高速公路隧道塌方原因及对策的相关思考

1、    高速公路隧道塌方原因及对策的相关思考    胡家和摘 要：本文以某高速公路中的隧道工程为例，从水文因素、地质因素、人文因素三方面上对发生隧道右洞塌方冒顶事故的原因进行了深入的研究，并提出了处理高速公路隧道塌方事故的对策。关键词：隧道塌方 工程地质 地表塌腔由于我国公路隧道建设起步晚，发展至今还存在很多问题，再加上隧道本身开挖断面大等特征，直接影响着我国公路隧道建设水平。结合我国公路隧道实际施工状况来讲，塌方事故、大变形事故、岩爆事故这三种事故发生率极高，一旦发生不但会影响着工程建设工期，而且还会加大工程建设费用，甚至还会威胁着施工人员的生命安全，

2、同时如果没有有效的、合理的处理这些事故，还会为后续工程埋下隐患，严重影响着公路工程建设整体质量。1.工程实例概况某一隧道是分离式隧道，此隧道左洞是单向行车双车型隧道，右洞因为出洞口距离某枢纽互通匝道出口太近，很难准确确认车辆转向标志，所以在右道两个行车道右边添加了辅助转向车道，也就是此隧道右洞是单向行车三车道隧道。如图1为隧道工程布置图。2.导致我国公路隧道塌方的几方面原因2.1工程地质的原因此隧道工程是一种地下工程，在多变的地质状况影响下，势必会影响着地质构造。公路隧道工程会受到不同的地质条件所影响，如膨胀土、偏压埋、瓦斯、岩爆、高地应力、断层破碎带、岩溶、地下水等不同的情况，这些因素都会直

3、接加大施工的难度，让其安全性受到影响。不仅如此，因隧道工程的开挖跨度较大，形状扁平，这就大大增加了防水的要求，再加上勘察水平及其他许多相关因素的制约，这就让隧道工程的施工难度越来越大，同时出现塌方的可能性也有所增加。虽然我国高速公路在建设前，都会勘察建设地质状况，但由于勘察不仔细、不科学，增大了后续高速工程施工难度，并且地质条件的问题，也会致使地基承载能力随着公路使用年限的增长，而越来越低，在这样的实际情况下，应制定出切实可行的措施来提高地基承载力，可见，为了能够保证我国人们的生命和财产安全，做好隧道施工工程意义重大。2.2设计方面的因素设计公路隧道工程方法有很多种，如：理论计算机方法、现场监

4、控方法、工程类别方法等，这几种方法都是在公路隧道设计中经常使用的方法。在具体设计中，如果没有准确判断围岩状况，导致设计的支护类型与具体要求不符，那么就会造成施工过程中出现松弛坍塌异常状况。同时，是否周密勘察地质也是导致施工产生塌方事故的主要原因。可以说无论哪一种的施工类型，都必须要做好施工设计，唯有做好施工设计，才能保证后续施工的顺利进行，但在高速公路隧道工程建设中，有很多工序都没有在施工设计中体现，严重影响了高速公路设计水平，导致高速公路在投入使用后出现了很多问题。2.3施工方面的原因不规范、不合理施工也是造成公路塌方的主要原因。结合我国公路当前实际施工状况而言，有太多的施工企业，公路隧道施

5、工队伍水平差异很大，还有一些不规范的操作建设环节，甚至有的施工人员还没有充分学习和了解一些新的施工技术，致使不规范的施工情况经常出现。如：新奥法之“岩承理论”，在使用此方法时要求洞室开挖后及时提供支护反力限制围岩的松弛和变形，这一状况也在此过程中实现了自承与自稳围岩。同时，如果没有准确掌握地质状况，选择了与实际状况不符的施工技术，肯定会引起高速公路隧道的塌方。2.4认识方面的因素受到经济利润最大化的影响，很多施工企业都希望工程出现塌方，在工程塌方后工程量增加了，随之而来的施工利润就增加了。同时，很多施工人员都认为地质工作是设计工作人员的工作，并不是他们负责的工作，在这样观念的影响下，施工人员忽

