论文部分内容阅读
摘要：公路隧道建设作为一项复杂而又漫长的活动，涉及了大量的资金投入以及人员流动，一旦有塌方情况出现，就会造成严重的危害。公路隧道施工会受到各方面因素的影响，常见的有施工技术以及外部环境的影响，从而引发隧道塌方问题。公路隧道的坍塌会直接危及施工人员的生命安全。此外，还会延误施工进程，增加施工周期，从而增加成本的投入。更会造成不良的社会影响。
关键词：公路工程;隧道施工;塌方;治理技术
前言
公路隧道工程属于地下条状构筑物的一种，主要用于改善高程障碍、保障行车速度、提高地区整体交通运行能力。在公路隧道工程施工期间，往往会受到地质环境复杂、施工规范性不强、超前地質预报不及时、出现突发紧急状况等因素影响，导致公路隧道塌方问题时有发生，严重影响公路隧道施工安全，如没有采用适宜的塌方处理方式，会导致塌方问题进一步加剧，将严重威胁到施工人员及设备安全。
1公路隧道施工活动中发生坍塌的原因
1.1施工方面
在开展公路隧道施工作业的过程中，由于施工人员的专业素质不高，对周围施工环境的掌握不全面，开挖方法与实际围岩级别不匹配，工序衔接不紧密，掘进进尺控制不严，开挖后支护不及时、支护强度等级不足、二次扰动等一系列因素，从而加剧了隧道坍塌问题发生的可能性。
1.2勘察设计活动
在勘察阶段，对周边地质环境调查不详细，勘探点设置不足，没有分析具体环境，地质资料采集不完整，导致设计阶段基础数据全面。同时在设计阶段，通常会使用三种设计方法进行计算，即现场监控法、理论计算法以及工程类比法。一些设计单位在实际落实工程项目设计工作的过程中，对于工程类比方法的使用最为常见，这种方法主要以经验为主，易造成主观判断错误，造成围岩等级判定不精准，支护等级与实际围岩等级不匹配。
1.3地形地质
公路隧道的施工中地理环境因素以及地形因素对施工安全影响也是极大的。如果在施工过程中出现地下水、断层或者瓦斯等情况，就会增加公路隧道的施工难度。比如，公路隧道施工活动在岩溶发育区或者在断层破碎地带，就会因为该区域岩层松散而无法承受拱形压力，从而引发隧道坍塌问题。
1.4水文因素
在公路隧道施工过程中，如果经常出现暴雨或者该地区有频繁的地下水活动，也很容易引发隧道坍塌问题。比如，在施工地区地下水位经常爆涨，就会导致隧道周围的岩石被软化，如果岩石性质发生了改变，就会降低岩石的承载能力，从而引发坍塌事故。同时，通过统计我国坍塌事故可以得知，地下水是引发坍塌事故的主要原因，其除了受到物理侵蚀之外，同时还会受到化学作用的影响。因为，地表下的物质非常多，这些物质一旦与空气和水发生接触，就会产生化学反应，从而导致岩体被腐蚀，降低了围岩级别，如果不及时调整提高支护参数等级，将严重影响稳定性，致使出现坍塌。
2公路隧道工程塌方问题治理原则
为确保存在于公路隧道工程的塌方安全事故能够得到及时专项治理，还需要在制订治理方案过程中，坚守安全第一、预防为主原则，确保制订出的治理方案不会留下较大安全隐患。在塌方问题出现后，需要结合施工现场具体要求进行加固处理，防止塌方范围进一步扩大。通过细致分析引发塌方问题的原因，制订出专项治理方案，做好施工人员技术交底工作，使工程施工期间的安全性能够从根本上得到保障。具体来说，公路隧道工程塌方问题治理原则主要体现在以下几个方面：1）坚持安全第一的原则。分析公路隧道工程塌方问题发生的原因，分析塌方问题影响的范围。制定安全可靠的方案。2）坚持治塌先治水的原则。3）对未塌方的初支、二衬部位等进行有效加固，避免进一步扩大塌方范围。
