隧道塌方处理的施工安全保障方案应用

隧道塌方处理的施工安全保障方案应用

韩涛

中国水利水电第四工程局有限公司 青海省 西宁市 810000

摘要：隧道施工是一项比较危险的作业，面对地下地质情况的不确定性和多变性，隧道塌方、渗水、带冲沟下方涌水等现象时有发生。本文根据作者多年工作经验，对隧道塌方处理的施工安全保障方案应用谈了一些作者自己的见解，供大家学习和参考。

关键词：隧道；塌方处理；施工安全；保障方案；应用

1、隧道危险源辨识和风险评价 

根据危险源辨识、风险评价和风险控制过程确定的隧道突泥、突水造成人员伤亡为重要危险源可能发生事故的类型为隧道塌方，发生地点为新南塬隧道所涉及的施工作业场所。可能影响范围为隧道施工作业场所，可能影响的人数为现场施工作业人员。 发生事故可能造成1人或数人伤亡，构成重大安全事故/事件。 2、隧道塌方处理安全技术措施 

2.1隧道渗漏水的治理

隧道渗漏水的治理，应根据漏水的水源、类型、部位以及漏水量，确定治理方案和选择材料。根据现场调查成果，确定隧道渗漏水治理原则为：综合治理：边墙以排为主，局部水量大的区域堵排结合。

凿槽引排此方法主要适用于拱、墙单点、股流、射水等水量较大的渗漏处。根据现场实际渗漏位置确定引排位置。施工步骤如下: 

（1）表面清洗：把裂缝左右约10cm的衬砌混凝土表面清洗干净，找到缝隙的位置及水源；

（2）割缝或钻孔：在渗水缝隙左右各3cm处用切割机割深为6～8cm的缝，或用冲击钻每隔2cm钻孔，为凿槽作准备；

（3）凿槽：人工凿出深度为8cm（施工缝）或6cm（衬砌裂缝）的槽，一般凿成内大（6cm）外小（4cm）的倒梯形槽，保证外敷防水层有2～3cm厚； 

（4）埋管：在槽底埋设Φ50弹簧半管直至边墙底部，用锌铁皮固定，边墙底部到纵向排水沟之间用Φ50PVC圆管连接； 

（5）封填：分两种情况：针对于施工缝，先用遇水膨胀橡胶止水条嵌缝，然后再封填防水砂浆；针对于衬砌裂缝，直接封填防水砂浆； 

（6）刷浆找平：等防水砂浆达到一定强度后，喷湿修复区域，刷1:2普通砂浆找平，建议厚度0.5～0.8cm； 

（7）养护：在14天内进行喷水养护。 防水砂浆配合比：425#普通硅酸盐水泥：BR增强型防水剂：BR-2专用粉：砂：水=1:0.14:0.03:1:0.35。

2.2隧道带冲沟下方涌水安全处理措施

一般采取堵排相结合的方式。为防止拱部产生突水及塌方影响隧道安全，采用Φ50超前小导管进行水泥-水玻璃双液注浆，起到堵水和加固围岩的作用。同时减少地下水的渗流确保农民的饮用水源点有水。小导管环向间距50cm，长度5m，每环纵向搭接2.8m或2.5m（视拱架间距而不同）。在拱部堵水的同时，在拱腰增设排水平孔，以作为探水及排水，释放水压力之用。采用长度为20m，Φ90钢管，纵横间距1×1m。      

由于地下水丰富，围岩遇水易软化，强度降低，自稳能力性，为确保支护刚度满足要求，Ⅳ级围岩采用14#工字钢拱架。Ⅴ级围岩采用18#工字钢拱架，间距与原设计相符。 在喷身砼时有股状水流出位置增设盲管将水导出。在初支完成时，对初支进行整个径向双液裂隙注浆堵水，以减少地下水渗水，确保二初不渗水。径向双液注浆小导管长5m，间距1×1m，梅花型布置。

2.3监控措施 

1）施工过程：委托第三方现场超前地质预测预报和现场开挖班组打超前地质勘探孔（钻杆长度≥6米），对隧道开挖掘进前方的地质围岩状况进行预探预测。并做好过程记录（钻孔速度、卡钻次数、涌水情况等）。 

2）在隧道拱顶、两侧拱腰及边墙设置数个监测点（每10米一个断面），指定测量队专人负责，按要求对监测点的位移情况进行监测，并做好监测点位移量值的记录。对每个监测点位移量值应用统计技术（如时间——位移量、累计位移量排列图）进行数据分析，随时掌握围岩的变化趋势。 

