隧道塌方原因分析与处理

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1、隧道塌方原因分析与处理摘要：文章对隧道塌方的原因进行简要的概述，并提出塌方所采取的预防和处理措施。然后结合某隧道塌方的工程实例运用该理论，其实践结果表明采取该应对措施的有效性和实用性。　　关键字：隧道塌方支护变形　　：U458：A：　　TheanalysisofCausesandDisposalPlanabouttunnelcollapse　　XiangBing，ZengXiao-qing　　Abstract:Itmakesabriefovervieakespreventionandtreatmentmeasureseasureshaveeffectiv

2、enessandpracticality.　　Keyation　　0引言　　随着国民经济的不断发展，铁路建设也呈现增长的趋势，在山岭地区修建的铁路隧道也越来越多。尽管隧道施工工艺在不断提高改进，可也无法应对隧道施工难度不断加大的趋势，在隧道施工中，经常会出现塌方现象，造成多起重大安全事故，隧道的塌方不仅影响工程进度和施工期间及使用期间的安全，更直接影响到隧道的投资费用，如何减少隧道塌方和遇到塌方能及时采取相应的处理措施，避免造成重特大安全事故将损失控制到最小程度是施工和设计人员共同关心的问题。　　1隧道发生塌方的原因　　隧道开挖时，因土压等作用和地层出现

3、临空面后的应力调整，在软弱围岩内产生裂缝或破坏，或者是由于围岩内已有的层理和节理等松弛、剥离，使岩石和泥砂等发生大量塌落。塌方过程大致为：开挖-围岩塑性变形-支护过大变形-支护局部破坏-支护与围岩破坏失稳-塌方。隧道开挖时、开挖后、施工支护后，甚至在衬砌之后，都可能发生隧道塌方。发生塌方的主要原因有如下几点：　　1.1地质因素　　(1)不良地质的影响。地壳在构造运动的作用下，薄层岩体形成小褶曲，错动发育地段，隧道施工从此处通过，常发生塌方；隧道穿过断层及其破碎带，一经开挖，潜在应力释放，承压快，围岩失稳而塌方。　　(2)地形地貌的影响。隧道穿过浅埋或隧道

4、进出口附近，围岩自稳能力差或受偏压影响，开挖中引起坍塌。隧道通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起塌方。　　(3)地下水的影响。地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用，加剧岩体的失稳和塌方。　　1.2设计理论和施工方法不当　　(1)地质勘察不准，设计时对围岩认识不足，设计的初期支护强度和刚度不够。　　(2)施工方法选择不当或工序间安排不合理，各工序拉得较长，一但暴露时间过久，引起围岩松动、风化、招致塌方的发生。喷锚不及时或喷射混凝土质量、厚度不符合要求，锚杆没有达到设计要求的数量及间距；锚杆的拉拔力不满足设计要求；采用钢支撑时，支

5、撑架设质量欠佳，支撑与围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实或联接不牢固，不能满足围岩压力所需要求；爆破作业不当，用药量过多。　　(3)监测信息得不到重视，量测结果不准确，因此，变形未能及时得到有效的控制。　　2隧道塌方前的征兆　　大部分掌子面出现塌方前都有一些前兆，作为隧道施工人员了解和掌握塌方前兆很有必要，一般前兆是：(1)量测信息所反应的变形速度或数值超过充许值。(2)已喷射的混凝土产生纵横向的裂纹或龟裂。(3)在坑项或坑壁发现不断掉土块，小石块或构件支撑间隙不断漏出砂、石屑。(4)岩层层理、节理缝或裂隙变大、张开。(5)支撑梁、柱变形或折断，楔子压偏

6、、压劈，填塞木弯曲折断，扒钉受力变形、木支撑发出破裂声等。(6)掌子面出水点频繁变换位置或突然涌水，涌水由清变浊、流量增大.　　3隧道塌方的预防和处理技术措施　　3.1塌方隧道预防措施　　(1)修建长大隧道，尤其是在裂隙发育和地质条件复杂的地区，必须加强施工地质超前预报，以保证安全和工程有效进度。(2)对于断层及软弱围岩等引起的塌方段，应及时封闭掌子面，稳固坍塌体，防止塌腔进一步扩大。(3)对塌方的处理应选择合理的技术方案，先稳固后方，然后稳中求进。(4)处理塌方时应加强隧道内的监测，确保施工安全。　　3.2塌方处理技术措施　　(1)地下水是塌方产生和扩

7、大的主因，必须加强地下水的疏导、引排，防止地下水浸泡拱脚，喷混凝土前做好导管预埋将水引出，如果支护后混凝土表面有渗水，表面潮湿，应开凿一些泄水孔将水排出，保证结构安全。(2)加强对塌方地段的监控量测工作，用数据证明支护的可靠性，并根据量测数据合理确定预留沉降量，保证隧道断面结构尺寸满足要求。(3)对松散软弱地层开挖时，尽量采用人工开挖，如遇孤石，确实需要爆破时，采用小药量解体，开挖进尺仍然要控制在一榀拱范围，防止大爆破影响开挖面稳定，或造成二次坍塌。(4)通过塌方体尽量加强支护手段采用暗挖方法，对已形成的可见塌腔，必须待其稳定后再做处理，首先采用喷混凝土

8、封闭塌腔表面，塌腔内照明必须充足，塌腔表面支护完成后，先完成正洞断面钢拱架形成一