摘要：斷層破裂帶是公路隧道施工中常見的一種地質(zhì)現(xiàn)象，如認(rèn)識(shí)不夠，施工不當(dāng)，常會(huì)造成塌方，小則幾米，大則十幾米，不僅給隧道施工帶來極大地困難，而且延誤工期，耗費(fèi)資金，給隧道的施工和運(yùn)行帶來極大地安全隱患，本文結(jié)合實(shí)踐，對(duì)防塌技術(shù)進(jìn)行了分析。

　　關(guān)鍵詞：公路隧道施工;防塌技術(shù)

　　Abstract: The fault rupture zone is one of common geological phenomena in the highway tunnel construction. The lack of awareness and improper construction often will cause collapse, with several meters to ten more meters, which not only brings great difficulty to the tunnel construction, but also delays the construction period, consume the fund and causes security risks to the tunnel construction and operation. Combining with practice, the collapse prevention technology is analyzed in this paper.

　　Key words: highway tunnel construction; collapse prevention

　　中圖分類號(hào) : U455文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

　　隧道施工如何防塌，其關(guān)鍵是嚴(yán)格采用正確的方法，加強(qiáng)施工管理，嚴(yán)格施工紀(jì)律，做到責(zé)任到人，提高隊(duì)伍的安全意識(shí)，責(zé)任意識(shí)。本文所論述的防坍措施，難免有遺漏之處，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。

　　一、常見的塌方的地形與部位

　　1、塌方地形

　　(1)在高水位富水區(qū)段：由于地下水豐富，圍巖受地下水影響較大，若措施不當(dāng)易發(fā)生坍方。

　　(2)在石灰?guī)r地層中：巖溶呈無規(guī)律性分布，隨時(shí)遇到意想不到的溶洞，若防備不及，溶洞內(nèi)的填充物涌出或坍塌，也會(huì)給工程造成不利的影響。

　　(3)斷層破碎帶及斷層影響帶：因其圍巖破碎，自穩(wěn)能力差，并含有大量的填充物和地下水，如處理不當(dāng)極易發(fā)生坍方。

　　(4)巖層接觸帶：因其巖層不同，且大多伴有小構(gòu)造，若重視不夠可能會(huì)發(fā)生坍方。

　　(5)埋深較淺地段：山嶺隧道埋深在200m 以下時(shí)，圍巖由于受到地表水侵蝕，巖層風(fēng)化嚴(yán)重，如施工不當(dāng)易發(fā)生坍方。

　　(6)高地應(yīng)力段：在軟質(zhì)圍巖中，由于受到高地應(yīng)力的影響圍巖變形較大，若支護(hù)不力極易發(fā)生塌方。

　　2、塌方易發(fā)生部位

　　(1)隧道拱部：當(dāng)采用先拱后墻法施工或拱部變形較大、支護(hù)強(qiáng)度不足時(shí)，易發(fā)生掉拱塌坍。

　　(2)隧道與隧道的交叉部位，即主洞與支洞交叉的部位，也就是通常所說昀交叉三角區(qū)，如果處理不當(dāng)，支護(hù)不力，極易發(fā)生坍方。

　　(3)在水平巖層或近似水平巖層中，拱部易發(fā)生掉頂;在垂直巖層或近似垂直巖層中，邊墻易發(fā)生偏幫。

　　(4)隧道洞口：隧道洞口集埋深淺、石質(zhì)較差、受力結(jié)構(gòu)復(fù)雜等不利因素于一體，處理不當(dāng)極易發(fā)生坍方。

　　(5)隧道拱腳：當(dāng)采用半斷面法施工開挖下半斷面時(shí)，若拱腳支護(hù)不力，極易造成坍方。

　　(6)隧道墻腳：當(dāng)進(jìn)行檢底施工時(shí)，措施不當(dāng)墻腳懸空時(shí)，致使邊墻失穩(wěn)而發(fā)生偏幫。

　　二、隧道施工調(diào)查

　　施工單位在進(jìn)洞前必須對(duì)隧道洞口段實(shí)際地形地貌進(jìn)行勘察、測(cè)繪，為制定施工方案提供依據(jù)。隧道洞口段有三種情況：

