隧道施工塌方原因和预防措施探讨[权威资料]

隧道施工塌方原因和预防措施探讨 本文档格式为 WORD,感谢你的阅读。 摘要：隧道塌方是可以预防但是不可以杜绝的，所以塌方后的整治也非常的重要。隧道塌方的整治有一些常用的方法，但是也要因地制宜，灵活操作。本文主要对隧道施工塌方原因和预防措施进行了简要分析。 关键词：隧道施工；塌方；预防 U45 A 隧道属于地下工程，地质状况复杂多变，施工控制难度较大。而在隧道施工的整个过程中，一旦发生灾害性事故，轻则延误工期、增加投资 ，重则是人员伤亡；同时，处置不当会遗留质量隐患，给后期的运营维护、养护工作造成极大的困难。 一、隧道施工塌方因素 1、工程地质 隧道在施工过程中受各种不可预见的地质现象及地质构造的影响很大。而地质因素的变化是不可预见性的，这是造成塌方事故的决定性因素。工程地质方面的主要影响因素有岩体结构类型、围岩强度、地下水的影响、特殊不良地质、偏压、埋深及围岩应力。 （ 1）隧道围岩的岩体结构特征直接影响隧道的稳定性。岩体结构越破碎、越松散 ,发生塌方的规模越大 ,损失越严重。 （ 2）隧道围岩越是坚硬 ,围岩的稳定性越好 ,塌方发生的可能性也就越小。 （ 3）在地下水相当丰富或有大量涌水的地段开挖隧道 ,发生塌方的可能性最大 ,且后果也是最为严重。 （ 4）隧道施工过程中会遇到断层、松散破碎带、岩溶、突水及富水、流沙和采空区等。在特殊地质地段 ,围岩破碎地段塌方的概率最大。 （ 5）对于存在偏压的隧道由于开挖后围岩应力重新分布造成偏压失去平衡 ,而产生塌方。 （ 6）深埋隧道开挖后 ,隧道上方形成一定范围相对稳定的自然拱。如果隧道覆盖层较小时 ,开挖的影响将波及到 地表不能形成自然拱 ,围岩失去自稳能力 ,如果开挖后不及时支撑或者支撑力不够 ,岩体就会大量塌落。 2、施工方法与措施 施工方法与措施包括 :爆破扰动、施工措施、支护效果、工序失衡及监控量测。 （ 1）开挖及爆破扰动使围岩受到了多次的扰动 ,增大了围岩开挖变形 ,降低了其自身承载力和稳定性。 （ 2）施工措施主要表现为开挖不到位而引起塌方 ,或隧道开挖断面成型不好、危岩处理不到位以及掌子面的散体渣清理过快。 （ 3）支护效果包括支护方式与质量、支护时间因素。围岩失稳前支护结构不 能提供及时有效的支护是造成塌方的主要原因。 （ 4）施工单位为了强行抢进度 ,完全不按照设计图纸和相关规范要求施工 ,施工工艺操作不符合施工技术规范要求 ,施工工序严重失衡 ,支护质量达不到设计要求 ,以致出现塌方。 （ 5）未按规定进行监控量测并对成果进行及时分析或监测信息反馈不及时 ,没有科学准确的数据来指导施工。 3、自然原因 降水量过大 ,特别是持续降水 ,如果地表排水措施不力 ,大量的地表水渗入地层 ,加大了地下水对围岩稳定性的影响。 4、人为原因 影响隧道塌方 事故的人为原因包括 :管理原因、认识原因与经验。 （ 1）管理原因包括施工管理和安全管理。监理单位监理失职 ,施工单位指挥不当 ,导致在施工过程中存在施工工序混乱 ,工艺操作不符合施工技术规范要求 ,直接造成支护抗力未达到设计要求或围岩未粘结紧密使无弯矩结构产生弯矩而导致隧道塌方。 （ 2）认识原因。现场施工人员危险认识不足或对围岩的地质条件的变化及复杂性认识不足 ,没有根据围岩实际情况及时变更开挖或支护形式。另外对隧道塌方本身认识不足、对特殊不良地段地质条件认识以及雨季施工认识不足。 （ 3） 施工经验。由于对特殊复杂地质施工经验不足 ,不能及时发现围岩条件细微的变化 ,缺乏对突变性情况的预见性 ,是塌方事故发生的潜在原因。 二、隧道塌方的施工整治 1、大管棚方案 大管棚施工的第一步是挖出一个高度约为拱顶向上 11.5 米的管棚工作室，但是在开挖管棚工作室时，塌方影响段的初期支护一般已变形严重并伴有开裂现象，因此无法保证施工人员的人身安全；塌方的主体碎石土，因其粘结性较弱，结构也较为松散，所以钻机的方向无法控制，不能有效的利用钻机，同时在钻机振动的过程中，塌渣会下沉，使钻孔方 向偏差，对后续施工进程产生不利的影响。钻孔时容易塌孔或者卡钻，也是大管棚会出现的情况之一；大管棚的造价较高，同时注浆效果不够优秀，但是它可以一次性通过塌方体。 