公路隧道特大塌方成因分析及综合处置方法研究

公路隧道特大塌方成因分析及综合处置方法研究

代勤飞

重庆交大交通安全科技研究院有限公司  重庆   400060

摘要：坍塌事故是公路隧道施工中常见的事故之一。影响公路隧道特大塌方发生的因素有很多，塌方在很大程度上给公路工程的施工安全埋下了一定的隐患，直接影响了工程的施工进度，甚至造成人员和财产损失。因此，在公路隧道建设中，必须重视塌方问题，塌方埋下的隐患不容小觑。无论塌方规模有多大，只有得到足够的重视，才能确保施工安全和有序进行，才能进一步确保施工人员的安全，也能确保公路隧道施工的安全。文章分析了隧道塌方的原因，提出了相应的处理方案，为公路隧道塌方的处理提供了经验和参考。

关键词：公路隧道塌方；诱因；综合处治

引言

随着我国经济建设的快速发展，高速公路里程呈现出逐年增加的趋势，尤其是高速公路，作为连接两地的重要纽带，是当今交通运输业不可或缺的一部分。在高速公路上，由于复杂的地质和水文条件，经常发生山体塌方，影响正常交通。特别是在公路施工过程中，如果隧道浅埋段发生坍塌，施工不可避免地会中断，影响工期，还可能造成人员伤亡和财产损失等后果。因此，对于地质条件复杂的公路隧道，在发生重大塌方后，应立即采取相应的处理措施，在尽可能短的时间内恢复正常的隧道施工。
一、公路隧道特大塌方成因分析
1、地质因素

隧道施工的地质条件相对复杂多样，许多不可预测和不确定的地质条件对隧道施工的安全性有重大影响。导致隧道坍塌的地质条件主要是岩体、溶解孔和泥炭区、煤层和重载岩体。如果在节点形成的岩层地质条件下挖掘隧道，将直接损坏原始应力结构，导致其释放变形。在隧道自重的影响下，整个岩石结构变形，导致坠落、坍塌和其他事故；在隧道开挖过程中，由于地质条件弱岩层或溶解孔、抽气区的位置，由于周围岩石结构稳定性严重不足，在施工影响下，变形问题、坍塌事故反复发生，导致坍塌事件影响范围大；当隧道穿过周围岩石蠕变和膨胀的地质条件时，开挖后会暴露于周围岩石[1]。在周围环境的影响下，蠕变变形过多。如果超过允许的最大数量，可能会导致崩溃问题。
2、水文因素

降雨天气和地下水侵蚀改变了相关隧道的地质结构，增加了公路隧道施工中的坍塌风险。同时，地表和地下水位的变化也会对隧道施工环境产生影响，导致隧道周边软化，使周围强度和承载能力无法满足施工要求，导致隧道施工过程中建设拥堵。隧道周围岩石的结构也受到孔隙水的影响，孔隙水进一步降低了围岩的强度，削弱了岩体的胶结能力，并导致公路隧道施工中的坍塌事故。
3、施工组织设计因素

建设组织的科学合理设计是公路隧道建设项目的关键。许多建设事故的发生是由于建设组织不当，没有充分考虑各种外部因素对工程的影响，导致严重的建设事故。施工开始时，应详细研究施工现场的地质条件和技术类型，以避免隧道施工过程中因施工方案选择不当而发生坍塌事故。计划必须详细，对施工期间可能发生的事故进行合理预测，并采取适当措施。高速公路隧道的建设是一个具有更大全球范围的隐蔽项目。整个项目可能需要不同的山地地质条件，因此很难获得完整和详细的地质数据，目前，现有的勘探技术很难完全掌握整个地质，这需要建设商拥有丰富的施工经验。强大的技术技能与详细的计划相结合，可以有效预测和评估未知现象，并防止因未知事故而导致的工作进展。尽管施工规划师的专业知识可以很好地解决一些问题，但由于施工信息知识不完整，施工规划过程中的事故仍然很常见。缺乏地质数据也是公路隧道施工坍塌事故的主要原因之一[2]。
4、施工过程因素

再健全的施工机构设计也没法阻拦洪涝灾害，对于很多施工当场而言，工程施工安全事故的产生并不是地质环境缘故造成，也不相干总体的施工方案，反而是因为当然缘故造成的。公路隧道工程施工总体持续时间较长，所碰到的当然标准也有一定的差别，假如当然标准过度极端，所选材料与当地的气候会产生一些独特反映，那么便会减少工程项目品质，比较严重时会造成工程施工安全事故的产生。如施工当场处在地质环境版块活动期，版块活动造成大地震、山体塌方、大海啸等都是会对隧道施工工程施工造成无法推断的影响。隧道工程在基坑开挖全过程中，假如周围的土质构造并不平稳，岩层构造很非常容易遭受自然环境的更改而造成转变，这种状况下的地质环境构造将没法达到工程施工要求，很有可能造成坍塌安全事故的产生。过度极端的气温也会造成工程施工安全事故的产生，这些要素全是工程施工全过程中很有可能没法防止的要素，因而工程施工的指引工作人员必须具备一定工作经验，才能在困境到来之前及时做出解决对策，防止工程施工安全事故的产生。
二、公路隧道特大塌方综合处置方法
1、工作面的注浆处理