　　(1)具備進(jìn)洞條件，施工場(chǎng)地滿足施工需要。

　　(2)洞口不具備進(jìn)洞條件，或施工場(chǎng)地狹窄，不能滿足施工需要。

　　(3)洞口雖具備進(jìn)洞條件，施工場(chǎng)地也能滿足施工需要，但地質(zhì)條件較復(fù)雜，需要采取的加固措施不經(jīng)濟(jì)，或從正面進(jìn)洞易引起坍方，增加工程成本。

　　三、選擇正確的進(jìn)洞位置，進(jìn)洞施工防塌

　　1、進(jìn)洞位置的選擇

　　(1)對(duì)于具備進(jìn)洞條件的洞口，制定詳細(xì)的進(jìn)洞施工方案，安全穩(wěn)妥的從正面進(jìn)洞。

　　(2)對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的洞口，應(yīng)對(duì)從正面進(jìn)洞和設(shè)置橫洞兩種方案作詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)比較，選擇較為經(jīng)濟(jì)合理的進(jìn)洞方案。

　　(3)對(duì)于不具備進(jìn)洞條件的洞口，應(yīng)及時(shí)向設(shè)計(jì)部門提變更設(shè)計(jì)，并選擇合適的位置設(shè)橫洞。

　　2、洞口防坍塌措施

　　(1)直接進(jìn)洞

　　①為減少植被的破壞，應(yīng)盡量減少刷仰坡或不刷仰坡，一般埋深達(dá)到1.0m 以上時(shí)，即可采用暗挖施工。既減少了明挖量、保護(hù)了周圍環(huán)境，又降低了工程成本。

　　②洞口外土石方開挖時(shí)，不應(yīng)一次開挖到隧底設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)開挖至隧道起拱線標(biāo)高(或上半斷面標(biāo)高)即可，兩側(cè)邊坡應(yīng)隨開挖隨進(jìn)行錨噴網(wǎng)支護(hù)。

　　③當(dāng)明挖到地表距隧道拱頂1.0m 以上時(shí)，即可采用暗挖法進(jìn)洞施工。

　　④暗挖施工前，在開挖輪廓線外打超前鋼管或錨桿。在洞口外架設(shè)2-3 榻鋼支撐，間距0.5m 至0.5m—0.7m，鋼支撐與仰坡防護(hù)層聯(lián)為一體。石質(zhì)非常破碎時(shí)，管棚內(nèi)應(yīng)采用超前注漿，對(duì)圍巖進(jìn)行加固。

　　⑤正臺(tái)階法開挖進(jìn)洞，按設(shè)計(jì)作好支護(hù)施工臺(tái)階長(zhǎng)度5m 左右，逐步開挖進(jìn)洞，并封閉成環(huán)。

　　⑥洞口段開挖支護(hù)完畢，為確保安全，應(yīng)及時(shí)施作二次襯砌或明洞和洞門。

　　⑦洞口段爆破施工時(shí)，應(yīng)作安全防護(hù)，防止飛石傷人。

　　⑵反向施工出洞

　　①通過橫洞轉(zhuǎn)人正洞進(jìn)人洞口段施工時(shí)應(yīng)采用正臺(tái)階法施工，并架設(shè)鋼支撐，施作噴錨支護(hù)。

　　②接近洞口時(shí)應(yīng)縮短開挖進(jìn)尺，從上部以小斷面開挖出洞，打穿后應(yīng)從外部清除仰坡危石，并對(duì)洞口周邊及仰坡施作噴錨支護(hù)。

　　四、采用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)及監(jiān)控測(cè)量技術(shù)

　　在公路隧道施工中，一般采用超前地質(zhì)預(yù)探預(yù)報(bào)技術(shù)、監(jiān)控量測(cè)技術(shù)等手段預(yù)報(bào)隧道開挖前方工程地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，監(jiān)測(cè)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力變形情況，為設(shè)計(jì)變更及施工中采取相應(yīng)的施工方法和支護(hù)手段提供依據(jù)。

　　1、預(yù)報(bào)技術(shù)

　　①地質(zhì)雷達(dá)，利用電磁波的反射原理，探測(cè)開挖面前方30m 范圍內(nèi)及隧道底部的地質(zhì)狀況。地質(zhì)雷達(dá)對(duì)空洞及溶洞的探測(cè)效果較好。

　　②紅外線探水，紅外線探測(cè)儀通過接收巖體的紅外線幅射強(qiáng)度，根據(jù)圍巖紅外輻射強(qiáng)弱來推斷掌子面前方30m 范圍內(nèi)或周圍區(qū)域是否存在含水體。

