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隧道垮塌預(yù)防措施

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

隧道垮塌預(yù)防措施

　　隧道垮塌可能原因

　　1、地質(zhì)因素

　　在隧道施工中，局部地段地質(zhì)構(gòu)造變化、斷層破碎帶、軟弱夾層等工程地質(zhì)條件變化，如果施工預(yù)防措施不當(dāng)、不及時(shí)，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(dòng)，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(dòng)面，巖石相互滑動(dòng)，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(duì)地下工程地質(zhì)情況不了解，忽視圍巖細(xì)微變化，對(duì)圍巖自穩(wěn)能力過高估計(jì)，造成思想上的麻痹大意，對(duì)不良地質(zhì)地段沒有采取合理的開挖方法，支護(hù)不及時(shí)，在開挖時(shí)，爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)過大，開挖后圍巖暴露時(shí)間過長、風(fēng)化程度加劇，造成應(yīng)力重分布，使得原來不應(yīng)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(gè)方面：

　　3.1施工工藝(控制關(guān)鍵)

　　在隧道施工中，正確的施工工藝是控制塌方事件的關(guān)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(shí)際地質(zhì)情況和地層變化情況及時(shí)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(yīng)現(xiàn)場實(shí)際地層，施工參數(shù)滿足不了施工防護(hù)要求，有可能導(dǎo)致塌方事故。

　　3.2地質(zhì)超前預(yù)報(bào)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(jìn)行，施工中往往因監(jiān)控量測不到位，布點(diǎn)、量測等不準(zhǔn)確或不符合要求，對(duì)施工起不到指導(dǎo)性作用，造成塌方。

　　隧道垮塌預(yù)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(zhì)變的過程，在量變的過程中，必然會(huì)出現(xiàn)圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及巖石力學(xué)上反應(yīng)出一些征兆。根據(jù)這些征兆來預(yù)測圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，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(zhì)條件，如斷層及其破碎帶、滑動(dòng)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(zhì)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(zhì)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(jié)構(gòu)面和圍巖的節(jié)理裂隙構(gòu)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(yù)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(yáng)時(shí)，也說明可能即將發(fā)生塌方。

　　(6)圍巖發(fā)生裂縫，并逐步擴(kuò)大，很可能發(fā)生塌方。

　　(7)支護(hù)受力變形發(fā)出聲響時(shí)，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(hù)，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(shí)，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(yù)防措施

　　要采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)措施，進(jìn)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(zhǔn)備工作對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)等。

　　3-1洞口施工防塌方措施：

　　作好洞口防護(hù)措施及防排水措施，避開雨季施工，預(yù)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(duì)于粘聚力小的砂土圍巖，應(yīng)選用輔助施工方法，如超前支護(hù)、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(yīng)根據(jù)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情況，結(jié)合開挖面實(shí)際地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照隧道施工方案，采用有效合理的超前支護(hù)、預(yù)加固措施。施工中嚴(yán)格控制各開挖分部循環(huán)進(jìn)尺，開挖和支護(hù)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(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)，結(jié)合管棚、小導(dǎo)管、炮眼鉆進(jìn)及巖性情況進(jìn)行綜合分析，判定開挖前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、圍巖松動(dòng)情況及圍巖類別，提出合理性施工方案建議。

　　b 超前支護(hù)：施工方法主要有超前管棚、超前小導(dǎo)管、預(yù)注漿等幾種施工方法。

　　c 減少循環(huán)進(jìn)尺，采用無爆開挖或松動(dòng)爆破，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng);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(jī)械。

　　d 及時(shí)支護(hù)，做到即挖即護(hù)。

　　e 加強(qiáng)施工組織管理，嚴(yán)格施工工序，并組織好物資供應(yīng)工作。

　　f 松散地層施工：松散地層的主要特點(diǎn)是穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)松散，若有地下水時(shí)，施工中極易發(fā)生塌方。若遇上這種地層，主要是應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，施工中可采用先支護(hù)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(jìn)行隧道開挖，施工應(yīng)采用超前探測鉆孔對(duì)溶洞發(fā)育規(guī)律進(jìn)行探測預(yù)報(bào)，根據(jù)探測結(jié)果，采取相應(yīng)的處理措施。

