隧道垮塌预防措施

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隧道垮塌预防措施

　　隧道属于地下工程，在开挖后，原有的岩体结构和受力平衡被破坏，岩体在自重的作用下，应力重新分布，构成新的受力平衡体系，因此准确掌握地质情况，充分了解围岩的性质和自稳能力。下面是小编整理的隧道垮塌预防措施，欢迎阅读参考，希望帮助到你。

隧道垮塌预防措施

　　隧道垮塌可能原因

　　1、地质因素

　　在隧道施工中，局部地段地质构造变化、断层破碎带、软弱夹层等工程地质条件变化，如果施工预防措施不当、不及时，极易造成隧道塌方事故。

　　2、水文因素(最难控制)

　　在隧道施工中，由于岩土中水的变化，水沿岩体软弱面流动，破坏岩体组织，造成岩体失稳而发生塌方事故;雨水渗入断裂带及裂隙后形成滑动面，岩石相互滑动，内力挤压变形也易造成塌方。

　　3、人为因素

　　在隧道施工过程中由于施工人员对地下工程地质情况不了解，忽视围岩细微变化，对围岩自稳能力过高估计，造成思想上的麻痹大意，对不良地质地段没有采取合理的开挖方法，支护不及时，在开挖时，爆破对围岩的扰动过大，开挖后围岩暴露时间过长、风化程度加剧，造成应力重分布，使得原来不应塌方段，因岩体失稳而产生塌方。

　　人为因素造成的塌方着重体现在如下几个方面：

　　3.1施工工艺(控制关键)

　　在隧道施工中，正确的施工工艺是控制塌方事件的关键。施工过程中盲目的采取单一的施工方案或施工方法，不根据现场实际地质情况和地层变化情况及时修改施工方案和施工参数，造成施工方案或施工方法不适应现场实际地层，施工参数满足不了施工防护要求，有可能导致塌方事故。

　　3.2地质超前预报和监控量测(施工重要环节)

　　在隧道施工中，监控量测必须按施工方案及规范要求进行，施工中往往因监控量测不到位，布点、量测等不准确或不符合要求，对施工起不到指导性作用，造成塌方。

　　隧道垮塌预防措施

　　1、隧道塌方前征兆

　　围岩的变形破坏、失稳塌方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必然会出现围岩的工程地质和水文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。根据这些征兆来预测围岩的稳定性，进行地质超前预报，从而保证施工的安全，防治隧道塌方。围岩的变形破坏，失稳塌方有如下一些征兆。

　　(1)遇特殊和不良地质条件，如断层及其破碎带、滑动层、溶洞、陷穴、古河槽、堆积体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩。

　　(2)水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水质由清变浊等是即将发生塌方的前兆。

　　(3)开挖面上有可能不稳定岩体的出露，尤其是小断层或其他软弱结构面和围岩的节理裂隙构造的出露处，往往是围岩局部塌方的部位。

　　(4)拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生塌方。

　　(5)岩石裂隙周围出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时，也说明可能即将发生塌方。

　　(6)围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能发生塌方。

　　(7)支护受力变形发出声响时，说明围岩受力增大，有塌方的可能。

　　(8)喷射混凝土出现大量的明显裂纹，亦说明围岩压力增大，有可能出现失稳塌方。

　　(9)围岩或隧道支护，拱脚附近的水平收敛大于0.2mm/d，或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态。

　　2、隧道塌方预防措施

　　要采用地质超前预报措施，进行围岩监控量测及洞内观察。

　　3、隧道防塌方施工措施

　　首先要做好开工前准备工作对人员进行培训学习等。

　　3-1洞口施工防塌方措施：

　　作好洞口防护措施及防排水措施，避开雨季施工，预防洞口滑坡。

　　3-2隧道洞身施工防塌方措施：

　　(1)隧道施工掌子面防塌方措施

　　掌子面的稳定是安全施工的前提条件，对于粘聚力小的砂土围岩，应选用辅助施工方法，如超前支护、开挖面喷射混凝土和安装锚杆等。

　　隧道施工掌子面防塌方，应根据隧道超前地质预报情况，结合开挖面实际地质情况，严格按照隧道施工方案，采用有效合理的超前支护、预加固措施。施工中严格控制各开挖分部循环进尺，开挖和支护工序必须衔接紧密，以减少围岩变形。

　　a 在接近断层及接触带时，加强地质预报，结合管棚、小导管、炮眼钻进及岩性情况进行综合分析，判定开挖前方工程地质、水文地质、围岩松动情况及围岩类别，提出合理性施工方案建议。

　　b 超前支护：施工方法主要有超前管棚、超前小导管、预注浆等几种施工方法。

　　c 减少循环进尺，采用无爆开挖或松动爆破，尽量减少对围岩的扰动;洞内配备足够的装土草袋、木料;一旦发现掌子面塌方或有塌方征兆，立即撤出所有人员及机械。

　　d 及时支护，做到即挖即护。

　　e 加强施工组织管理，严格施工工序，并组织好物资供应工作。

　　f 松散地层施工：松散地层的主要特点是稳定性差，结构松散，若有地下水时，施工中极易发生塌方。若遇上这种地层，主要是应减少对围岩的扰动，施工中可采用先支护后开挖，密闭支撑，边开挖边封闭的办法，以防止塌方。

