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隧道垮塌預防措施

　　隧道屬于地下工程，在開挖后，原有的巖體結構和受力平衡被破壞，巖體在自重的作用下，應力重新分布，構成新的受力平衡體系，因此準確掌握地質情況，充分了解圍巖的性質和自穩(wěn)能力。下面是小編整理的隧道垮塌預防措施，歡迎閱讀參考，希望幫助到你。

隧道垮塌預防措施

　　隧道垮塌可能原因

　　1、地質因素

　　在隧道施工中，局部地段地質構造變化、斷層破碎帶、軟弱夾層等工程地質條件變化，如果施工預防措施不當、不及時，極易造成隧道塌方事故。

　　2、水文因素(最難控制)

　　在隧道施工中，由于巖土中水的變化，水沿巖體軟弱面流動，破壞巖體組織，造成巖體失穩(wěn)而發(fā)生塌方事故;雨水滲入斷裂帶及裂隙后形成滑動面，巖石相互滑動，內(nèi)力擠壓變形也易造成塌方。

　　3、人為因素

　　在隧道施工過程中由于施工人員對地下工程地質情況不了解，忽視圍巖細微變化，對圍巖自穩(wěn)能力過高估計，造成思想上的麻痹大意，對不良地質地段沒有采取合理的開挖方法，支護不及時，在開挖時，爆破對圍巖的擾動過大，開挖后圍巖暴露時間過長、風化程度加劇，造成應力重分布，使得原來不應塌方段，因巖體失穩(wěn)而產(chǎn)生塌方。

　　人為因素造成的塌方著重體現(xiàn)在如下幾個方面：

　　3.1施工工藝(控制關鍵)

　　在隧道施工中，正確的施工工藝是控制塌方事件的關鍵。施工過程中盲目的采取單一的施工方案或施工方法，不根據(jù)現(xiàn)場實際地質情況和地層變化情況及時修改施工方案和施工參數(shù)，造成施工方案或施工方法不適應現(xiàn)場實際地層，施工參數(shù)滿足不了施工防護要求，有可能導致塌方事故。

　　3.2地質超前預報和監(jiān)控量測(施工重要環(huán)節(jié))

　　在隧道施工中，監(jiān)控量測必須按施工方案及規(guī)范要求進行，施工中往往因監(jiān)控量測不到位，布點、量測等不準確或不符合要求，對施工起不到指導性作用，造成塌方。

　　隧道垮塌預防措施

　　1、隧道塌方前征兆

　　圍巖的變形破壞、失穩(wěn)塌方，是從量變到質變的過程，在量變的過程中，必然會出現(xiàn)圍巖的工程地質和水文地質特征及巖石力學上反應出一些征兆。根據(jù)這些征兆來預測圍巖的穩(wěn)定性，進行地質超前預報，從而保證施工的安全，防治隧道塌方。圍巖的變形破壞，失穩(wěn)塌方有如下一些征兆。

　　(1)遇特殊和不良地質條件，如斷層及其破碎帶、滑動層、溶洞、陷穴、古河槽、堆積體、流沙、淤泥、地下水、松散地層等穩(wěn)定性差的圍巖。

　　(2)水文地質條件的變化，如干燥的圍巖突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水質由清變濁等是即將發(fā)生塌方的前兆。

　　(3)開挖面上有可能不穩(wěn)定巖體的出露，尤其是小斷層或其他軟弱結構面和圍巖的節(jié)理裂隙構造的出露處，往往是圍巖局部塌方的部位。

　　(4)拱頂不斷掉下小石塊，甚至較大的石塊相繼掉落，預示著圍巖即將發(fā)生塌方。

　　(5)巖石裂隙周圍出現(xiàn)巖粉或洞內(nèi)無故發(fā)現(xiàn)有巖粉飛揚時，也說明可能即將發(fā)生塌方。

　　(6)圍巖發(fā)生裂縫，并逐步擴大，很可能發(fā)生塌方。

　　(7)支護受力變形發(fā)出聲響時，說明圍巖受力增大，有塌方的可能。

　　(8)噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂紋，亦說明圍巖壓力增大，有可能出現(xiàn)失穩(wěn)塌方。