　　(2)隧道施工拱頂、邊墻防塌方方施工

　　a 加強(qiáng)監(jiān)控量測，及時(shí)反饋信息。

　　b 遇到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化或地質(zhì)條件突變時(shí)，要及時(shí)采取措施，加強(qiáng)支護(hù)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(jié)合的排水方案，因地制宜，綜合治理。

　　d 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。隧道內(nèi)的襯砌、支護(hù)等材料必須保證質(zhì)量，按施工工藝施工，防止因偷工減料、材料質(zhì)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(xiǎn)源很多，其中隧道塌方處理是一項(xiàng)艱難而復(fù)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(yīng)制定各項(xiàng)管理制度，加強(qiáng)監(jiān)管，控制安全事故的發(fā)生。

　　4、施工中塌方及預(yù)防措施

　　4-1不良地質(zhì)地段塌方及預(yù)防

　　當(dāng)隧道通過斷層、斷層影響帶，或巖石較破碎，風(fēng)化嚴(yán)重時(shí);或巖層產(chǎn)狀、結(jié)構(gòu)不利組合地段時(shí)，合理的開挖方法，能很好預(yù)防隧道塌方的發(fā)生。強(qiáng)支護(hù)是預(yù)防塌方的主要措施。

　　4-2富水地段塌方及預(yù)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(jìn)度和質(zhì)量，還容易造成塌方。在該類地段施工時(shí)，及時(shí)排水是預(yù)防塌方的關(guān)鍵，在了解巖石節(jié)理裂隙破碎帶的走向、傾向和傾角后，對(duì)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(shè)排水管，將滲水集中到排水孔內(nèi)導(dǎo)出;也可在鋼筋網(wǎng)片的背后鋪設(shè)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(dǎo)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(qiáng)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(huì)導(dǎo)致孔隙水壓增大，圍巖的有效應(yīng)力降低導(dǎo)致強(qiáng)度銳減，從而發(fā)生塌方。

　　2、地壓和地質(zhì)條件不良引起的塌方

　　地壓是指巖體開挖后，破壞了原巖應(yīng)力平衡狀態(tài)，巖體中應(yīng)力重新分布，使圍巖變形、移動(dòng)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?yàn)槠珘汉突略斐傻乃綄?shí)例很多，也有因?yàn)樗苄蔚貕阂鸬臄D出性塌方�；隆鄬�、溶洞、泥石流、膨脹性地層、風(fēng)化變質(zhì)的巖體等都屬于不良地質(zhì)，是引起塌方的重要原因。當(dāng)隧道通過這些巖體時(shí)，沒有事先進(jìn)行預(yù)測和處理就會(huì)引發(fā)塌方。

　　3、設(shè)計(jì)和施工不當(dāng)引起的塌方

　　多數(shù)隧道現(xiàn)在都采用“新奧法”進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。支護(hù)設(shè)計(jì)不合理，二次襯砌不合理等都是設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的，同時(shí)如果設(shè)計(jì)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(jìn)行隧道施工時(shí)，應(yīng)采用勤測量、超前支護(hù)、補(bǔ)強(qiáng)、及時(shí)閉合仰拱和及時(shí)反饋等措施；不宜采用柔性支護(hù)，更不能強(qiáng)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(qiáng)調(diào)思想，而沒有真正從嚴(yán)的管理，導(dǎo)致一系列問題，如：設(shè)計(jì)意圖理解不透，不全面，甚至錯(cuò)誤；忽視對(duì)操作者的技術(shù)素質(zhì)和質(zhì)量意識(shí)培訓(xùn)；檢測信息得不到重視；施工方法制定不詳，措施欠缺；技術(shù)交底不清。這些問題都會(huì)造成隧道塌方，管理人員應(yīng)予以重視。

　　5、認(rèn)識(shí)方面

　　施工人員對(duì)地質(zhì)工作的認(rèn)識(shí)不足，總以為這是設(shè)計(jì)人員應(yīng)注意的工作。這一觀念忽略了施工過程中的地質(zhì)勘測及預(yù)報(bào)工作，加大了事故發(fā)生的可能性。

　　隧道施工中預(yù)防塌方的措施

　　隧道施工預(yù)防塌方，除選擇相應(yīng)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(diǎn)：

　　1、先排水

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

　　2、短開挖

　　在圍巖石質(zhì)較差地段，控制每循環(huán)開挖進(jìn)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(qiáng)支護(hù)

　　針對(duì)圍巖和地壓情況加強(qiáng)初期支護(hù)確保支護(hù)結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度，采取增加拱架的本身剛性強(qiáng)度、減小拱架間距及保證噴射砼的厚度，有時(shí)也可采取模注砼盡早封閉。

　　4、快襯砌

　　必要時(shí)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(hù)共同受力。