3公路隧道工程塌方问题治理流程
3.1塌方问题应急处理
公路隧道工程塌方问题发生后，应当立即启动应急处理对策。在应急处理过程中，需要将规格适宜的钢筋网与混凝土密封在塌方结构表面，并在塌方底部填筑渣土，进行反压处理，避免塌方问题进一步扩大。
3.2塌方问题治理流程
首先，利用钻探方式，探明隧道塌方填充体的实际规模、填充物状态等特征。其次，在隧道发生塌方问题的拱部设置环向间距为20cm，长度为4～6m的注浆管，采用水泥与水玻璃双液浆进行注浆固结。再次，在注浆加固后强度满足实际设计要求的情况下，还需要在掌子面结构处设置双层钢拱架、注浆小导管、系统锚杆支护结构一体化加固体系。要求双层钢拱架的纵向距离应当为0.5m，确保支撑强度满足要求，以便能够最大限度缓解上部塌方结构对隧道支护结构造成的不利影响。最后，在公路隧道工程加工处理结束后，还需要采用三台阶预留核心土短掘进、强支护的方式进行施工。在填充岩溶结构实际施工过程中，配合使用更为先进的物探与数字钻孔摄影技术，注重分析隧道支护结构外形特征与整体填充现状。
3.3塌方治理管理机制
为确保防治结合的原则能够在公路隧道工程施工期间得到全面贯彻落实，需要加强塌方问题的预控管控力度，选择适宜的施工工艺。在工程施工准备工作中，需细致审核设计文件，对设计文件内容进行及时补充以及验证。在容易发生涌水塌方问题的地段，应当做好防护准备工作，充分运用超前地质预报、监控量测等技术手段，以数据指导施工，尽量消除工程施工期间的各类不稳定因素。
3.4塌方治理效果评价
为确保使用的塌方治理技术能够有效解决公路隧道工程塌方问题，还需要对塌方治理后的效果进行专业评估。依照实际治理情况，将断面压力盒、混凝土应变计等设施安装在指定位置，并对经过塌方处理后的隧道周边收敛变形情况进行具体检测。将治理后隧道支护结构的作用状态作为塌方治理效果评价标准，确保加固结构能够在围岩不同变形发育阶段均能够起到良好的支撑作用。如发现塌方支护效果与实际预期目标不符，都需要细致分析其他环节存在的不足之处，对塌方支护方案进行进一步优化。 4公路工程隧道施工塌方治理技术
4.1设计优化
对于隧道洞口的设计活动，要根据实际的情况进行，在施工前要对隧道洞口的地质条件和围岩状况进行全面的了解和分析，并结合隧道的具体位置，合理选择合适的开挖方式，以保证围岩的稳定性和强度，避免隧道的塌方事故发生。在设计过程中，需要对隧道的周边环境，以及地下管线等因素的影响做出详细的调查研究，再制订相应的方案来解决这些问题。设计人员应该做好相关的记录工作，及时将有关资料整理出来，为后期的施工提供数据支持。在隧道施工过程中，还应采取超前地质预报、监控量测等技术手段，对设计进行验证，以数据指导施工，动态调整优化设计，保证设计参数与实际情况匹配。
4.2加强排水工作
对于塌方的处理，必须做好防排水工作。要使用防渗土夯实地表裂缝，并且要开挖截水沟，以免地表水渗入到崩塌体，造成侵蚀沉陷。在洞口表面周围挖沟排水，设置雨棚，如果坑口的回填作业比地面高，還需要用砌体或者粘土封闭排水，避免地表水下渗。如果在崩塌体中出现地下水运动现象，就需要使用管道将其引流到排水沟进行排放，以免塌方扩大。发生塌方情况之后，必须加强监控量测工作，根据测量信息及时研究相关对策。
4.3安全合理的施工方法和预防措施