　　③TSP202 超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，利用地震波在不均勻地層巖體中產(chǎn)生的反射特性來預(yù)報(bào)隧道開挖面前方及周圍一定區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)狀況。該系統(tǒng)可方便快捷地預(yù)報(bào)開挖面前方200m 范圍內(nèi)地質(zhì)情況，從而為施工方法和支護(hù)手段的選擇提供依據(jù)。

　　④地質(zhì)素描：地質(zhì)素描是傳統(tǒng)地質(zhì)預(yù)報(bào)手段，通過開挖后的圍巖節(jié)理發(fā)育情況，經(jīng)過分析整理，預(yù)報(bào)前方地質(zhì)的變化趨勢(shì)。目前，可通過數(shù)碼技術(shù)對(duì)圍巖節(jié)理進(jìn)行拍照，輸人電腦，由專門軟件進(jìn)行分析處理，從而提高了工作效率。

　　⑤水平鉆孑1 探測(cè)：在開挖面打水平鉆孔，根據(jù)巖芯和鉆進(jìn)情況，預(yù)報(bào)前方地質(zhì)狀況，調(diào)整修正儀器探測(cè)預(yù)報(bào)中的不足。

　　⑥綜合預(yù)測(cè)，根據(jù)各種儀器和手段獲得的信息，進(jìn)行室內(nèi)分析整理，最后做出較為準(zhǔn)確的地質(zhì)預(yù)報(bào)成果，及時(shí)有效地指導(dǎo)隧道施工。

　　2、監(jiān)控測(cè)量技術(shù)

　　監(jiān)控量測(cè)主要是利用各種量測(cè)手段監(jiān)控施工支護(hù)和圍巖的受力變形情況，為施工支護(hù)參數(shù)的選擇提供依據(jù)

　　(1)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力量測(cè)

　　在支護(hù)結(jié)構(gòu)中埋設(shè)量測(cè)元件，通過儀器對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力情況進(jìn)行監(jiān)控，為調(diào)整支護(hù)參數(shù)提供依據(jù)。在多數(shù)隧道施工中，一般不進(jìn)行支護(hù)結(jié)構(gòu)受力監(jiān)測(cè)。

　　⑵圍巖變位量測(cè)

　　在開挖支護(hù)后的圍巖表面設(shè)置固定量測(cè)點(diǎn)，定期量測(cè)圍巖變位情況，以便及時(shí)采用補(bǔ)強(qiáng)措施，阻止圍巖變位過大，防止坍方。

　　五、采用正確的施工方法

　　1、常用施工方法

　　如何選擇安全、合理、實(shí)用的施工方法與圍巖級(jí)別和隧道斷面大小密切相關(guān)，若施工方法選擇不當(dāng)，就有可能在施工時(shí)造成坍方。

　　2、淘汰老舊施工不合理方法

　　隨著隧道施工技術(shù)和機(jī)械化程度的不斷提高和完善，有些施工方法過于陳舊老化，已在現(xiàn)代隧道施工中被逐步淘汰，如漏斗棚架法、半斷面法、先拱后墻法、先墻后拱法等。

　　六、加強(qiáng)施工管理，防止事故

　　在隧道施工中，每道工序都要有嚴(yán)格的施工紀(jì)律，確定的施工方案、方法和支護(hù)手段不得隨意更改。

　　① 在隧道施工過程中引人動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)機(jī)制，及時(shí)準(zhǔn)確地根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況變更原設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)參數(shù)。

　　②施工前編制嚴(yán)格詳細(xì)的施工組織設(shè)計(jì)，從技術(shù)上保證防坍措施的落實(shí)。

　　③資源配備能滿足隧道工程質(zhì)量和施工安全的需要。

　　④樹立“不坍就有進(jìn)度，不坍就是效益”的指導(dǎo)思想，從思想上樹立防坍意識(shí)。

　　⑤確立施工技術(shù)人員的權(quán)威.建立工程質(zhì)量和施工安全否決制。

　　⑥建立健全施工管理機(jī)構(gòu)，從組織上保證防坍措施的落實(shí)。

　　七.結(jié)語(yǔ)

　　在公路隧道工程中常采用鉆爆法施工，如何防止坍方是確保隧道施工安全和工程質(zhì)量的關(guān)鍵，下面從隧道洞口段施工、隧道常用的施工方法、支護(hù)手段及施工管理等方面進(jìn)行論述。