　　g 溶洞处理：若在溶洞发育地段进行隧道开挖，施工应采用超前探测钻孔对溶洞发育规律进行探测预报，根据探测结果，采取相应的处理措施。

　　(2)隧道施工拱顶、边墙防塌方方施工

　　a 加强监控量测，及时反馈信息。

　　b 遇到监控数据发生变化或地质条件突变时，要及时采取措施，加强支护参数。

　　c 做好隧道洞内外的防排水。在施工中，特别注意洞内地下水的变化，采取防、排、堵、截相结合的排水方案，因地制宜，综合治理。

　　d 严把质量关。隧道内的衬砌、支护等材料必须保证质量，按施工工艺施工，防止因偷工减料、材料质量等问题造成人为事故。

　　3-3其它管理控制措施

　　隧道施工的危险源很多，其中隧道塌方处理是一项艰难而复杂的作业，处理方法很多，需根据塌方的规模、部位、具体情况而定。施工中应制定各项管理制度，加强监管，控制安全事故的发生。

　　4、施工中塌方及预防措施

　　4-1不良地质地段塌方及预防

　　当隧道通过断层、断层影响带，或岩石较破碎，风化严重时;或岩层产状、结构不利组合地段时，合理的开挖方法，能很好预防隧道塌方的发生。强支护是预防塌方的主要措施。

　　4-2富水地段塌方及预防

　　在地下水较丰富的断层破碎带，大量的渗水、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。在该类地段施工时，及时排水是预防塌方的关键，在了解岩石节理裂隙破碎带的走向、倾向和倾角后，对于少量集中渗水、涌水地段，在透水层部位布置一定数量的排水孔或埋设排水管，将渗水集中到排水孔内导出;也可在钢筋网片的背后铺设过滤层或隔水层，将其固定在围岩上，通过软管排水。

　　引起隧道塌方的主要原因

　　1、天气水文方面

　　天气水文条件是引发隧道塌方的一重要因素。大量的工程案例表明突降的暴雨和长期的阴雨天气都是导致塌方的重要诱因。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用下，软弱面的强度和承载力大大下降，加剧了岩体的失稳、塌落。并且如果输排不畅，就会导致孔隙水压增大，围岩的有效应力降低导致强度锐减，从而发生塌方。

　　2、地压和地质条件不良引起的塌方

　　地压是指岩体开挖后，破坏了原岩应力平衡状态，岩体中应力重新分布，使围岩变形、移动和破坏的力。主要包括散体地压、变形地压、冲击地压和膨胀地压等。隧道洞口段因为偏压和滑坡造成的塌方实例很多，也有因为塑形地压引起的挤出性塌方。滑坡、断层、溶洞、泥石流、膨胀性地层、风化变质的岩体等都属于不良地质，是引起塌方的重要原因。当隧道通过这些岩体时，没有事先进行预测和处理就会引发塌方。

　　3、设计和施工不当引起的塌方

　　多数隧道现在都采用“新奥法”进行设计和施工。支护设计不合理，二次衬砌不合理等都是设计不当造成的，同时如果设计和施工人员理解方法存在差异，因引起一些工程问题。在浅埋、偏压、软弱、破碎等地层中进行隧道施工时，应采用勤测量、超前支护、补强、及时闭合仰拱和及时反馈等措施；不宜采用柔性支护，更不能强调用变形释放来减载。

　　4、管理方面

　　目前在大多隧道施工工程中都存在着管理不合格的现象，仅限于强调思想，而没有真正从严的管理，导致一系列问题，如：设计意图理解不透，不全面，甚至错误；忽视对操作者的技术素质和质量意识培训；检测信息得不到重视；施工方法制定不详，措施欠缺；技术交底不清。这些问题都会造成隧道塌方，管理人员应予以重视。

　　5、认识方面

　　施工人员对地质工作的认识不足，总以为这是设计人员应注意的工作。这一观念忽略了施工过程中的地质勘测及预报工作，加大了事故发生的可能性。

　　隧道施工中预防塌方的措施

　　隧道施工预防塌方，除选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下几点：

　　1、先排水

　　在施工前和施工中采取相应的防排水措施，尽量将开挖范围外的水截住，不使流进洞内，一般采取注浆处理。

　　2、短开挖

　　在围岩石质较差地段，控制每循环开挖进尺，每次架立一榀工字钢拱架且拱架必须紧贴掌子面，使拱顶与拱架间无空隙。

　　3、强支护

　　针对围岩和地压情况加强初期支护确保支护结构有足够的强度，采取增加拱架的本身刚性强度、减小拱架间距及保证喷射砼的厚度，有时也可采取模注砼尽早封闭。