公路工程隧道施工塌方治理技术的有效应用

公路工程隧道施工塌方治理技术的有效应用

杨方俊

云南交投集团公路建设第一工程有限公司

摘要：随着我国社会和经济的发展，公路的数量越来越多，而在公路工程中，隧道施工是其中的关键部分。文章详细地分析了高速公路施工中发生的塌陷原因及预防对策。

关键词：公路工程；隧道施工；塌方治理

一、引言

隧道是一种在公路建设中进行的地下工程，由于地下环境和地质条件具有一定的复杂性，因而对其进行施工控制是十分困难的。如果在建设中发生灾难性的事故，将会延迟工程的建设进度，加大项目的资金投入，甚至造成人员伤亡。如果不及时处理，会造成质量问题，影响到项目的后续运营和维修。在隧道建设中，塌方、岩爆、等问题时有发生[[1]]。

二、塌方及相关概念

（一）塌方的涵义

塌方是煤矿生产中经常发生的一起安全事故。隧道坍塌是指由于外部压力或压力使周围的岩层发生开裂，从而造成洞顶和两侧的岩层大量崩塌，从而造成洞壁侧壁滑动。隧道坍塌一般分为3种：1、突发崩塌；2、连续崩塌；3、渐进崩塌。

（二）塌方的危害

在施工过程中，隧道坍塌，会危及施工人员的安全，延误工期，造成岩层失稳。在施工期间，一旦发生塌方，不但会造成交通不便，而且会造成人员伤亡和财产损失，而且开挖和清除塌方的工作也很可能会耗费大量的人力物力和财力，从而损害政府的公信力。

三、公路工程隧道出现塌方的原因

（一）受到地质条件的影响

隧道地质条件复杂多变，是造成塌方的重要原因之一。现在我国公路的建设规模在逐渐扩大，道路和隧道也在逐渐扩大。在地质条件较差的地区，如膨胀区、薄壁皱、薄片岩层、高应力区等，是公路隧道建设的重点关注对象。在地质条件不佳的区域，由于开挖的断面会对原有的结构造成破坏，从而导致周围岩体的应力分布，会使其难以恢复到稳定状态。另外，由于隧道施工受光线变化大、通风条件差、作业面分散等多种因素的影响，施工难度急剧上升。

（二）受到设计和施工方法的影响

由于设计上的缺陷和不合理的施工方法，造成了隧道的局部场地塌方。由于地质勘察资料和设计者的设计经验有限，在设计时，因错估了围岩情况，使设计的预应力支护系统无法达到预应力状态，支护系统无法满足荷载要求，从而造成了工程中出现塌方。同时，施工工艺的不合理也是造成塌方的重要因素。造成隧道施工方法不合理的原因有很多，例如：地勘资料不完整、施工工艺不合理、施工人员技术不高、爆破振动控制不当、支护方法与质量不够规范、支护措施不够完善、支护技术不够完善、爆破振动控制不规范、支护方法和质量不达标、不按照设计要求进行施工、偷工减料或超挖严重，造成支护体系承载能力降低或外部荷载增加等。

（三）受监控测量因素影响

目前国内许多隧道工程都可以采用新奥法原理来进行工程的设计和施工，而新的奥法原则的关键在于对整个隧道的全方位监测。如果在隧道工程施工中没有对监测和监测工作给予足够的重视，那么就违背了新奥法的基本原理。目前国内许多隧道工程都没有对监测和监测工作给予足够的技术支持，造成了施工的随机性和随机性，从而导致了塌方的发生。

四、塌方治理基本原则

要想得到有效的治理，就必须确保安全第一，防止出现任何的安全隐患。塌方发生后，必须对施工进行加固，防止塌方扩大，保证隧道的安全。在实际的塌方治理中，必须要有相应的治理计划，并针对塌方发生的原因和现实情况，制定相应的治理方案，以确保施工人员的综合素质和技术水平符合标准，并对其做出相应的应对措施，同时还必须保证治理环境安全性。具体来说，为确保项目的质量，监理单位必须对施工过程中各个环节的问题进行跟踪、整改，确保项目的质量。只有在施工过程中加强对工程质量的监控与安全管理，才能预防各类质量问题。

五、塌方治理方案

（一）按照流程施工

治理塌方，最重要的就是按程序来。在当前的隧道建设中，许多施工人员都没有意识到按程序进行施工，而是以为通过对各工序进行严格的控制，就可以确保整个工程的质量。根据流程建设的要点有四个：

