謝曉國
摘要:當(dāng)前,隧道已經(jīng)成為公路和鐵路交通中普遍存在的工程類型。隨著鐵路和公路的不斷建設(shè),隧道項目正在如火如荼的開展過程中,其形式也發(fā)生了各式各樣的變化,在方便居民出行的同時,也在安全方面出現(xiàn)了一些問題,其中安全隱患最多的是隧道內(nèi)部的塌方問題。本文首先分析了隧道內(nèi)部塌方事故發(fā)生的原因,接著分析了常見的隧道塌方處治措施,最后就隧道施工過程中塌方的實際預(yù)防措施進(jìn)行了探討。
關(guān)鍵詞:道路工程;隧道塌方;處治技術(shù)
一、前言
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,近年來,隧道內(nèi)部的塌方問題不但出現(xiàn),必須要針對問題制定有效的防治措施,避免出現(xiàn)影響交通出行的問題。為了降低施工過程中質(zhì)量因素的隧道施工整體質(zhì)量的影響,如何切實通過有效的處治措施提升隧道的施工質(zhì)量,是當(dāng)今隧道建設(shè)過程中需要解決的問題。本文針對隧道內(nèi)部出現(xiàn)的反復(fù)塌方問題進(jìn)行研究,探究出解決隧道反復(fù)塌方的辦法。
二、形成隧道塌方的基礎(chǔ)原因
1、地質(zhì)結(jié)構(gòu)
隧道工程施工的主體對象以山體為主,因此受到實際的地質(zhì)條件影響較大,若山體的巖層破碎程度較大,存在地下水發(fā)育,同時巖層裂隙較多,那么整體巖層的穩(wěn)定性較差,在隧道挖掘以及支護(hù)施工的過程中,巖層所能夠負(fù)擔(dān)的荷載力有限,對支護(hù)工程有一定的影響,同時對整體的施工安全也會造成影響,因此地質(zhì)結(jié)構(gòu)將是導(dǎo)致隧道塌方的主要原因。
2、前期準(zhǔn)備工作不足
隧道工程自身的影響較大,對于整體工程的后期施工以及使用來講,都有極為重要的影響,因此在隧道工程施工前期必須要落實現(xiàn)場勘測,做好前期準(zhǔn)備工作,若前期的勘測不夠徹底,相關(guān)資料的整合不夠完善,未能結(jié)合實際的地質(zhì)情況進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,便有可能導(dǎo)致在后期施工過程中,施工技術(shù)體系以及支護(hù)工程無法滿足隧道挖掘以及施工的相關(guān)需求,有可能造成施工期間的塌方情況。
3、施工管理全面性不足
施工管理是提升整體工程質(zhì)量的重要保障,對于隧道建設(shè)來講有著極為重要的影響,若工程單位以及施工單位的管理制度不夠完善,管理水平參差不齊,其中部分風(fēng)險因素會造成隧道的質(zhì)量下降,與此同時,部分施工方以節(jié)省成本或者追趕工期為目的,盲目的進(jìn)行工程調(diào)整,導(dǎo)致整體的工程質(zhì)量不達(dá)標(biāo),支護(hù)結(jié)構(gòu)無法滿足支護(hù)需求,整體的施工管理體系喪失有效性,這將嚴(yán)重影響隧道工程的質(zhì)量,將會誘發(fā)隧道塌方。
三、常見的隧道塌方處治措施
1、小規(guī)模塌方的處理辦法
通常來講,小規(guī)模塌方的定義已延伸長度以及高度為主,縱向延伸較短,且對周邊的圍巖影響較小,那么在處理方面也相對簡單,但是必須要做到及時發(fā)現(xiàn)及時處理,避免小規(guī)模的塌方,導(dǎo)致整體圍巖的穩(wěn)定性下降,引發(fā)持續(xù)性的塌方以及大規(guī)模塌方。通常來講,針對小規(guī)模塌方的處理辦法要建立在安全保障的前提下,對塌方區(qū)域的危巖進(jìn)行噴射砼,進(jìn)一步穩(wěn)固他方見面,接下來可以增加鋼筋網(wǎng)以及錨桿來提升圍巖的穩(wěn)定性,若他方的形變參數(shù)較大,要進(jìn)一步加強(qiáng)支護(hù)工程的建設(shè),利用鋼拱架或者其他的辦法來提升塌方段的質(zhì)量。在基礎(chǔ)圍巖穩(wěn)定之后將塌落的雜物清除,當(dāng)初期支護(hù)達(dá)到穩(wěn)定之后,可以將臨時的支護(hù)拆除。
2、中大規(guī)模塌方的處理辦法
通常來講中大規(guī)模的塌方影響較大,威脅較高,因此在處理的過程中必須要注重處理技術(shù)的可靠性和合理性。
(1)超前小導(dǎo)管注漿處理
首先需要結(jié)合實際的工程選擇,3~5米長度的鋼管在其周邊鉆孔注漿孔的直徑約為8毫米,利用梅花樁分布的方式進(jìn)行布設(shè)。漿液可以選擇水泥漿液或者化學(xué)漿液,結(jié)合實際的巖體穩(wěn)定性程度進(jìn)行分析,這種方式能夠在這段時間內(nèi)快速的增強(qiáng)巖體的強(qiáng)度。這種方式能夠讓漿液滲透到巖層內(nèi)部,將本身松散的巖層固結(jié)起來,能夠進(jìn)一步提升簡歷面的法向應(yīng)力,同時可以增大圍巖表層的剪切滑動面,另外,利用小導(dǎo)管注漿技術(shù)也能夠有效的實現(xiàn)巖層縫隙填塞,避免地下水上涌。
(2)套拱技術(shù)