在隧道施工过程中，为了能够有效避免出现塌方问题，就需要采取科学的技术措施及安全合理的施工方法。1）充分应用超前地质预报等技术手段，对前方地质进行较为精准的预测，如果与设计不符，必须立即采取措施并调整开挖机及支护形式。2）切实做好监控量测工作，实时采集拱顶下沉、周边收敛等数据，及时分析，出现异常及时采取有效措施进行补强、加固等处理，以数据指导施工，动态调整各项参数，确保施工安全。3）科学组织施工，杜绝冒进思想，一味追求进度，严格遵守“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的施工原则。4）防排水施工严格落实“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的隧道，防排水采用“以堵为主、限量排放”的原则，达到防水可靠、经济合理的目的。5）科学组织，合理安排各道工序衔接时间，选择合理的循环进度，控制好掌子面与二衬之间步距。6）加强施工过程中加强锚、网、喷、注浆、二衬等各环节质量控制。
4.4设备齐全，安全达标
在公路工程隧道施工中需要用到电动空压机、柴油发电机、强制式搅拌机、挖掘机以及湿喷机等设备，并且要核实这些设备的安全指标，不能在危险区域放置具有危险性的设施和物品，从而尽可能减少工程建设中的危险性。
结束语
总而言之，为了能够满足公共交通运输需求，我国隧道工程项目的建设数量逐渐增加，从而加大了出现隧道塌方问题的概率。如今，在隧道塌方治理中已经积累了大量的经验，但是，每一种工程项目的实际情况不同，这就需要充分考虑工程项目的具体情况，采取针对性的措施予以处理，充分运用技术手段，科学组织，合理布局，强化管理，措施到位，提高质量安全意识，杜绝麻痹大意，为隧道施工安全保驾护航。
参考文献
[1]崔龙，李海静.隧道塌方处治施工技术研究[J].水利水电施工，2019（04）：6-9.
[2]高亮亮.隧道施工地质灾害分析与防治对策[J].华北自然资源，2019（06）：102-103.
[3]岳志坤.软质围岩隧道开挖塌方机理分析及施工处理方案[J].云南水力发电，2019，35（06）：87-91.
关键词：公路工程;隧道施工;塌方;治理技术
前言
公路隧道工程属于地下条状构筑物的一种，主要用于改善高程障碍、保障行车速度、提高地区整体交通运行能力。在公路隧道工程施工期间，往往会受到地质环境复杂、施工规范性不强、超前地質预报不及时、出现突发紧急状况等因素影响，导致公路隧道塌方问题时有发生，严重影响公路隧道施工安全，如没有采用适宜的塌方处理方式，会导致塌方问题进一步加剧，将严重威胁到施工人员及设备安全。
1公路隧道施工活动中发生坍塌的原因
1.1施工方面
在开展公路隧道施工作业的过程中，由于施工人员的专业素质不高，对周围施工环境的掌握不全面，开挖方法与实际围岩级别不匹配，工序衔接不紧密，掘进进尺控制不严，开挖后支护不及时、支护强度等级不足、二次扰动等一系列因素，从而加剧了隧道坍塌问题发生的可能性。
1.2勘察设计活动
在勘察阶段，对周边地质环境调查不详细，勘探点设置不足，没有分析具体环境，地质资料采集不完整，导致设计阶段基础数据全面。同时在设计阶段，通常会使用三种设计方法进行计算，即现场监控法、理论计算法以及工程类比法。一些设计单位在实际落实工程项目设计工作的过程中，对于工程类比方法的使用最为常见，这种方法主要以经验为主，易造成主观判断错误，造成围岩等级判定不精准，支护等级与实际围岩等级不匹配。
1.3地形地质
公路隧道的施工中地理环境因素以及地形因素对施工安全影响也是极大的。如果在施工过程中出现地下水、断层或者瓦斯等情况，就会增加公路隧道的施工难度。比如，公路隧道施工活动在岩溶发育区或者在断层破碎地带，就会因为该区域岩层松散而无法承受拱形压力，从而引发隧道坍塌问题。