注浆工作是坍塌事故综合治理技术中最重要的部分，对提高隧道围岩稳定性具有不可替代的作用。在这起事故中，在手掌附近使用了一个小导管注射程序，其中塌陷的膨胀泥浆和隧道顶部形成了一个冷凝结构，确保了工作表面的强度。据估计，注入液体的扩散半径约为0.8m，可以达到提高隧道周围稳定性的目的。铸件的厚度取决于坍塌结构与隧道施工高度之间的距离。注入压力约为1.3MPa，可上下波动，通常不超过0.2MPa。由于工作面膏体的注入处理是事故处理技术的核心部分，因此有必要：注意注浆成分、注浆压力、注浆厚度和注浆操作过程，确保隧道周边结构的加固

[3]。
2、加强施工技术

在公路隧道施工过程中，施工单位应注意发挥施工技术的作用，避免坍塌事故。通过优化施工过程，可以降低倒塌事故的可能性，并确保相应工程顺利完工。首先，在施工前准备过程中，对施工现场和环境的实际情况进行现场调查，并通过信息技术有效整合和分析相应的数据信息。这有利于公路隧道施工规划设计，提高公路隧道规划水平。第二，由于施工人员在某些复杂环境中面临巨大困难，相关施工单位还应规划整个施工过程，以确保结构施工的质量和进度。最后，该单位还必须重视测量的作用，通过测量复杂的地质结构，可以有效提高施工期间预防事故的能力。通过上述措施，可以有效降低塌方风险，确保公路隧道施工顺利进行。
3、大管棚处理技术

大管棚的首道施工工序是在拱顶上沿1-1.5 m处开挖管棚工场，而在管棚工场开挖时，由于塌陷引起的初始变形往往很大，同时也会产生较大的裂缝；造成人员和设备的安全得不到保障。崩塌的主要成分为碎石土层，因其粘结力较弱，构造疏松，不利于钻具的定向；这就造成了在钻孔的时候，塌渣沉降，钻头的方向偏离了很大一部分，对工程质量造成了很大的影响。为此，必须在大管棚施工过程中，加强对其施工过程中的质量控制，以有效地改善其强度性能，并防止其在施工过程中产生较大的偏差，确保大管棚的结构性能满足工程使用要求，以防止坍塌.
4、小导管注浆处治技术

先进的管道熔炼技术的优点是不需要开挖，加工技术构造迅速，操作简单，但可以同时钻进多个钻机。尽管有大量的熔点和大量的钢管安装，先进的管道熔化技术具有结构灵活和灵活性好的特点。同时，在地质条件差的地区，可以利用先进的小导线熔炼技术补充汽车隧道的地质条件，保证围栏结构的稳定性。但是，对于小型管道的预熔，需要对现场实际情况进行全面分析和研究，特别要充分考虑施工的经济性和安全性。应制定有针对性的山体塌方防治计划，严格按照相关技术标准实施小型管道预解冻技术，为了避免高速公路隧道施工过程中不利地质条件的影响，确保继续施工顺利进行，提高了公路隧道的安全性和可靠性，防止事故发生。
5、加大施工管理力度

建设公司必须加强施工管理，这将有助于提高塌方预防水平。在公路隧道施工中，如果管理薄弱，导致施工人员不符合施工技术和组织要求，擅自改变支撑和挖掘方法，不仅会给隧道施工带来安全风险，还会降低隧道施工质量。因此，施工单位首先要加强对隧道技术的监督管理，根据隧道施工需要建立监控管理体系，并与合格人员定期检查施工进度和质量，确保隧道施工达到标准[4]。其次要加强企业文化建设，通过企业文化增强施工人员的责任感，在施工过程中实现标准化施工，从而提高隧道施工质量，减少塌方。建设公司还必须注意施工人员的质量和能力，因为只有高素质和合格的施工人员才能确保隧道施工的质量。因此，建设公司应注重建设施工团队，通过招聘和培训专业人员来提高施工人员的质量和能力，并任命高素质和高素质的人员来执行重要任务，使他们能够在关键任务中展示自己的能力和价值。从而提高了高速公路技术隧道的建设水平。
结束语

综上所述，如果公路隧道坍塌，不仅会对建设工人的生命构成威胁，还会给建设企业造成巨大损失。因此，作为公路隧道施工企业，有必要对工程项目所在区域进行深入调查研究，制定合理的施工方案，加强施工过程各阶段的质量控制，应采用先进的塌方处理技术。隧道设计单位应进行现场地质勘察，确定最合理的施工方案，施工单位应严格执行设计方案，加强各方面的质量管理和控制，应用先进技术预防塌方，有效提高隧道施工安全性，消除塌方问题。
参考文献
[1]杨圣明.公路工程隧道施工塌方治理技术的应用探讨[J].建设技术开发，2020（10）：121-122.
[2]韩明.分析公路隧道火灾消防救援安全措施[J].建材与装饰,2018（01）:248-249.
[3]邵普，李鹏，刘念，等.隧道穿越上软下硬地层塌方数值模拟分析与处治措施研究[J].公路交通科技（应用技术版），2019，15（4）：232-234.
[4]赵伟，卢杨路.公路隧道塌方发生原因分析及处理措施[J].交通世界，2019（Z1）：244-245.