2、小导管超前注浆方案 小导管的优势是，它不需要开挖工作室，施工方便。速度又快，可以让多台钻机同时进行钻孔作业，虽然注浆次数较多、钢管安装数量多，但是小导管的注浆效果好，并且灵活多变，总的来说小导管超前注浆方案的整体柔性较大。同时，小导管在注浆效果不佳的地段可以随时补注，它低廉的造价也让它更易被业主接受。 在进行后续施工 时，要注意围岩的监测工作，除去围岩量测的常规项目外，还要分析、记录好塌体段裂缝的状况，每次循环开挖时都要详细考察和记录塌体的松渣厚度、基岩情况、注浆效果、出露孤石等因素，在后续施工的指导中采用动态灵活的措施来局部补救、加强。在对塌方进行正确的勘察和认识后，结合施工的难易度、经济能力和施工的安全等各个方面的权衡考虑，再制定合适的塌方处治方案，一般采取勤量测、二衬紧、强支护、缩短台阶的进尺和早封闭成环等方式来处治塌方，同时还要密切注意围岩周围的动态和地下水的状况，随时进行补救，让塌方施工的过程更加顺利。 三、常用的塌方处理方法 1、锚喷法 锚喷法施工一般工序为：措设工作平台一清理岩面一安装锚杆一挂钢筋网一喷混凝土一安装锚索 (需采用锚索支护 )。 锚喷法是广泛应用于隧道施工临时支护，一般适用于小塌方或边土墙塌方处理，亦常作为综合治理方法之一处理大塌方。 2、对顶支撑法 对顶支撑法施工一般工程序为：加固塌穴两端一安装钢顶撑一塌穴喷锚一出碴 (塌穴高度大时，重复前几道工序 )一分段衬砌一塌穴回填及加固。 对顶支撑法一般适用于塌穴跨度小，而长度或高度大的侧壁 塌方。 3、挑梁法 挑梁法是将圆木或型钢穿过原支撑或临时架立支撑的顶梁直抵掌子面，形成一排挑梁，然后在挑梁上架设木垛，填塞塌穴，最后出渣。 适用条件：掌子面前沿顶拱发生小塌方以后，边墙和掌子面均无法找底梁支点位置时的塌方。 4、插筋排架法 插筋排架法是紧贴掌子面架设钢支撑，然后在顶拱设计开挖设计开挖线以外按一定角度 (30-100)钻孔，再安装钢筋支架形成掌子面超前支护，在钢筋支架保护下塌方体出渣，然后喷混凝土。 适用范围：塌方墙塞全部工作面、塌穴 情况不明的大塌方，或冒顶事故的塌方。该方法也是实现护顶法，混凝土纵梁法和环形导洞法等处理方法的重要施工序之一。 5、护顶法 护顶法是由地表钻孔或开挖旁通洞进入塌穴上部空腔 找平塌穴下部塌渣 灌注水泥砂浆护拱或浇筑混凝土护拱 出渣并作临时支护 护顶 (或衬砌 ) 回填护顶以上塌穴。适用范围：塌方堵塞高度超过掌子面的顶部的顶拱塌方。 6、导洞灌浆法 导洞灌浆法一般工序为：导硐开挖一埋设内钻孔灌注一分段扩大一分段衬砌。适用于埋置深度较大的地下工程塌方。 7、环形导洞法 环形导洞法一般工序为：由下而上开挖导洞群并回填混凝士，完成边墙顶拱环形支护结构 (亦可结合建筑物作为永久衬砌 )一中央核心塌体出渣一抑拱衬砌。适用于大型地下工程的大塌方或冒顶事故 结束语 塌方事故是很难治理的，如果不能针对事故发生的情况进行实地分析，就很难将事故完全治理好，有的时候还有可能造成一边整治一边继续塌方的状况。同时，要是治理的不够彻底的话，工程在施工的过程中可能会有更大的隐患出现。所以说在隧道施工中必须要时刻关注预防坍塌和快速治理坍塌的工作，以便工程安全顺利的完成。 参考文献 1王恩，李辉玲铁路隧道塌方的预防和处理 J.科学与财富， 2010，（ 4） 2刘剑秋试论高等级铁路隧道塌方的成因及管理措施 J.管理观察， 2011，（ 25） 3温少波 .郑长金 .隧道施工塌方成因及处治技术 J.商品与质量：学术观察， 2012，（ 12） . 文档资料：隧道施工塌方原因和预防措施探讨 完整下载 完整阅读 全文下载 全文阅读 免费阅读及下载 阅读相关文档 :探究电气自动化技术在电力系统中的运用 探究城市轨道交通 电气系统安全 谈绿色建筑设计的可持续发展 谈室内空间装饰设计中的绿化设计 谈桥梁工程中连续梁预应力施工技术的控制要点 水利水电工程安全控制研究 谈建筑电气安装施工技术与质量控制 谈建设项目工程造价的全过程控制 隧道二次衬砌外观缺陷的处理 水利水电工程建设征地移民安置规划相关问题的探讨 生态风景园林施工中关键问题分析 水泥混凝土路面排水系统的设计与施工 水利水电工程施工中有关技