該種技術(shù)體系往往應(yīng)用在中大型塌方處理之后,在初期支護(hù)的上端會存在部分空洞區(qū)域,在該區(qū)域與利用套拱技術(shù)進(jìn)行加固。首先需要針對塌方位置的圍巖進(jìn)行噴射砼,利用臨時支護(hù)的方式來提升穩(wěn)定性,接下來將塌落的雜物清除干凈,通過鋼拱架進(jìn)行巖體支撐,接下來在鋼拱架的外側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng),并且利用連接筋進(jìn)行固定,形成套拱的鋼筋骨架。在拱頂要預(yù)留出砼泵的輸送管道,快速的完成噴射砼,然后形成基礎(chǔ)的套拱結(jié)構(gòu),在其強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)之后,利用分次注入的方式進(jìn)行注砼。
(3)地表注漿技術(shù)
在實際的隧道施工過程中,有時還會存在較為嚴(yán)重的塌方情況,例如存在冒領(lǐng)現(xiàn)象,那么單純的從洞內(nèi)進(jìn)行防治和處理,已經(jīng)無法滿足實際的處理需求,還需要結(jié)合實際情況進(jìn)行地表回填,能夠有效提升整體隧道的穩(wěn)固性,這其中在地表回填階段便涉及到了地表注漿技術(shù)。利用鉆孔灌注的方式,將水泥漿液或者其他化學(xué)性漿液注入到軟弱破碎的地表中,與其他的巖層結(jié)構(gòu)相混合,固結(jié)之后便形成了堅硬的外部圍巖結(jié)構(gòu),這能夠有效減少對內(nèi)部隧道圍巖的壓力,可以降低后期塌方的程度。
四、隧道施工過程中塌方的實際預(yù)防措施
在未發(fā)生塌方的前提下,也需要結(jié)合實際情況進(jìn)行預(yù)防,避免形成塌方風(fēng)險。
首先必須要做好前期的勘測以及準(zhǔn)備工作,結(jié)合實際的施工方案落實地理環(huán)境檢測,結(jié)合圍巖強(qiáng)度、地層結(jié)構(gòu)、地震帶、地表土層質(zhì)量、地下水位等多種因素進(jìn)行分析,確保能夠詳細(xì)的了解施工地段的實際情況,然后結(jié)合實際的需求制定支護(hù)方案以及加固方案,并且在施工過程中要及時通知各方主體落實防御措施的制定,調(diào)整開發(fā)方法以及爆破方案,避免形成施工塌方。
其次在具體的隧道施工過程中,必須要通過人工防御以及科學(xué)技術(shù)防御的方式,實現(xiàn)對整體施工階段的跟蹤防控和調(diào)查。例如當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛且效果較好的超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù),其能夠在施工過程中針對實際的施工現(xiàn)狀進(jìn)行地質(zhì)性能檢測,根據(jù)工程規(guī)模分析不良的地質(zhì)條件是否會造成塌方風(fēng)險,并且根據(jù)施工進(jìn)度,來檢測圍巖的級別,及時的制定塌方預(yù)防方案以及處理方案,也能夠有效避免突水涌泥等現(xiàn)象的發(fā)生,可以為隧道施工提供極為精準(zhǔn)的安全保障。
再次,在施工期間必須要確保不同的施工工序以及施工環(huán)節(jié)緊密連接,要具備完善的設(shè)計方案,確保相關(guān)制度體系以及施工規(guī)范可以執(zhí)行下去。針對軟弱巖層進(jìn)行施工時,不僅要加強(qiáng)注漿技術(shù)的管理,也要全面落實地質(zhì)條件監(jiān)測,及時的進(jìn)行地表沉降控制,不同工作之間相互配合,實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息共享。這樣能夠及時的進(jìn)行聯(lián)動,快速的解決即將出現(xiàn)或者已經(jīng)出現(xiàn)的問題。
最后,進(jìn)一步打造高質(zhì)量的安全防護(hù)措施,針對施工人員來講,必須要加強(qiáng)教育培訓(xùn)的力度,全面實現(xiàn)技術(shù)交底,從思想意識以及行為模式上進(jìn)行多方位的優(yōu)化,確保能夠認(rèn)識到塌方的風(fēng)險,并且具備風(fēng)險防控意識,也可以結(jié)合實際情況制定應(yīng)急演練方案,進(jìn)一步提升人員的應(yīng)急能力,這樣也可以有效降低塌方帶來的影響。
五、結(jié)束語
綜上所述,地質(zhì)環(huán)境、設(shè)計參數(shù)和施工過程的管理是產(chǎn)生塌方事故的主要因素。在塌方事故的預(yù)防和處置方面,一定要對隧道施工現(xiàn)場進(jìn)行充分調(diào)研,對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格審核,在施工過程中要加強(qiáng)施工現(xiàn)場的管理,確保能夠杜絕塌方的出現(xiàn),及時的處理塌方問題。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡偉. 隧道塌方事故原因分析及處治對策分析[J]. 中國科技投資, 2018, 000(008):84.
[2]侯艷娟,張頂立,李奧等.隧道施工塌方事故分析與控制[J].現(xiàn)代隧道技術(shù),2018,55(1):45-52.
[3]賈世杰.高原山區(qū)公路隧道塌方誘因及預(yù)防措施研究[J].居舍,2019(01):8-9.
中鐵隧道局集團(tuán)建設(shè)有限公司 廣西 南寧 530000