交通环保 ＬｏＷ ＣＡＲＢＯＮ ＷｏＲＬＤ ２Ｏ｜５，４ 隧道工程中塌方事故的原因与施工措施分析 陈建河（四川公路桥梁建设集团有限公司公路二公司，四川双流６１０２００） 【摘 要】对隧道工程中发生的塌方事故实例进行分析，针对塌方事故中的处理方法与措施进行总结，提出笔者的思考与建议，为以后的隧道 工程塌方处理提供一些经验。 【关键词】隧道工程 塌方：措施：经验 【中图分类号］ｕ４５ｓ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】２０９５—２０６６（２０１５ Ｊ１１－０２６８—０２ 在我国经济快速发展的今天，公路交通系统也在不断扩 大与发展，由于很多公路需要穿过山岭。所以需要建造隧道． 而隧道在挖动的过程中．其结构会发生很大的变化．包括围岩 产生破碎现象、有断层出现、水的涌出、溶洞现象．这些变化都 会导致围岩失去自身的平衡，从而发生塌方事故ｌｌｌ。塌方事故 的发生会使计划工期推迟、给交通带来很大的安全隐患．．所 以，对隧道塌方进行及早的预防和塌方处理方法进行深入研 究是非常有必要的 １隧道塌方的介绍及处理措施的重要性 １．１隧道塌方的定义 我们在进行塌方工程的施工时．如果对围岩的断层现象、 破碎带、产生溶洞、水的涌出、砂石的流动等结构的变化没及 时采取相应的保护措施、施工过程质量不过关．这样会使围岩 结构不平衡从而发生隧道塌方事故目 １．２隧道塌方形成的原因 （１）当建造隧道的地段有丰富的地下水、围岩发生破碎或 破碎现象且刚好穿过的是岩石断层时．没有及时采用保护措 施，那么在隧道开挖工程中就会产生围岩坍塌现象。 （２）在施工之前对地质的检测报告不准确，从而没有对当 地的围岩断层和地下水丰富等容易引起隧道塌方的潜在危险 因素进行预防，以至于最后隧道塌方的发生。 （３）在隧道工程施工时，超前支护太短不符合标准、能其 作用的长度不够、灌浆的量不足等不标准的超前支护施工。 （４）在一、二级没有设立钢架的围岩隧道施工中，当掌子 面后方支护施工不符合要求时，会产生会滑动的层面，前方掌 子面爆裂产生的动力会使后方滑动从而产生塌方的现象。 （５）隧道开挖施工中，由于施工人员缺乏专业性的原因， 使用了不正确的开挖方法 １－３有效、科学及可行的处理隧道塌方方法的重要性 在进行隧道施工时．由于当地地质结构和地下水变化等 原因，使得隧道塌方事故经常发生。发生隧道塌方后．整个隧 ｑ 道工程都会停止工作，这样就造成了人力和财力的闲置浪费： 处理塌方事故又要花费更多的资金；施工中的工作人员安全 芝 的不到保证口。因此，找到一个有效、科学、节省资金的塌方处 理方法就显得极其重要 室２小塌方的处理方法 ２．１塌方稳定之后 聿Ｉ 要对塌洞的表面进行处理，最好就是喷上Ｃ２５的混凝土． 重 且喷的厚度不能过厚或过薄，应保证为ｌＯｃｍ．以此来封闭塌 ２６８ 穴，进行处理。 ２．２钢支撑强支护的处理 采用的铜支撑类型是大于１６＃的钢格栅或者使用的是工 字型的钢拱架，每个钢支撑之间的距离要小于１．Ｏｍ ２－３塌方处理完之后 在往前进尺时要注意，在距离较短时，进尺要短，爆破不 要强烈，这样可以减弱对塌方体的冲击力从而防止塌方事故 的在一次发生 ３中塌方的处理方法 ３．１塌方稳定之后 要对塌洞的表面进行处理，最好就是喷上Ｃ２５的混凝土。 