1.4水文因素
在公路隧道施工过程中，如果经常出现暴雨或者该地区有频繁的地下水活动，也很容易引发隧道坍塌问题。比如，在施工地区地下水位经常爆涨，就会导致隧道周围的岩石被软化，如果岩石性质发生了改变，就会降低岩石的承载能力，从而引发坍塌事故。同时，通过统计我国坍塌事故可以得知，地下水是引发坍塌事故的主要原因，其除了受到物理侵蚀之外，同时还会受到化学作用的影响。因为，地表下的物质非常多，这些物质一旦与空气和水发生接触，就会产生化学反应，从而导致岩体被腐蚀，降低了围岩级别，如果不及时调整提高支护参数等级，将严重影响稳定性，致使出现坍塌。
2公路隧道工程塌方问题治理原则
为确保存在于公路隧道工程的塌方安全事故能够得到及时专项治理，还需要在制订治理方案过程中，坚守安全第一、预防为主原则，确保制订出的治理方案不会留下较大安全隐患。在塌方问题出现后，需要结合施工现场具体要求进行加固处理，防止塌方范围进一步扩大。通过细致分析引发塌方问题的原因，制订出专项治理方案，做好施工人员技术交底工作，使工程施工期间的安全性能够从根本上得到保障。具体来说，公路隧道工程塌方问题治理原则主要体现在以下几个方面：1）坚持安全第一的原则。分析公路隧道工程塌方问题发生的原因，分析塌方问题影响的范围。制定安全可靠的方案。2）坚持治塌先治水的原则。3）对未塌方的初支、二衬部位等进行有效加固，避免进一步扩大塌方范围。
3公路隧道工程塌方问题治理流程
3.1塌方问题应急处理
公路隧道工程塌方问题发生后，应当立即启动应急处理对策。在应急处理过程中，需要将规格适宜的钢筋网与混凝土密封在塌方结构表面，并在塌方底部填筑渣土，进行反压处理，避免塌方问题进一步扩大。
3.2塌方问题治理流程
首先，利用钻探方式，探明隧道塌方填充体的实际规模、填充物状态等特征。其次，在隧道发生塌方问题的拱部设置环向间距为20cm，长度为4～6m的注浆管，采用水泥与水玻璃双液浆进行注浆固结。再次，在注浆加固后强度满足实际设计要求的情况下，还需要在掌子面结构处设置双层钢拱架、注浆小导管、系统锚杆支护结构一体化加固体系。要求双层钢拱架的纵向距离应当为0.5m，确保支撑强度满足要求，以便能够最大限度缓解上部塌方结构对隧道支护结构造成的不利影响。最后，在公路隧道工程加工处理结束后，还需要采用三台阶预留核心土短掘进、强支护的方式进行施工。在填充岩溶结构实际施工过程中，配合使用更为先进的物探与数字钻孔摄影技术，注重分析隧道支护结构外形特征与整体填充现状。
3.3塌方治理管理机制
为确保防治结合的原则能够在公路隧道工程施工期间得到全面贯彻落实，需要加强塌方问题的预控管控力度，选择适宜的施工工艺。在工程施工准备工作中，需细致审核设计文件，对设计文件内容进行及时补充以及验证。在容易发生涌水塌方问题的地段，应当做好防护准备工作，充分运用超前地质预报、监控量测等技术手段，以数据指导施工，尽量消除工程施工期间的各类不稳定因素。
3.4塌方治理效果评价
为确保使用的塌方治理技术能够有效解决公路隧道工程塌方问题，还需要对塌方治理后的效果进行专业评估。依照实际治理情况，将断面压力盒、混凝土应变计等设施安装在指定位置，并对经过塌方处理后的隧道周边收敛变形情况进行具体检测。将治理后隧道支护结构的作用状态作为塌方治理效果评价标准，确保加固结构能够在围岩不同变形发育阶段均能够起到良好的支撑作用。如发现塌方支护效果与实际预期目标不符，都需要细致分析其他环节存在的不足之处，对塌方支护方案进行进一步优化。 4公路工程隧道施工塌方治理技术