　　(9)圍巖或隧道支護，拱腳附近的水平收斂大于0.2mm/d，或拱頂下沉量大于0.1mm/d，并繼續(xù)增大時，說明圍巖仍在發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

　　2、隧道塌方預防措施

　　要采用地質超前預報措施，進行圍巖監(jiān)控量測及洞內(nèi)觀察。

　　3、隧道防塌方施工措施

　　首先要做好開工前準備工作對人員進行培訓學習等。

　　3-1洞口施工防塌方措施：

　　作好洞口防護措施及防排水措施，避開雨季施工，預防洞口滑坡。

　　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

　　掌子面的穩(wěn)定是安全施工的前提條件，對于粘聚力小的砂土圍巖，應選用輔助施工方法，如超前支護、開挖面噴射混凝土和安裝錨桿等。

　　隧道施工掌子面防塌方，應根據(jù)隧道超前地質預報情況，結合開挖面實際地質情況，嚴格按照隧道施工方案，采用有效合理的超前支護、預加固措施。施工中嚴格控制各開挖分部循環(huán)進尺，開挖和支護工序必須銜接緊密，以減少圍巖變形。

　　a 在接近斷層及接觸帶時，加強地質預報，結合管棚、小導管、炮眼鉆進及巖性情況進行綜合分析，判定開挖前方工程地質、水文地質、圍巖松動情況及圍巖類別，提出合理性施工方案建議。

　　b 超前支護：施工方法主要有超前管棚、超前小導管、預注漿等幾種施工方法。

　　c 減少循環(huán)進尺，采用無爆開挖或松動爆破，盡量減少對圍巖的擾動;洞內(nèi)配備足夠的裝土草袋、木料;一旦發(fā)現(xiàn)掌子面塌方或有塌方征兆，立即撤出所有人員及機械。

　　d 及時支護，做到即挖即護。

　　e 加強施工組織管理，嚴格施工工序，并組織好物資供應工作。

　　f 松散地層施工：松散地層的主要特點是穩(wěn)定性差，結構松散，若有地下水時，施工中極易發(fā)生塌方。若遇上這種地層，主要是應減少對圍巖的擾動，施工中可采用先支護后開挖，密閉支撐，邊開挖邊封閉的辦法，以防止塌方。

　　g 溶洞處理：若在溶洞發(fā)育地段進行隧道開挖，施工應采用超前探測鉆孔對溶洞發(fā)育規(guī)律進行探測預報，根據(jù)探測結果，采取相應的處理措施。

　　(2)隧道施工拱頂、邊墻防塌方方施工

　　a 加強監(jiān)控量測，及時反饋信息。

　　b 遇到監(jiān)控數(shù)據(jù)發(fā)生變化或地質條件突變時，要及時采取措施，加強支護參數(shù)。

　　c 做好隧道洞內(nèi)外的防排水。在施工中，特別注意洞內(nèi)地下水的變化，采取防、排、堵、截相結合的排水方案，因地制宜，綜合治理。

　　d 嚴把質量關。隧道內(nèi)的襯砌、支護等材料必須保證質量，按施工工藝施工，防止因偷工減料、材料質量等問題造成人為事故。

　　3-3其它管理控制措施

　　隧道施工的危險源很多，其中隧道塌方處理是一項艱難而復雜的作業(yè)，處理方法很多，需根據(jù)塌方的規(guī)模、部位、具體情況而定。施工中應制定各項管理制度，加強監(jiān)管，控制安全事故的發(fā)生。

　　4、施工中塌方及預防措施

　　4-1不良地質地段塌方及預防

　　當隧道通過斷層、斷層影響帶，或巖石較破碎，風化嚴重時;或巖層產(chǎn)狀、結構不利組合地段時，合理的開挖方法，能很好預防隧道塌方的發(fā)生。強支護是預防塌方的主要措施。

