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公路隧道施工塌方的治理

公路隧道施工塌方的治理 摘要:本文结合现场施工经验,论述了造成塌方的原因和预防 措施。 关键词:公路隧道塌方治理 引言 在地质不良的地段修筑隧道,常会遇到洞顶围岩下塌、侧壁滑动 等现象, 甚至会发生冒顶等严重事故, 这些现象在施工中称为塌方。 塌方威胁人生安全、使施工延误工期、围岩更不稳定。故在施工中 应预防其发生, 发生塌方后需及时准确处理, 减少塌方带来的危害。 一、造成塌方的原因及预防措施 塌方一般是地质不良、设计定位不当、施工方法不正确等原因引 起的。地质条件是造成塌方的基本因素。穿越断裂褶皱带,穿越严 重分化的破碎带、堆积层等容易产生塌方。地下水往往也是重要因 素,地下水丰富易造成塌方。地质勘探需要仔细周密。掌握资料不 够时本应避绕的不恰当的位置会错误的定位通过,绘施工留下了隐 患。或因没有准备,在施工时造成塌方。 施工是引起塌方的直接因素,对地质情况掌握不够,从而选择不 合适的施工技术,(如不恰当的急于进洞、炸药用量过多、支护不 及时不牢靠、围岩暴露时间过长、爆破方法选择的不恰当等),或 选择了不合适的围岩情况的施工方法,(如本应小断面开挖,结果 采用了大断面开挖法,或应先拱后墙法,而采用了先墙后拱法等) 并且又未采取其他补救措施,则会造成围岩塌方,甚至由于塌方处 理不当也会造成再次塌方或引起更大的塌方。 对于塌方应以预防为主。首先要认真做好勘察工作,必要的钻探 及所需要的地质和水文地质资料的收集工作,应详尽做好。隧道位 置选择应尽量避免不良地质区段, 洞口位置选择要慎重, 施工设计, 支护设计要合理,要符合实际情况。 施工前要仔细核对设计文件,并需作必要的补测和验证。预防可 能发生塌方的区段,事先做好必要的准备,并在施工中采取相应的 措施,如在不良地质段采用先排水、短开挖、弱爆破、强支护、快 衬砌、各工序紧跟的措施,消除不利因素,尽快修好衬砌,避免塌 方发生。 塌方似乎是突然发生的,但实际上是有一定征兆的,在施工中还 需要加强观察分析。例如顶部围岩裂缝旁出现岩粉,或洞内无故尘 土飞扬、或不断掉小石头、或围岩裂缝逐渐张大等,说明塌方即将 发生;支撑压坏或变形加大,说明围岩压力再加大,有塌方的可能 性;围岩中突然出水或水压突然增加,要注意是否即将发生塌方; 地下水冲走裂隙中的填充物,会使围岩松动下榻,当水有浊变清, 说明裂隙中充填物已冲走很多,水量加大,则可能有塌方;洞顶滴 水位置不定,来回移动,表明岩体在变形,当变形达到一定程度有 可能塌方,即所谓“汉留淋漓,塌方先兆” 。还有许多,在实践中 总结得出的塌方征兆,应当在施工中注意观察。一般说来,塌方是 可以预见的。当发现支撑变形加大,或被压坏,则应及时加固,以 防围岩进一步松动而造成塌方。观察到异常情况,应认真分析,交 接班时要交待清楚,做好准备,及时处理。 二、塌方的处理措施 当遇到塌方时除迅速营救施工人员外,要迅速加固未塌地段,以 防止塌方范围扩大,并可为清理塌方而作准备。同时,摸清塌方情 况,调查塌方范围和塌方后围岩现状,塌落原因及性质、 间隙规律、 塌方现场情况。 塌方大小是由塌方体规模及补给状况决定的。塌方体尚未堵实坑 道,基本停止塌落或再一次下榻的间隙时间较长,施工人员尚能进 入塌穴观察、处理的,称为小塌方,塌方体堵塞坑道,规模大,无 法观察或塌方继续不停,不断补给,施工人员无法进入塌穴,这种 情况称为大塌方。 处理塌方应按“小堵塞,大塌穿”及“治塌先治水”的原则进行。 小塌方在隧道施工中较常遇到,在坍塌间隙中,可抓紧时间处理。 一般需要“先支后清” 。即应先支护塌穴和塌方口,此时,临时支 撑可架在塌体上, 然后清楚塌方,边清边换立柱。各工序要紧跟上, 如塌穴较高,可采用多层排架支护,顶层排架与塌穴壁要顶紧,条 件适合, 也可用喷砼作临时支护处理塌方。 大塌方则无法支护塌穴, 大小无法查清时也不容许查清,以防随清随塌,使塌方范围迅速扩 大,因此采取“大塌穿”的办法,即在塌体中穿过去。穿越塌体用 “先护后挖”的施工顺序。首先加固塌方端部支撑及衬砌后,一般 用插板法施工,插板视塌方体石渣软硬可选用木板、钢钎或钢轨等 材料,在插板掩护下清渣并及时架立牢固的支撑,扩大时,亦需横 向打入插板,随扩大随支撑。 穿越塌体的部位应从拱顶和上部断面穿过塌体,然后向下施工。 用上下导坑法施工,仅在上部塌方时,需加固下导支撑,并在上部 做好防止塌方扩大的支撑,然后再由上导坑进行清渣或穿越。通顶 塌方是大塌方的极端情况,此时还需处理地表塌陷穴口,需把穴口 支紧,以免继续扩大。塌口四周挖排水沟。防止地表水汇集塌陷坑, 并用黏土类材料填实四周裂缝,穴口上方宜搭雨栅,以防雨雪灌入 塌方体。 治塌先治水是处理塌方的经验,水的流动会加剧塌方发展,所以 在处理塌方时要加强防、排水,并采取适当措施引离塌方段的地下 水。 大塌方处理时费工费时,为加快施工进度,可采取迂回导坑绕过 塌体的措施,这样可使处理塌方与正洞施工同时进行,但应注意在 选择迂回导坑方案时要慎重。避免在迂回导坑中再次发生塌方,或 者塌方扩大到迂回导坑中。塌方段围岩极不稳定,围岩压力加大, 因此,衬砌结构需相应加强,对围岩同时应采取加固措施,如在衬 砌外做浆砌石护拱、在塌方体内压水泥浆等,并且做好排水工程, 以免后患。 三、结束语 隧道施工预防塌方非常关键,也关系到企业信誉、职工的生命和 财产,必须高度引起重视,除按以上经验处理外,要多注意观察, 发现问题及时处理好,山体内的围岩是千变万化的。地质复杂,必 须选择有经验的施工队伍和技术管理人员,有条件尽量选用先进的 施工技术,新奥法是 20 世纪 40 年代开始发展起来的,它是以喷砼 和锚杆为主要支护手段的一种方法,这种发放把坑道的衬砌支护于 围岩看作是相互作用的一个整体,即发挥围岩的自承能力,又使支 护起到加固围岩的作用,在确保坑道稳定的基础上,使设计更加合 理、经济,新奥法与传统的矿山法相比。更能结合实际地质条件, 目前被广泛采用。另外洞口

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