且喷的厚度不能过厚或过薄，应保证为ｌＯｃｍ。以此来封闭塌 穴并使之坚固１４ｌ ３．２钢支撑强支护的处理 尽早采用的钢支撑措施．钢支撑的类型是大于１８＃的工 字型的钢拱架，每个铜支撑之间的距离要小于０．７５ｍ 。立起 钢支撑的工作完成后要对钢支撑喷涂Ｃ２５的混凝土且喷涂的 厚度要在允许范围内。 ３．３混凝土注浆管的处理 混凝土的注浆管要预先就埋在初支里面．并保证其根数 不少于两根。且一根的最上部要到塌洞的顶部．使用焊接的方 式使预埋的注浆管最下端要与钢拱架相连接 ３．４向塌穴内注满混凝土 前面预埋的注浆管此时那就起到作用了．混凝土运输泵 会将Ｃ２５混凝土通过注浆管输送到塌洞的里面．在对塌穴进 行填实时．一定要使用分层的方法．且每一层的厚度要在ｌｍ左 右，只有在下面一层的混凝土能承受一定重量后才能灌注上面 一层的混凝土．要保证最底层的混凝土能够承受其上面的重量 ６Ｉ１ 以这种分层的方式灌注混凝土知道塌穴被完全注满。 ４大塌方的处理方法 ４．１大塌方案例 （１）塌方事故介绍 塔崖驿隧道右边洞穴是在二级围岩上进行隧道施工直到 距离洞口３１６ｍ时，在进行爆破后．在距离掌子面９ｍ范围的 拱部和左边墙发生塌方的现象．塌方的高度大于２０ｍ且塌方的 体积有３０００ｍ 之大．在岩层交；ｒ－的地方出现了滑动所以才导 致了此次的塌方．从岩石的颜色可知．塌方的岩石是经风化且 掺有许多杂质。在塌方过程中，上方一直连续有大块石粒掉下来， 在下面的施工人员极不安全．以下是现场的塌方事故如图１ ＬｏＷ ＣＡＲＢｏＮ ＷｏＲＬＤ ２０１５，４ 圈１塔崖驿隧道右侧塌方 （２）塌方处理方法 ①将塌方的表面和掌子表面用Ｃ２５的混凝土进行喷涂， 使塌方封闭。所喷混凝土层的厚度不能小于１０ｃｍ．可以用挖 掘机和人工两种方式对塌方内部填充混凝土。 ②对后方进行加固，在塌方的后面３ｍ范围内进行加固， 通过立起１８＃的工字型钢拱架７根，每根之间的距离为 ５０ｃｍ。用直径５０ｍｍｘ５ｍｍ的注浆管来作为锁脚锚杆，每根长 ４ｍ，每个工字型钢拱架的每一边的锁脚锚杆数量不能少于４。 系统锚杆是由砂浆锚杆组成的，其直径为２２ｒａｍ。长度为 ３．５ｍ，竖向和环向的间距分别为０．５ｍ和ｌｍ。结构的排布为梅 花型。连接工字型的钢拱架的是直径２２ｍｍ的连接筋．环向之 间的距离为ｌｍ。采用的钢筋网直径８ｍｍ，钢筋网的面积为 ２０ｃｍｘ２０ｃｍ。所采用的喷射混凝土类型为Ｃ２５，厚度为２２ｃｍ。 （ 第一步：从塌方地点一米处向前方修建大管棚．管棚的 长度为１３ｍ．所用钢管为直径１０８，厚６ｍｍ的无缝钢管．将其 下端与离其最近的型号为１８＃的工字型的钢拱架电焊连接起 来，前端伸过塌方的长度不能小于２ｍ．环向之间的间隔为 ４０ｃｍ，在其前面顶端设有止浆阀，并注入１：１的水泥浆．并确 定管内的水泥浆足够。第二步：当钢拱架一直加固到塌方之 处，要将塌方内部用混凝土填满，所注的混凝土类型为Ｃ２５， 运输混凝土的输送泵类型为ＨＢＴ一６０．输送渠道为预留注浆 管。第一次注入混凝土时一定不能中断。这样灌注的混凝土才 能形成完整的闭合拱．且确保厚度大于０．５ｍ。在连续灌注的 时候切不可速度过快．不然侧压力过大会将拱架压塌。 ４．２对案例的总结及评价 （１）从案例中可知道，当塌方发生，使用的主要方法是采 取超前支护的方式来形成防护的大棚．