1、进行加固强化

由于隧道的稳定性较差，且没有对其进行有效的加固，导致了塌方的发生。所以，在治理塌方的时候，必须先进行加固。针对已出现的塌方，应采取有针对性的加固措施，以防止塌方扩大，使塌方对全路段的影响降到最低，并减少事故处置的费用。在进行加固时，采用的主要方法是采用灌浆、锚杆等方法。一般情况下，灌浆过程中都会采用一种小型的管道，当工人将材料逐渐填满缝隙后，材料就会逐渐渗透、扩散，直至填满缝隙。

2、将影响降到最低

坍塌区域在加固后，通常不会再扩大。这时，还需对隧道其它部位进行进一步的处理，可以采取工字形等方法，以完成其余部位的支护，以确保隧道整体的稳定性。

3、对塌方段进行处理

塌陷区的治理可以采取护拱措施，在进行治理之前，首先要对表层的危险岩体进行处理，再进行排水，再喷入混凝土，将混凝土的实际厚度控制在16 cm以上，或用小型的管道进行注浆[[2]]。

4、分析注意事项

在塌方治理工程中，必须严格遵守施工规程，在施工过程中，要注重施工的安全，确保施工人员、设备的安全，采取科学的控制措施，确保围岩的承载力，对围岩进行全方位的观测，以保证其稳定，并做好相关的记录，为今后的工程塌方治理工作提供借鉴。在此基础上，应加强对工程地质环境的监测与测量，对塌方的具体地质情况进行详细的记录与分析，对崩塌的防治效果、松渣层的实际厚度进行观测，并依据施工条件制定相应的防治措施，并对地下水进行监测，确保各项工作的顺利进行。同时，在工程建设中，要加强对工程地质灾害的风险控制，做到及时发现，及时处理，杜绝隐患

[[3]]。

（二）利用管棚注浆法及小导管注浆技术

管棚灌浆技术主要是在隧道周围敷设钢管，确保一定间距，同时采用钢管加固灌浆管、管棚，确保塌陷区域的安全。采用管棚支护技术，不仅保证了加固圈的受力，而且还降低了变形压力。该管棚是一种沿隧道断面分布的厚管，其作用是减少其产生的变形，使其承受的能力有所下降。一般情况下，施工的速度很快，采用多种钻机联合作业，具有很大的灵活性。该注浆法具有很大的灵活性，可以在恶劣的地质条件下进行注水。在岩石被击碎的时候，必须要用灌浆的力量将其渗透到裂缝之中，然后用粘合剂将其加固，确保它的功能。大管棚灌浆通常要求在大管棚周围形成4米厚的补强带，并在此基础上确保其性能优良，并采用注浆技术进一步减小渗透率，减少地下水对围岩的冲击，采用高压注浆技术来防止塌方。

（三）积极预防塌方

在公路隧道建设中，必须进行地质调查，分析地质环境、并依据实际测量的条件，科学地选取资料，确定开挖方式。若支护参数太大，将会影响工程的投资；若支护参数太小，则会对岩体的刚性及稳定性产生影响，故宜选用合适的支护参数，并与工程地质情况相适应。在公路工程中，为了保证工程的安全，必须采用超前地质预报技术，及时预测围岩的破裂。同时，提高整体素质，采用科学、合理的开挖和支护方法，确保工程的施工质量。同时，必须采取相应的水能软化措施，并采取相应的排水措施。

六、总结

总之，塌方是一种普遍存在的隧道工程安全事故。由于隧道工程的特殊性，要想彻底避开是不可能的。当塌方发生时，应及时采取安全有效的处理措施，以降低塌方的危害。一旦发生意外，施工单位必须根据现场的具体情况，及时、科学地进行处理，避免在工程建设中造成安全隐患。本文对公路工程施工中的塌方影响因素进行了较为详尽的分析，有关施工单位必须从这一点上对工程塌方的具体情况进行细致的分析，并参照相应的技术措施来处理和防止塌方。建设单位要依据项目的基础建设状况进行现场勘察，将项目建设的技术水平提高。

参考文献：

[[1]] 李飞. 公路桥梁隧道工程施工中灌浆法加固技术的应用[J]. 中华建设, 2022(29).

[[2]] 王非. 道路桥梁隧道工程施工中难点及改进[J]. 工程技术(文摘版), 2022(2).

[[3]] 葛强, 陈勇. 公路工程隧道施工塌方治理技术的有效应用[J].  2021.

作者简介：杨方俊 1995年2月 男 云南丘北 彝族 大学本科 助理工程师

云南交投集团公路建设第一工程有限公司 研究方向:公路工程（隧道）