隧道塌方应急预案.doc

隧道塌方治理措施和方法摘要：从新奥法支护结构设计原则对隧道塌方原因进行了分析，认为未能充分利用新奥法原理指导施工或所采取的施工方法不当，以及施工过程的不规范行为是造成隧道塌方的主要原因。总结了治理塌方的常用方法与措施，介绍了治理塌方的辅助施工措施及其量测监控技术。关键词：新奥法；塌方；软弱围岩；平衡拱；锚杆法；注浆法；管棚法Abstract: The new Austrian law supporting structure design principles tunnel collapse reason analysis that failed to take full advantage of the new Austrian law principle guiding improper construction or construction methods taken irregularities as well as the construction process is the main cause of the tunnel collapsereasons. Summarize the common methods and measures of governance collapse, the auxiliary construction measures of governance landslides and its measurement monitoring technology.Keywords: new Austrian law; landslides; weak surrounding rock; balanced arch; the bolt Law; grouting method; tube shed隧道塌方是隧道施工中的常见灾害。如何在塌方发生后采取有效措施缩短塌方处理时间、节省处理费用，将塌方造成的经济损失降至最低，是隧道工程人员普遍关心的问题。新奥法在隧道工程中的成功应用，当前已被我国作为隧道结构设计和施工的重要方法。1隧道塌方的主要影响因素11 岩体结构类型的影响岩体结构影响隧道围岩的稳定性，是引起隧道塌方的主要影响因素。一般来讲，一些规模较大的塌方，大多都是由于围岩破碎、自稳性差引起的。隧道岩体越破碎、越松散，发生塌方的几率越大。12 围岩强度的影响围岩强度是导致隧道塌方的另一重要因素。围岩强度越低，发生塌方的几率越大。13 地下水的影响对松散碎裂或软弱型岩体来讲，地下水具有明显地浸蚀作用，能够导致岩体强度和自稳能力的急剧下降，所以，地下水对塌方具有“促进剂”的作用。14 围岩应力的影响围岩应力的大小、方向对塌方具有重要的影响。这里的围岩应力既包括隧道所处地段的原岩应力，也包括隧道截面不同形状引起的应力集中区。15隧道跨度的影响隧道围岩的松动范围与隧道跨度成正比。隧道跨度越大，围岩的支护越困难，发生塌方的几率越大。16 施工方法与支护质量的影晌除了以上介绍的各种客观因素，隧道塌方还与施工方法和施工质量密切相关。2隧道塌方的处理方法目前地下工程塌方治理主要有插板法、管棚法、冻结法、锚杆法、明挖法、注浆管棚法、注浆法等方法。但对于塌方治理的研究仅限于具体的工程实录和经验总结，而对于各种方法的理论分析比较少，主要是凭经验估计各种治理手段的合理性、可靠性和经济性。上述各种施工方法的施工过程、效果与可靠性比较如下： 21插板法：施工过程为从工作面向斜前方围岩打入中空锚杆，注入化学浆液，锚杆的超前支护效果和围岩改良效果共同作用可防止拱部崩塌，也可使用自穿孔型锚杆；施工设备小型、简便，施工性能良好；压入浆液可以改良围岩，锚杆超前支护，对拱部的崩落防止效果好，可靠性高，但作用范围有限，适合于小型塌方治理。 22管棚法：在工作面水平斜向打入钢管，在拱部形成管棚，常以40cm间距打入150mm的钢管，钢管的超前支撑作用防止拱部崩塌；管棚法处理范围比较大，可靠性高，但遇到砾砂土层时，施工难度很大。 23冷冻法：运用制冷机冻结塌方段，从中掘进支护；冷冻法费用很高，施工周期长，工作环境要求高；在砾石塌方中无法施工。 24锚杆法：利用钻机在围岩壁上钻孔安设锚杆对围岩实施加固的方法。锚杆法加固的作用机理目前尚无肯定的结论，主要估计为悬吊理论、组合梁理论或组合拱理论这几种作用。锚杆法常配合钢筋网格和喷射混凝土工艺一起使用，其工艺简单，易于实现，应用很广。缺点是作用范围有限，不适合大范围破碎围岩的处理。25明挖法：明挖法是将塌方体直接挖开；此法施工安全可靠，效果好，但只能在近地表、工作量较小地段施工，对于埋深较大的地下塌方难以实施。 26注浆管棚法：注浆管棚法从工作面钻孔，打入管棚，实施注浆；此法利用管棚的超前支承作用及注浆的改良围岩作用来加固围岩，效果显著。 27注浆法：通过灌注水泥浆液或化学浆液改善围岩性质；注浆法应用范围较广，效果显著，在特殊地层中需要特殊的施工工艺。28双侧壁导坑法：先利用小导管注浆对坍体及隧道轮廓线周边岩体进行加固，然后将整个掌子面分成上下左右几部分，按上、下或上、中、下方式台阶开挖。开挖时，首先开挖破坏较轻、围岩完整性较好的部分，边开挖边支护，按次序循环渐进。但用此方法开挖时上下台阶不易拉得过长，以短进尺掘进为佳。29小导洞法：适用于隧道内远离洞口与掘进掌子面的突发性塌方。这是因为，突发性塌方一般难以准确确定塌方的规模和位置，通过打小导洞可以获取相关信息，为塌方治理提供可靠的依据。210隧道防排水处理：隧道治水主要分为“堵”和“排”两种形式。堵水比较有效的方法是注浆法，这方面的论著较多，本文不再讨论，主要讨论一些有关排水方面的问题。隧道排水是一个完整的系统，隧道塌方后的排水处理与正常施工时的排水系统大致相同，一般由竖向盲沟(管)、环向盲沟(管)、纵向盲管和排水沟组成。竖向盲沟(管)设置在边墙衬砌背后，主要排边墙的地下水；环向盲沟(管)设置在拱部和边墙衬砌背后，主要排拱部和边墙围岩的地下水；纵向盲管设置在两道竖向盲管之间，其作用是集中排除单靠竖向盲管不能排除的围岩裂隙水。211塌方段的地表处理：对于地表出现坍坑的情况，一般应先完成(或基本完成)洞内塌方的处理，尔后将坍坑回填，夯实。对于浅埋隧道塌方或地表水渗漏对隧道稳定性有影响的塌方，还应在坍坑回填夯实后做地表防水处理，以消除地表水渗漏的安全隐患。3 结语以上介绍了一些治理塌方的常用方法，并逐一分析了各自的适用条件及其局限性。对于工程技术人员来讲，在处理隧道塌方事故时，在施工中一定要在地质资料详实的基础上科学分析并加上超前预报，才有可能避免事件发生。应区别原因柑隋况，寻求适于自身特点的治理