并在下面用钢拱架来 使之更加坚固．最后在塌方内部注满混凝土．当塌方塌空时可 以采用此方法 （２）在案例刚发生时，塌穴内会不停有石块掉下．在将塌 方内部用混凝土填实后就会很坚固稳定，设立的超前大管棚 没起到什么作用。对此．可以根据塌方事故的实际情况来决定 是否设置超前支护 （３）如果所出现的塌方塌空是比较稳定的．为了节约资 金．可以不用再去设置超前大管棚，这时可以使用相对低价的 “纵向钢粱法”。在塌方塌空稳定的前提下，在下面设置钢支 架。在铜支架在进行纵方向的设置时，每根支架的距离是一定 的，用工字型钢对纵方向的钢架截取相同的钢支撑间距．用电 焊的方式将纵方向的钢梁与钢支撑进行连接．所以设置铜支 撑的快慢决定了整个工程的进度。通过这种方式．钢支撑和钢 粱构成了一种钢的网格，这种网格可以防止大石块的掉落，同 时也使钢支撑的承受力变得分散、稳定。如果掉下的石块体积 交通环保 比较小，可以将“铜网格”尺寸改小或者根据需要在纵方向钢 梁上面在铺一层钢化板 ５预防塌方的措施 （１）根据科学、正确的预先调查设计，选择合理的开挖方 式．有效减弱一次爆破的力度。 （２）隧道超前地质预报一定要准确无误，将长期、中期、短期 预报进行综合并合理使用。这样预报的精确度就会变得更高。 （３）当围岩产生改变，要及时采取措施改变施工方法。在 塌方表面喷射混凝土和用混凝土填实塌穴，使之更加坚固。 （４）保证施工质量，确保施工过程安全规范，只要施工质 量达标．就可以避免因为施工劣质而产生的塌方事故。 ６塌方处理原则 （１）所有施工都必须要有安全保障，在对塌方进行处理 时，一定要保证所有工作人员及施工设备的安全。 （２）进行塌方处理时，根据塌方的实际情况采取最合适的 方案。通过分析塌方发生的原因来确定处理塌方的方法。 （３）相同的塌方事故可能会有很多种处理方法，我们要在确 保安全的条件下选择花费最少的方法，节约整个工程的资金。 （４）最后还要考虑工程的进度，在安全、经济的前提下，选 择速度最快的处理方式。 ７结束语 通过以上对隧道塌方实例的分析，笔者整理了自己对塌 方事故的原因和处理措施的思考和意见。总结隧道工程中塌 方事故处理的原则，希望能对以后的隧道工程塌方事故的处 理有一定的帮助与借鉴．使我国的隧道工程塌方事故减少．从 而降低交通安全隐患．给人们的安全带来保障的同时又节约 了隧道施工的成本 参考文献 【１］马涛．浅埋隧道塌方处治方法研究叨，岩石力学与工程学报，２０１２，２５ （２）：３９７６－３９８１． ［２】陈秋南，张永兴，刘新荣，等．隧道塌方区加固后的施工监测与仿真 分析ｆＪ１．岩石力学与工程学报，２０１０，２５（１）：１５８—１６１． 【３］赵杨中．隧道工程中塌方事故的原因与施工措施［Ｊ］．中国新技术新 产品，２０１５（８）：１７３～１７３． ［４Ｆ＇Ｊ、富学，朱秀清．隧道工程塌方治理及工程实例［Ｊ１．公路交通技术， ２０１３（２）：１０５￣１０７． ［５］蒋正华，易震宇，傅立新，等．隧道拱顶塌方的一种安全处治方法［Ｊ］． 湖南交通科技，２０１１，３７（２）：１４７－１４９． ［６］李勇，陈雨，张彦敏，等．隧道工程中防塌方问题研究【Ｊ］．中国房地 产业．２０１３（４）：ｌ１９． 收稿日期：２０１５—３—３０ 兮 正 ｏ ； Ｚ ０ 是 ｄ Ｕ ； ９ 劐 帮 邕 ２６９
