曹雪林
身份证号码:65230119720906****
摘要:众所周知,隧道属于线状隐蔽和穿越性的工程项目,在具体的施工过程中会穿过崇山峻岭,经过诸多岩类,其结构具有较大的不稳定性特点,而围岩又 是隧道在开挖过程中极易遭到破坏的对象,这也是对其进行支护的主要原因。唯有如此,才能有效避免公路隧道塌方事故的出现。由此可见,探讨公路隧道塌方诱因及处治技术具有极其重要的现实意义。
关键词:公路工程;隧道施工;塌方
1隧道塌方原因
1.1施工原因
一些工程单位作业人员素质能力有限,没有深入研究隧道施工。作业的开挖方法不科学,没有精准计算爆破参 数。施工队伍在洞石开挖中支护手段不合理,措施选择错误。当前很多公路隧道作业都在应用新奥法。这种方法为柔性和联合支护。不过许多施工单位作业中每逢遇到局部围岩情况较好的条件,就会忽视混凝土的及时喷射,因此不少围岩质量不足,成为塌方安全隐患。
在公路隧道施工过程中,有时会由于勘察设备陈旧、操作方法不当等的因素无法对工程项目所在的区域实际情况进行详细的勘察。因此,在设计阶段也就无法建立较 为全面的档案资料,进而也就无法准确地评估隧道内的富水、瓦斯、断层以及岩爆等不良的地质现象。同时,公路隧道作为一项隐蔽性的工程,一条较长的施工隧道有可能会跨过几座山体、多种地质构造以及地质单元等。诚然,由于目前我国的地质勘察设计水平依然处于发展的时期,无法完成对公路隧道内埋深较大洞段的监测。因此,在公路隧道的施工过程中勘查设备的原因也会导致塌方事故的发生。
1.2设计原因
设计公路隧道的时候常用方法有三种分别为现场监控、工程类比、理论计算。很多工程都在应用类比法,套用其他项目设计方案。因为设计参数和工程实际状况参数冲突,所以出现塌方问题。不少工程设计环节缺少对地质资料的详细研究,支护参数不合理、不准确。1.3地形地质原因
地形地质问题都会影响公路隧道施工质量,比如岩爆、地下水、断岩带、瓦斯,上述问题都会增加施工难度。因为公路隧道有着多种多样的施工条件,施工的时候无 法有效避开高应力地区、岩溶发育区、断层破碎带、软弱结构面。施工中如遇到类似区域就会释放应力,引起塌方问题。部分施工单位并没有根据工程条件展开全面分析、全面调查,完全按照施工经验作业。
1.4水文原因
地下水侵蚀与连续暴雨都会引起公路隧道塌方,甚至是塌方主要原因。如地下水位出现变化,围岩会遭到弱化。此时围岩性质与结构发生改变,强度与承载力持续降低,其胶结能力下降,引起塌方问题。有研究显示,当 前近半数隧道塌方和地下水位有关。水流直接改变了围岩应力并增加了孔隙水的压力。另外地下水会引发各种物理作用、化学作用降低隧道强度与稳定性。
1.5监控测量原因
部分公路隧道项目没有建立监控体系,施工中没有安排专人对其展开监督和检查,随意性施工问题十分突出,影响比较明显。
2治理隧道塌方的原则
为了有效治理隧道塌方问题,必须坚持安全第一预防为 主原则。塌方的时候需要先加固工程,以免塌方问题严重度加剧。应根据隧道情况处理塌方,确保安全性。塌方问题的治理需要制定方案,结合塌方原因与工程条件制定应对办法。做好塌方影响程度的分析,包括定位与实际影响。应研究有效与科学的治理方法,对待不同地表和塌方区使用不同治理手段。塌方治理包括衬砌变形、围岩加固、裂缝扩展。
3塌方治理的要点
为了提高公路工程的施工质量,隧道塌方治理属于较为 重要的举措之一。
具体而言,塌方治理要点主要体现在以下2个方面:
施工人员需要了解塌方发生的影响因素,明确塌方的源头,从根源入手解决问题。在分析过程中发现,若塌方的发生与施工质量差有关系,则需要通过提高施工质量的提升,达到防止塌方的目的。
为了保证塌方能够被有效治理,还需要使治理方案具有针对性、可行性。针对由裂缝所导致的塌方,则要采取裂缝填充方案进行治理。
