浅谈我国隧道工程防坍塌施工管理及其具体措施

浅谈我国隧道工程防坍塌施工管理及其具体措施

侯蕾蕾

侯蕾蕾

中国水利水电第四工程局有限公司青海西宁810000

摘要：随着我国交通网的不断完善与发展，我国现阶段的道路、桥梁、隧道工程的建设日益增多，为保证我国交通体系的正常运行，保证这些隧道工程的施工质量无疑是非常有必要的。尤其是在隧道工程中，由于隧道形态的特殊性，在其施工过程中容易出现施工的坍塌现象，严重威胁着施工人员的安全以及列车等以后的正常运行。因此，在隧道工程的施工管理中，尤其是要主要加强对坍塌事件的预防，在施工过程中进行防坍塌的管理。本文对隧道工程中发生坍塌事件的原因进行分析，并论述在坍塌事件发生以后的处理措施，重点探讨对坍塌的预防处理。

关键词：隧道工程；防坍塌；施工管理；措施

1、我国隧道工程发生坍塌现象的原因

1.1客观原因

1.1.1地质条件复杂

高速公路的隧道一般穿过断层的断裂部分。薄层岩体发育交错，小褶皱频繁发生。岩石内应力的释放将导致围岩稳定性的丧失并引起隧道塌方事件。同时，隧道往往穿过堆积体混乱的岩石。由于堆积体结构松散，小结构间胶结性能差，承受压力和振动能力差，也可能导致隧道塌陷。

1.1.2地形因素

隧道工程的位置往往不可避免地会出现一些不利的地形，如地表覆盖薄，隧道上方的地表水源以及隧道上方的高层建筑等，这些都会导致隧道全面崩塌。

1.1.3地下水作用

地下水的侵蚀、浸泡和溶解会降低隧道的岩石硬度系数，降低隧道结构表面的抗剪强度。同时，隧道施工过程可能遇到暗河或者水囊等，地下水夹带泥沙冲入隧道，导致隧道表面压力迅速增大，从而致使隧道坍塌。

1.2主观原因

1.2.1设计勘查不到位

隧道设计之前没有深入调查当地的地质条件、设计支护方法不恰当、对施工阶段可能发生的遇水、岩石爆裂、瓦斯喷发等意外情况预测不到位、对山体载荷考虑不周等等情况都会导致隧道坍塌的情况。

1.2.2施工原因

在施工阶段，由于地质条件的变化、施工方法的及时调、隧道洞口的不完整处理、盲区入口、不合格的施工支持、不合格的支护质量都会导致隧道塌方，同时由于施工管理不善、安全意识和质量意识差、管理责任落后等管理原因也可能导致隧道倒塌。

2.加强隧道施工作业关键环节的管理以预防坍塌的发生

2.1关于超前支护

提前支护是控制隧道前方围岩变形，防止隧道塌方的主要手段。施工单位必须严格按照设计要求设置大型管棚或小管道、先进锚等，确保施工质量。要高度重视灌浆质量的控制。监督人员必须严格执行边站监督。对于不合格的工作程序，不得签发检验批，并且不得进行订货。

2.2关于围岩加固

对围岩注浆、径向锚杆不但要按设计施工，还要加强效果检测，包括地表加固和防护工程，要严格先加固防护，后开挖的程序，严禁不施作设计确定的加固防护工程，擅自进洞开挖。

2.3关于开挖工法

对于地质预测和实际开挖揭示的地质条件与设计一致的。施工单位必须严格按照设计和开挖方法和工艺要求，按照设计要求和新颁布的技术规程合理控制台阶的高度、长度和这两者之间的关系。施工组织、工序的连接以及开挖分区的平行作业之间的合理进行，禁止采用长台阶施工。特别是软岩石合理控制上部台阶的高度和台阶的高度和长度之间的比例关系，对保证施工安全非常有利。要坚决杜绝不遵循设计文件的现象，未经许可擅自改变工艺工艺方法，未按照规定的检验程序或以往不合格的程序进行施工，严禁有序施工。设计单位应结合开挖工作面的地质条件和先进地质分析结论预测，及时更改，合理确定改变设计的长度，并确保围岩变更与实际情况相匹配、确保工法选用与地质条件相匹配，要确保工法应用、工艺要求与规范验标相匹配。

2.4关于隧道开挖和一次开挖进尺

必须严格按照铁道部120号文执行，不能随意加大一次开挖进尺，尤其是软弱围岩和高风险隧道。Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及临近既有线地段开挖应按照《隧道爆破操作规程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。软弱围岩隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩地段采用台阶法施工时，上台阶每循环开挖支护进尺Ⅴ、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距，边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3米。

2.5关于初期支护

快速支护封闭、及时施做初支仰拱，严格执行铁道部120号文、352号文的有关要求。严格落实喷砼湿喷工艺的要求，严格开展24小时强度检测相关规定。钢架间距不得小于设计要求，须与初喷砼紧密接触，钢架间有纵向联系构件，钢架底脚须置于牢固基础之上。

2.6关于工序间步距控制

Ⅳ级以上围岩施工应严格执行规定。初期支护Ⅳ级以上围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m；仰拱距掌子面位置：Ⅳ级围岩不得大于40m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于50m；二次衬砌距离掌子面位置：Ⅳ级围岩不得大于90m，Ⅴ、Ⅵ级围岩不得大于70m；工序步距超标的，一律停止掌子面掘进，调整工序，确保安全。

2.7关于反坡排水

对于隧道反斜坡施工，应采用机械提取。排水方法应根据距离、坡度、水量和设备条件。排水机功率应大于排水量的20％，并有20％的备用台数。对于可能发生突水危险的薄弱隧道和岩溶隧道，设计单位必须针对突水事故进行特殊设计。施工单位应当制定专项规划并组织实施。监理单位应当加大检查力度，对不符合要求的监督督促整改，并及时向总部报告。对于弱围岩隧道，要严格按照“三个先进，四个到位，一个加强”建设点（三个先进：先进的预测、先进的加固、先进的支持；四个到位：施工方法的选择到位、支持措施的到位、快速封闭到位、衬砌跟进地点到位；加强：增强测量）。

3、结语

作为地下工程的隧道工程，设计方案的可靠性、地质勘探的准确性和施工方案的合理性等对防止隧道塌方具有十分重要的作用。在施工过程中，还要善于利用先进的隧道检测和地质预报技术，借助广泛的施工经验，尽可能地避免倒塌现象。当倒塌现象不可避免地出现时，不要进行野蛮的盲目施工。依靠参与方技术人员和隧道专家的建议，制定合理的施工处置方案，安全处理塌方。

参考文献：

[1]赵峻.城市浅埋暗挖地下隧道工程坍塌的修复和预控[J].中国市政工程,2016(03):54-57+125.

[2]杨红丽,刘倩.隧道工程中防坍塌的施工管理[J].交通建设与管理,2014(16):175-176+179.

[3]何德华,幸江涛,文建平.隧道工程坍塌段施工方案[J].技术与市场,2011,18(08):126-127.

[4]蔡业华,黄天一.基于模糊层次法的地铁盾构隧道工程坍塌风险分析[J].施工技术,2011,40(S1):221-224.