　　4-2富水地段塌方及預防

　　在地下水較豐富的斷層破碎帶，大量的滲水、甚至于涌水的部位，不僅影響施工的進度和質量，還容易造成塌方。在該類地段施工時，及時排水是預防塌方的關鍵，在了解巖石節(jié)理裂隙破碎帶的走向、傾向和傾角后，對于少量集中滲水、涌水地段，在透水層部位布置一定數(shù)量的排水孔或埋設排水管，將滲水集中到排水孔內(nèi)導出;也可在鋼筋網(wǎng)片的背后鋪設過濾層或隔水層，將其固定在圍巖上，通過軟管排水。

　　引起隧道塌方的主要原因

　　1、天氣水文方面

　　天氣水文條件是引發(fā)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長期的陰雨天氣都是導致塌方的重要誘因。巖層軟硬相間或有軟弱夾層的巖體，在地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用下，軟弱面的強度和承載力大大下降，加劇了巖體的失穩(wěn)、塌落。并且如果輸排不暢，就會導致孔隙水壓增大，圍巖的有效應力降低導致強度銳減，從而發(fā)生塌方。

　　2、地壓和地質條件不良引起的塌方

　　地壓是指巖體開挖后，破壞了原巖應力平衡狀態(tài)，巖體中應力重新分布，使圍巖變形、移動和破壞的力。主要包括散體地壓、變形地壓、沖擊地壓和膨脹地壓等。隧道洞口段因為偏壓和滑坡造成的塌方實例很多，也有因為塑形地壓引起的擠出性塌方。滑坡、斷層、溶洞、泥石流、膨脹性地層、風化變質的巖體等都屬于不良地質，是引起塌方的重要原因。當隧道通過這些巖體時，沒有事先進行預測和處理就會引發(fā)塌方。

　　3、設計和施工不當引起的塌方

　　多數(shù)隧道現(xiàn)在都采用“新奧法”進行設計和施工。支護設計不合理，二次襯砌不合理等都是設計不當造成的，同時如果設計和施工人員理解方法存在差異，因引起一些工程問題。在淺埋、偏壓、軟弱、破碎等地層中進行隧道施工時，應采用勤測量、超前支護、補強、及時閉合仰拱和及時反饋等措施；不宜采用柔性支護，更不能強調(diào)用變形釋放來減載。

　　4、管理方面

　　目前在大多隧道施工工程中都存在著管理不合格的現(xiàn)象，僅限于強調(diào)思想，而沒有真正從嚴的管理，導致一系列問題，如：設計意圖理解不透，不全面，甚至錯誤；忽視對操作者的技術素質和質量意識培訓；檢測信息得不到重視；施工方法制定不詳，措施欠缺；技術交底不清。這些問題都會造成隧道塌方，管理人員應予以重視。

　　5、認識方面

　　施工人員對地質工作的認識不足，總以為這是設計人員應注意的工作。這一觀念忽略了施工過程中的地質勘測及預報工作，加大了事故發(fā)生的可能性。

　　隧道施工中預防塌方的措施

　　隧道施工預防塌方，除選擇相應的安全合理的施工方法和措施。在施工中主要做到以下幾點：

　　1、先排水

　　在施工前和施工中采取相應的防排水措施，盡量將開挖范圍外的水截住，不使流進洞內(nèi)，一般采取注漿處理。

　　2、短開挖

　　在圍巖石質較差地段，控制每循環(huán)開挖進尺，每次架立一榀工字鋼拱架且拱架必須緊貼掌子面，使拱頂與拱架間無空隙。

　　3、強支護

　　針對圍巖和地壓情況加強初期支護確保支護結構有足夠的強度，采取增加拱架的本身剛性強度、減小拱架間距及保證噴射砼的厚度，有時也可采取模注砼盡早封閉。

　　4、快襯砌

　　必要時二次襯砌緊跟掌子面開挖，力求襯砌盡快成環(huán)，和初期支護共同受力。