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摘要：随着我国高速公路建设的飞速发展，隧道工程的重要性越来越显著，本文通过对隧道洞口塌方、洞内石质类塌方、洞内土质类塌方三种类型的机理进行分析，探讨了从工程地质和施工技术方面预防塌方的措施，并针对性地提出了小塌方、大塌方、地表沉陷、涌水塌方的处治技术，从而指导隧道施工。
关键词：高速公路；隧道塌方；工程质量；预防处治
Abstract: along with the rapid development of the highway construction, the importance of the tunnel project is more and more remarkable, this article through to the tunnel collapse, the hole of hole collapse, rocky soil kind of landslides three types of mechanism analysis, probes into the engineering geology and the construction technology from aspects of the landslide prevention measures, and pointed out the small landslide, big cave-ins, surface subsidence, water gushing landslide in the treatment technology, so as to guide the tunnel construction.
Keywords: highways; and The tunnel collapse; Engineering quality; Prevention treatment
中图分类号：U412.36+6文献标识码：A文章编号：
隧道属于地下工程，由于地质状况复杂多变，施工控制难度较大。塌方是一种比较常见的事故，也是危害隧道工程的最大因素之一，可能造成工期误期、增加投资甚至于人员伤亡；同时若处治不当，会给隧道施工带来质量和安全方面的隐患，并对隧道后期维修养护工作带来极大的困难。因此，防漏、治塌工作已經成为隧道施工的首要问题，本文从塌方产生的机理入手，针对其预防、处治技术进行探讨。
1 塌方机理
隧道在施工过程中发生的塌方形式是多样化的，简单划分为三大类型：①洞口塌方。由于洞口一般为堆积层或风化严重、破碎的岩体，其自稳能力以及整体稳定性均较差，如果进洞前采取的技术措施未能达到要求，进洞后，必然引起上端围岩应力重分布，在重力作用下出现下沉或开裂变形，当这些变形发展到一定程度时，将导致大面积的整体失稳，进而发生整体坍塌。②洞内石质类塌方。隧道或洞室开挖后，使其周边的岩石处于悬空状态，同时发生下沉或收敛变形，以释放其内部应力，如果此时未及时采取相应的支护措施或所采取的支护措施达不到控制其变形发展的要求，必然会出现“掉块”现象，当这种“掉块”数量达到一定数值时形成塌方。③洞内土质类塌方。土质类隧道或洞室开挖后，由于围岩的C，Ø值较低，周边一定范围内很快发生松弛变形，随着这些变形的遂渐扩展，围岩的整体强度降低，同时土压增加，进而引发局部的塑性破坏，在围岩（土质体）内部出现空洞导致局部发生坍塌，局部（浅埋时在地表）出现下沉，塑性区进一步扩大，土压力剧增最终导致整体失稳，大面积坍塌，这就是塌方。
2 预防措施
隧道发生塌方是多种原因引起的，不良的地质条件，不合理的地形因素，不科学和不符合实际情况的设计施工方案，不符合规范的施工作业，以及不负责任的施工人员等都是造成隧道塌方的因素。但归根结底，地质因素是决定性的，所以加强隧道施工地质工作是避免和防止塌方事故发生的根本手段。
2.1 工程地质