3）防坍塌检查。对隧道防坍塌的安全检查，要着重检查洞口段是否有开裂变形以及下沉情况，边、仰坡是否有开裂变形、危石或滑塌现象；查交叉口、断层处、破碎带、浅埋段、较大结构面、支护段及其它围岩软弱地段是否有裂纹变形现象；要把围岩松动、不密贴、掉碴、流泥流沙、明显的裂隙变化、水系变化、初支有明显的可见喷射混凝土开裂、掉块、锚杆的松弛或锚杆垫板的压紧或变形、钢支撑的扭曲变形等，都可作为隧道围岩与支护稳定性的危险信息，必须认真细致进行观测。如这些迹象变化速度快而明显，可作为隧道坍塌的前兆来研究施工安全对策，必须立即处理。 

2.4预防措施 

1）从宏观上查明隧道走向上有无大断层、大裂缝以及地下水活动情况，以便提出有针对性的预防措施。通过查阅地质报告、设计文件平面图与纵断面图以及总工组织技术、安全人员，沿线路轴线两侧200ｍ范围内勘察，查明隧道穿越沟谷、向斜核心、背斜两翼等的具体位置，做到宏观预报隧道施工中可能遇到的不良地质类型、规模、大约位置、方向和发生可能性。 

2）施工过程中应加强地质超前预报与预测，根据超前探测的地质条件应及时调整开挖及支护方案（时间允许时，应向驻地监理、建设单位、设计单位等相关方做出口头或书面汇报）。对不良地质地段应本着“短进尺、弱（不）爆破、早封闭、强支护、勤监测”的原则施工。 

3、隧道塌方处理的施工安全保障方案应用 

3.1隧道洞口安全措施 

洞口施工前应先检查边、仰坡以上的山体稳定情况，清除虚土，施工期间实施不间断监测量测。洞口土石方工程施工应自上而下分层开挖，分层进行喷锚稳定防护。做好截水沟沟、边沟等排水设施，确保地表水不冲刷隧道边仰坡，并便于隧道内排水。洞口段的路基及边、仰坡断面应自上而下开挖，一次将土方工程做完，开挖人员不得上下重叠作业；在高于2m的边坡上作业时，应特别注意安全防护。 

3.2洞门及端墙施工安全要求

  砌体工程脚手架、工作平台应搭设牢固，并设有扶手、栏杆。脚手架不得妨碍车辆通行。起拱线以上的端墙施工时应设安全网，防止人员、工具和材料坠落。起重吊装作业应符合有关安全要求，起吊材料时机下严禁车辆和人员通行。 

3.3洞内开挖作业安全措施 

3.3.1 超前地质预报 

超前地质预报工作必须纳入施工计划，适时安排，开挖前必须完成，情况不明不得开挖。遇有不良地质地段时，应根据探明的地质情况，制定防塌方方案，保证开挖的有效措施，必要时进行专题论证，措施不落实不得开挖。 

3.3.2 装碴与运输 

装碴作业符合安全规定。装碴前掌子面危石清除干净，安排专人负责指挥；进入隧道的内燃机械与车辆，选用带净化装置的柴油机，汽油机械与车辆不得进洞。装载料具时，不得超出线界。明确规定洞内各种运输设备速度； 行人不准与车辆机械抢道，不准扒车、追车和强行搭车。洞内倒车、转向，必须开灯、鸣笛。

3.4隧道支护安全措施 

根据围岩稳定情况采取有效支护； 施工期间，现场安全员会同有关人员对支护的工作状态进行定期和不定期的检查，在不良地质地段，安排专人每班检查，当发现支护变形或损坏时，立即修整加固，对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，立即采取补救措施。 

当险情危急时，人员要撤出危险区。超前锚杆或超前小导管支护时，必须有防护措施。 安全员要经常进行观测与检查，并作为施工危险信号引起警惕。 

4、结束语

隧道塌方处理前，必须要根据现场实际情况，制定出科学合理的施工安全保障方案，才能保证隧道施工安全。

参考文献：

[1]隧道塌方处理的施工方法及技术措施[J].欧阳达,车京日. 居舍.2019(20)

[2]公路隧道塌方处理方法[J].章建军,覃同新,赵艳军.交通世界.2017(15)