4隧道塌方治理技术的应用
提高塌方治理水平是保证隧道稳定的关键,对公路工程的长久、安全、持续性使用都具有积极意义。
4.1按照流程施工
治理塌方的关键,在于按照流程施工。目前在隧道施工中,很多公路工程的施工人员都没有认识到按照流程施工的重要性,却认为只要控制好各个环节的施工质量,便能够达到保证工程整体质量的目的,但事实并非如此。按照流程施工的关键主要体现在以下3方面:(1)加 固。隧道牢固性差,岩体未进行加固,会大大增加塌方风险。因此,治理塌方时,应该首先加固。针对已经发生的塌方,采取针对性的加固措施,避免问题扩大化,最大程度地减小塌方对整个公路的影响,同时降低事故处理成本。在加固的过程中,常用的加固技术以注浆和锚杆法为主。通常注浆时需要应用小导管,施工人员将材料逐渐填充进裂缝中后,材料可在其中逐渐渗透、蔓延,直至完全填充裂缝为止。(2)缩小影响。塌方部位经过加固后,一般不会继续扩大。此时,需要对隧道其他部分进一步进行处理,可采用工字钢等方式,完成其他部分的支撑工作,从整体入手保证隧道稳定。(3)开挖。开挖工作应处于塌方治理完成后,施工 人员应该予以重视。
4.2注浆技术
将注浆技术应用到隧道工程中,能够实现对塌方的有效治理。小导管注浆方案的注浆方式不需要开挖工作室,施工速度较快,多台钻机进行钻孔工作,方式灵活。该注浆方案整体柔性较大,在地质条件不好的地区均能随时补注。对于破碎的围岩,借助其注浆的压力使之渗入到裂缝之中,将围岩胶结成整体,使之发挥作用。小导管与大管棚注浆会在支护外围,形成厚度大约4m的加固带。该加固带的整体性能较好,抗冲击作用强,可通过注浆减小渗透系数,减小地下水对围岩强度的消弱,以高压注浆的方式来防止塌方的出现。
4.3积极预防塌方为了有效预防塌方,可从施工人员素质达标、提高设计方案的合理性以及勘察工作的严格性等方面进行控制。具体如下:(1)人员素质。为确保施工人员素质能够符合工程要求,工程应该在选择施工队伍时,对其素质进行考核。一旦发现部分人员存在问题,则不得与该队伍合作,从而避免隧道出现问题,实现对塌方的有效预防。(2)设计方案。在工程施工前,设计人员为了保证设计方案合理,一定要详细调查当地的自然环境,了解各项参数以及工程施工目标后,才能正式展开设计过程。(3)工程勘察。勘察人员需在工程正式开始施工前,需做好地质勘察工作,了解地质情况,包括但不限于当地的地下水位,以及岩石类 型、降水量等。勘察人员了解上述信息后,需及时为设计人员提供相关数据,保证其更好地完成设计方案,提升隧道工程的施工质量,减少塌方。
5结束语
综上所述,公路隧道如果发生塌方事故,不仅会给施工人员的生命带来威胁,还会给施工企业造成巨大损失。因此,作为公路隧道施工企业应当深入对工程项目的所在区域进行深入的调查与研究,制定合理的施工方案,并加强在施工过程中各个环节的质量控制,应用先进的塌方处治技术,提供公路隧道的安全性与可靠性,降低和减少塌方现象的产生。
参考文献
[1]李鸿.破碎泥质围岩遇水软化时机对台阶工法隧道力学性能影响分析[J].四川建筑,2021,41(02):147-151.
[2]张俊儒,燕波,龚彦峰,徐剑,刘丁丁.隧道工程智能监测及信息管理系统的研究现状与展望[J].地下空间与工程学报,2021,17(02):567-579.
[3]周露.浅埋隧道塌方冒顶后TSP及监控量测回顾性分析研究[J].公路与汽运,2021(02):147-149.
[4]张成良,赵任旭,杨平,邱坚,王超.浅埋大断面隧道围岩稳定性数值模拟及现场监控量测[J].工程勘察,2021,49(03):26-31.
[5]周利梅.深埋高压富水区岩溶隧道围岩开挖稳定性影响因素分析[J].邵阳学院学报(自然科学版),2021,18(01):67-75.