隧道塌方的原因及处理方法

郝培俊

摘 要：近年来隧道开挖过程中出现塌方事故较为常见，不仅会对隧道施工带来较大的危害，同时还会对施工人员的生命安全带来较大的威胁。因此需要做好隧道塌方的治理工作，针对导致隧道塌方的原因采取有效的措施加以处理，从而有效的保证隧道施工的顺利进行。文中分析了隧道施工中塌方原因，并进一步对隧道塌方的处理方法进行了具体的阐述。

关键词：隧道塌方；危害；原因；处理方法

隧道开挖施工过程中塌方事故较为常见，在施工过程中，洞顶或是两侧部分岩石、泥沙土出现大量塌落现象，主要以洞口塌方和洞内塌方两种类型为主。通常情况下，隧道洞口段岩体风化和碎碎现象较为严重，这也使其整体稳定性较差，再加之埋置深度较浅，极易在重力作用下出现开裂或是下沉，从而导致塌方事故发生。洞内塌方主要是在开挖过程中在应力作用下洞内周围岩石出现变形或是下沉，而且没有采取有效的支护措施，从而造成塌方事故。一旦塌方事故发生，不仅严重威胁施工人员的人身安全，还会对施工单位的声誉带来较大的影响，导致施工工期的延长。因此需要深入研究塌方的原因，从而采取有效的防护和治理措施，确保隧道施工的安全、顺利进行。

1 隧道施工中出现塌方的原因

1.1 不良地质条件

在隧道施工过程中，当需要穿过断层或是地层覆盖较薄地段时，这些地段多表现了具有丰富的水源、岩层风化严重、存在溶洞、裂隙及软硬差异大的岩层分界处等，这些不良地质现象都是导致塌方的主要原因。特别是在地水水作用下，会加快岩体塌落，降低岩体的稳定性或是软弱面的强度，一旦达到极限，则会导致塌方事故发生。

1.2 隧道设计时考虑不周全

隧道施工前的设计直接关系到隧道施工的安全。在勘测设计阶段，如果对于隧道经过地段的地质勘察不详细，这就导致设计时无法对经过路段的地质情况有效掌握，无法正确对一些特殊及不良地质情况进行分析，从而导致施工过程中塌方事故发生。同时在设计时，还要对地质条件会发生的变化进行有效考虑，并设计有效的支护预防方案，否则一旦地质条件发生变化，没有相应的措施加以处理，则会造成塌方事故。

1.3 施工方法与措施不当

在隧道施工过程中，当前期没有全面掌握地质条件时，就会导致施工过程中所选择的施工方法缺乏合理性和科学性。再加之施工人员自身经验不足，在不良地质路段钻探时无法掌握操作要领，从而导致塌方事故发生。另外，当施工过程中工序安排不合理、支护和衬砌不及时等情况存在时，也容易引发塌方。另外，施工时对爆破所需要药量掌握不准确，或是支撑不牢固等也易造成塌方事故。

2 隧道塌方的处理方法

2.1 确定塌方处理方案

塌方处于浅埋地段而且没有对地表顶面造成影响时，则需要在处理过程中要加强对未塌方部分的支护，利用早强锚杆或是利用挂设钢筋网喷护的方法来对塌方部位进行处理。当塌方处于浅埋地段且顶面对地表带来一定影响的情况时，需要先处理受到影响的地表，可以采取钻孔注浆加固或是打设垂直锚杆注浆等方法来处理。同时还要做好地表的排水工作，等地表加固后再处理洞内塌方部位。处于浅埋地段的漏顶塌方事故发生时，会对洞口造成堵塞，因此处理时需要先加固洞口未塌方地段，然后利用局部打设锚杆挂钢筋网、喷射早强混凝土来加固塌洞的洞壁。再根据塌方规模大小来采取适当的清除措施。在对塌方处进行加固片，需要回填塌方地表漏洞，使其恢复到原状。对于深埋地段的塌方，需要先加固然后再根据实际情况进行具体的处理。

对于完全由于地质情况而引起的塌方，在处理时需要对围岩进行加固，利用超前注浆支护和型钢钢架强支护等方法来通过塌方段。如果塌方由地质和地下水共同引起来的，则需要先做好地下水的堵、截和排等工作，处理完地下水后再处理塌方問题。当出现冒顶塌方时，要做好地表径流水的排泄，以对塌方范围进行有效控制。

2.2 治塌先治水

在隧道施工过程中，地下水会对围岩造成不同程度的冲刷、软化和溶解等作用，导致地质条件恶化。当施工处于特殊地段时，地下水所带来的破坏性更为严重，极易引发塌方事故。一些特殊地段，如断层破碎带、堆积层及风化严重地段等也是地下水活动的重要场所，这也增加了隧道施工的难度。由于地下水的活动是导致塌方事故发生的主因，因此在隧道施工中，需要先做好防水和排水工作，有效的避免地表水倒灌入到塌方地段，同时还要将塌方地段的地下水采取有效措施引出来，通过治水来有效的预防塌方及对塌方发生范围进行有效控制。

3 隧道施工中预防塌方的措施

3.1 设计过程中塌方预防

3.1.1 准确地质勘察

进行详尽合理的地质勘察是非常有必要的，首先使设计时能够采取最优的选线，在施工时能引起施工单位的重视，对通过不良地质洞段，有很好的思想、技术方案和物资准备，从而选择合理开挖方法，及时采取有效的支护，预防塌方的产生。

3.1.2 合理的设计

在设计开始之前，需要利用勘测来对隧道途经路段的地质情况进行详细了解和掌握，并对隧道内断层、富水带及高应力分布情况进行深入分析，确保隧道线型设计的科学性和合理性，尽可能在设计时避开隧道区内的大断层、富水及应力集中地段，在确保施工安全、顺利进行的同时，还能够有效的降低工程成本，预防塌方事故的发生。

地质围岩即使是同一类型，其内部结构产状也会存在差异，自稳能力也各不相同，这就给支护参数的设计带来较大的难度。支护参数过大或是过小都会对工程施工带来不利影响。当前在隧道施工过程中，围岩临时支护设计时为了降低工程成本，通常所采取的支护参数都较小，无法达到国家标准要求，这也为塌方的发生埋下了安全隐患。因此在设计阶段，需要合理对支护参数进行设计，确保支护结构能够起到重要的支撑作用，以避免塌方事故发生。

3.2 施工过程中的超前地质预报

因设计阶段的地质勘察只能从宏观上分析整个隧道的基本地质情况，对可能出现的大断层、富水段和高应力段无法进行勘察，造成局部地质资料不足，因此为确保隧道施工安全，加快隧道施工进度，在施工中必须采用超前地质预报技术。对可能出现的局部地段围岩破碎引起的失稳、塌方和可能遇到的断层、涌水等都能及时预测。在提前获得可能的不良地质的情况下，施工单位必须采取合理的开挖和支护方法，预防塌方的发生。

4 结束语

在隧道施工时塌方是经常会遇到的安全隐患，而且塌方事故具有较强的破坏性和不可预见性。当前对于塌方的处理方法也没有统一的标准，因此在隧道施工时一旦发生塌方，需要根据具体情况，综合围岩、岩层及稳定等多方因素来制定具体的施工方案，有效的提高隧道施工的质量，确保隧道施工的安全，为隧道施工的顺利进行奠定良好的基础。

参考文献

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