6、视了勘测地质工作，为施工塌方事故的埋下了隐患。再加上很多施工人员施工水平和自身素养有所欠缺，降低了施工企业整体施工水平，也影响了高速公路实际建设水平，为隧道塌方留下隐患。3.处理隧道塌方处理的具体方法3.1划分区段（1）区划分：长管棚施工段。支护的参数具体为：超前小导管注浆（环向间距40cm，两排）；25×5mm先锚后灌式中空注浆锚杆4.5m；25cm厚c20混凝土+钢筋格栅拱架（间距1.2m）+r6钢筋焊接网（15×15cm）；400g/m2土工布+防水卷材（厚1.2mm）；c30钢筋混凝土二次衬砌（厚 45cm）。（2）区划分：临时加固施工段。支护参数为：超前大管棚，c

7、30 钢筋混凝土二次衬砌；30cm厚 c25 混凝土+钢筋格栅拱架。（3）区划分：过渡衬砌段。支护参数为：c30 钢筋混凝土二次衬砌；超前大管棚+超前小导管注浆。（4）iv区划分：开挖后塌方段，使用双侧壁导坑进行开挖。支护参数为：c30 钢筋混凝土二次衬砌（厚度140cm）；超前大管棚及超前小导管注浆（1×0.8m）。（5）v区；影响塌方段。支护参数为：25cm厚c20混凝土+22b 钢拱架；c30 钢筋混凝土二次衬砌。3.2处理地表塌腔（1）在地表塌腔外沿20cm左右处开挖截水沟，实际开挖尺寸与使用施工材料应结合隧道洞口实际情况而定。（2）塌方内部应使用砂砾对塌体缝隙进行回填。（3

8、）采用18号工字钢对塌腔口部进行支撑，避免扩大塌口。（4）使用塑料薄膜遮盖塌口，保证雨水和雨雪不会进入塌腔内。3.3防排水的具体措施如果出现了高速公路隧道塌方的事故，在隧道内应有一整套排水设备：在初期支护中，渗透会比较明显，在渗水位置处应钻孔，然后插入软式透水管，将插入的水管引入纵向水管内中。每一道施工前都需要检测排水管，如果排水管出现堵塞状况，那么需要及时解决，保证排水管排水的正常。做好排水措施也是挽救高速公路塌方事故经济损失的有效之策，因此，这项措施必须要及时做好。3.4施工步骤及措施（1）砌筑截水沟，封闭洞内塌体表面，把二次衬砌施工延长。（2）拆除区临时支架，对超前小导管施工后进行大管棚

9、的施工（加钢筋笼，注浆），完成以后再进行区二次衬砌的施工。（3）区超前小导管的施工，开挖逐榀后对临时拱架进行置换（包含初期进行的支护）直至塌体坡面位置，在施工过程中应加强量测，在需要的情况下应架设起临时支架以便支撑钢拱架，为工程顺利进行奠定坚实的基础。（4）结合量测结果，在区变形稳定后将区临时支架拆除，施工二次衬砌至区拱架置换完成部分。（5）開挖和支护线路右侧单侧壁导坑，开挖上台阶与下台阶，可结合工程实际情况，调整上下台阶。（6）与左洞相应的区段，在完成二次衬砌施工后，应达到85%的强度。（7）开挖和支护线路左侧单侧壁导坑，塌体上下台阶的支护、开挖同时跟进，支护及开挖每完成5m便马上进行二次衬砌。4.结束语综上所述，我国高速公路隧道塌方这一巨大问题应引起有关部门的高度重视，追本溯源，从根本上解决影响隧道塌方的主要因素，在提高高速公路隧道建设质量的基础上，提高隧道建设的稳定性和安全性，这对于确保我国人民的生命和财产安全具有重大意义。在此基础上，我国还可以借鉴其他国家处理高速公路塌方事故的方法，但这里所谓的借鉴并不是盲目的借鉴，应结合我国高速公路隧道塌方实际情况，针对性、有目的借鉴，因地制宜的解决