① 充分了解图纸，并与现场的实际地质情况对照，弄清设计意图。②加强对地质的超前预报，主要措施有超前钻孔、地质雷达、波速测试以及宏观的工程类比法等。③在软弱岩地段，必须采取正确的开挖及支护方法，并确保初期支护质量、加强初期支护、监控量测、二次衬砌紧跟等。④在隧道开挖过程中，如果遇到较大的涌水、流砂、溶洞、断层及破碎带时，必须及时改变施工方法，增大支护参数，以及其他必要的技术处理手段，以达到防塌目的。
2.2 施工技术
① 隧道开挖。应尽可能地采用全断面的光面爆破技术；对于地质条件较差者，可采用半断面，同时采用弱爆破技术；对于大断面和特大断面，应短进尺，采用分步开挖法进行施工。②初期支护。必须保证初期支护的参数与质量达到设计要求。特殊情况下，锚杆支护可以采用预应力锚杆、膨胀型锚杆、迈式锚杆，喷射混凝土可采用钢纤维喷射混凝土、碳纤维喷射混凝土等技术手段。③超前支护。当围岩的自稳能力较差时，必须采用超前支护，其主要的内容有：超前锚杆、小导管注浆、管棚、全断面预注浆、深孔注浆、帷幕注浆以及在洞口浅埋段采用的地表注浆等。④二次衬砌。二次衬砌不得严重滞后于初期支护，软弱围岩地段紧跟开挖，Ⅲ，Ⅳ级围岩需根据量测结果确定最佳施作时间。⑤监控量测。量测工作在隧道的防塌工作中起着重要的作用。围岩的失稳破坏总有一定的先兆，通过将量测结果与设计给出的判断标准比较，即可得出围岩，包括初期支护是否稳定的结论。但必须指出的是：两侧结果超过标准值时，隧道并不一定会发生塌方；相反，量测结果没有超过标准值时，隧道也并不一定安全稳定。
3 处治技术
3．1 处治的原则
塌方处理方案应遵循以下四个原则：安全，塌方的处理必须科学安全可靠，做到万无一失；快速，处理时间要最短；保质，即保证工程质量，不留任何隐患；节约，即整个处理费用最低。
3.2 处治要点
塌方处理要结合地质、地貌，及时组织，应抓住三个要点：地表处理，做好防排水工作、防止塌方的扩大；洞内塌体注浆固结，形成整体受力壳；塌方段的开挖及支护。
3.3 处治措施
① 塌方量较小时的处治方法。如塌方体积较小，且在范围内已进行了喷锚支护，或已架设好较为牢固的构件支撑，可由两端或一端先上后下地逐步清除，随架设临时构件支撑支顶；对塌方相邻段作强支护，以控制塌方的发展和蔓延；清除危石后立即喷射混凝土；打锚杆或超前注浆管棚；挂钢筋网，复喷混凝土达设计厚度（15㎝～20㎝）；进行监控量测；循序前进，往前施工；衬砌加强（钢拱加径向型钢支撑）。②塌方量很大或通顶时的处治方法。如：坍塌方体积大，或地表已下沉，或因堵塞，无法进入范围进行支护时，则可注浆加固，然后用“穿”的办法行边开挖边支护边衬砌的施工，施工过程中切记短进尺，弱爆破，尽量减少对周围岩体的扰动。同时支护施工必须紧跟开挖施工。对塌体从地表（浅埋时）或隧道内沿开挖线以外打孔注浆或超前管棚注浆，胶结松散塌体；待稳固后，小段清渣；及时挂网、喷射混凝土；安设钢支撑并纵向连接，上下与锚杆、管棚焊接形成一个初期支护的完整受力体；进行监控量测；循序前进，，往前施工；衬砌加强（护拱腹部留空）。③地表沉陷的处治方法。地表处理，地表及时回填并夯实（或喷混凝土封闭），可预埋注浆管，搭防雨棚（或植草皮），挖排水沟；对塌方相邻作强支护，以控制塌方的发展和蔓延；塌方体处理，洞内塌体用钢轨或小钢管超前支护；塌方段打纵向钢轨、竖向钢轨，并用横向钢管支撑焊接为一整体，然后压浆；塌渣处理，随挖随撑；超挖部分用同级混凝土回填（或用浆砌片石回填）；进行监控量测；循序前进，往前施工；衬砌按钢筋混凝土结构进行特殊设计。④洞内有大涌水的塌方处治方法。在地下水丰富的断层破碎带，大量的渗水、淋水甚至于涌水的部位，不仅影响施工的进度和质量，还容易造成塌方。在此种由主洞迂回进入涌水区处，构筑挡墙；排水钻孔兼作空洞调查；向塌方空洞充填泥土、水玻璃；向塌体部位周围山体注入水玻璃加固；钻孔检查，确认加固效果；拆除挡墙；清除隧道内的土砂及塌方体；恢复掘进。
4 结束语
在隧道的施工过程中，要对工期作合理的安排，在思想上要有对可能出现的各种不良地质情况有打持久战的准备，在在技术上对可能遭遇的塌方有详细的应对措施。在施工过程中要采取有效的措施，以避免塌方的发生。
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