4.1设计优化
对于隧道洞口的设计活动，要根据实际的情况进行，在施工前要对隧道洞口的地质条件和围岩状况进行全面的了解和分析，并结合隧道的具体位置，合理选择合适的开挖方式，以保证围岩的稳定性和强度，避免隧道的塌方事故发生。在设计过程中，需要对隧道的周边环境，以及地下管线等因素的影响做出详细的调查研究，再制订相应的方案来解决这些问题。设计人员应该做好相关的记录工作，及时将有关资料整理出来，为后期的施工提供数据支持。在隧道施工过程中，还应采取超前地质预报、监控量测等技术手段，对设计进行验证，以数据指导施工，动态调整优化设计，保证设计参数与实际情况匹配。
4.2加强排水工作
对于塌方的处理，必须做好防排水工作。要使用防渗土夯实地表裂缝，并且要开挖截水沟，以免地表水渗入到崩塌体，造成侵蚀沉陷。在洞口表面周围挖沟排水，设置雨棚，如果坑口的回填作业比地面高，還需要用砌体或者粘土封闭排水，避免地表水下渗。如果在崩塌体中出现地下水运动现象，就需要使用管道将其引流到排水沟进行排放，以免塌方扩大。发生塌方情况之后，必须加强监控量测工作，根据测量信息及时研究相关对策。
4.3安全合理的施工方法和预防措施
在隧道施工过程中，为了能够有效避免出现塌方问题，就需要采取科学的技术措施及安全合理的施工方法。1）充分应用超前地质预报等技术手段，对前方地质进行较为精准的预测，如果与设计不符，必须立即采取措施并调整开挖机及支护形式。2）切实做好监控量测工作，实时采集拱顶下沉、周边收敛等数据，及时分析，出现异常及时采取有效措施进行补强、加固等处理，以数据指导施工，动态调整各项参数，确保施工安全。3）科学组织施工，杜绝冒进思想，一味追求进度，严格遵守“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的施工原则。4）防排水施工严格落实“防、排、截、堵相结合，因地制宜，综合治理”的原则，在裂隙水较发育及有水文环境严格要求的隧道，防排水采用“以堵为主、限量排放”的原则，达到防水可靠、经济合理的目的。5）科学组织，合理安排各道工序衔接时间，选择合理的循环进度，控制好掌子面与二衬之间步距。6）加强施工过程中加强锚、网、喷、注浆、二衬等各环节质量控制。
4.4设备齐全，安全达标
在公路工程隧道施工中需要用到电动空压机、柴油发电机、强制式搅拌机、挖掘机以及湿喷机等设备，并且要核实这些设备的安全指标，不能在危险区域放置具有危险性的设施和物品，从而尽可能减少工程建设中的危险性。
结束语
总而言之，为了能够满足公共交通运输需求，我国隧道工程项目的建设数量逐渐增加，从而加大了出现隧道塌方问题的概率。如今，在隧道塌方治理中已经积累了大量的经验，但是，每一种工程项目的实际情况不同，这就需要充分考虑工程项目的具体情况，采取针对性的措施予以处理，充分运用技术手段，科学组织，合理布局，强化管理，措施到位，提高质量安全意识，杜绝麻痹大意，为隧道施工安全保驾护航。
参考文献
[1]崔龙，李海静.隧道塌方处治施工技术研究[J].水利水电施工，2019（04）：6-9.
[2]高亮亮.隧道施工地质灾害分析与防治对策[J].华北自然资源，2019（06）：102-103.
[3]岳志坤.软质围岩隧道开挖塌方机理分析及施工处理方案[J].云南水力发电，2019，35（06）：87-91.