2022年土木工程隧道施工塌方的预防及处理措施

隧道施工塌方的预防及处理措施导读：在地质不良的地段修筑隧道，常会遇到洞顶围岩下榻、侧壁滑动，甚至冒顶等严峻事故，这些现象在施工中称为塌方。塌方威逼人身平安、使施工延误工期、围岩更不稳定。了解隧道施工塌方的缘由1.地质因素在隧道施工中，局部地段

在地质不良的地段修筑隧道，常会遇到洞顶围岩下榻、侧壁滑动，甚至冒顶等严峻事故，这些现象在施工中称为塌方。塌方威逼人身平安、使施工延误工期、围岩更不稳定。

了解隧道施工塌方的缘由

1.地质因素

在隧道施工中，局部地段地质构造变化、断层破裂带、脆弱夹层等工程地质条件变化，假如施工预防措施不当、不准时，极易造成隧道塌方事故。

2水文因素（最难掌握）

在隧道施工中，由于岩土中水的变化，水沿岩体脆弱面流淌，破坏岩体组织，造成岩体失稳而发生塌方事故；雨水渗入断裂带及裂隙后形成滑动面，岩石相互滑动，内力挤压变形也易造成塌方。

3人为因素

隧道施工过程中由于施工人员对地下工程地质状况不了解，忽视围岩微小变化，对围岩自稳力量过高估量，造成思想上的麻痹大意，对不良地质地段没有实行合理的开挖方法，支护不准时，在开挖时，爆破对围岩的扰动过大，开挖后围岩暴露时间过长、风化程度加剧，造成应力重分布，使得原来不应塌方段，因岩体失稳而产生塌方。

人为因素造成的塌方着重体现在如下几个方面

(1)施工工艺（掌握关键）在隧道施工中，正确的施工工艺是掌握塌方大事的关键。施工过程中盲目的实行单一的施工方案或施工方法，不依据现场实际地质状况和地层变化状况准时修改施工方案和施工参数，造成施工方案或施工方法不适应现场实际地层，施工参数满意不了施工防护要求，有可能导致塌方事故。

(2)地质超前预报和监控量测（施工重要环节）在隧道施工中，监控量测必需按施工方案及规范要求进行，施工中往往因监控量测不到位，布点、量测等不精确     或不符合要求，对施工起不到指导性作用，造成塌方。

把握：隧道施工预防塌方措施

1隧道塌方前征兆文地质特征及岩石力学上反应出一些征兆。依据这些征兆来猜测围岩的稳定性，进行地质超前预报，从而保证施工的平安，防治隧道塌方。

围岩的变形破坏，失稳塌方有如下一些征兆

围岩的变形破坏、失稳塌方，是从量变到质变的过程，在量变的过程中，必定会消失围岩的工程地质和水

（1）遇特别和不良地质条件，如断层及其破裂带、滑动层、溶洞、陷穴、古河槽、积累体、流沙、淤泥、地下水、松散地层等稳定性差的围岩。

（2）水文地质条件的变化，如干燥的围岩突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水质由清变浊等是即将发生塌方的前兆。

（3）开挖面上有可能不稳定岩体的出露，尤其是小断层或其他脆弱结构面和围岩的节理裂隙构造的出露处，往往是围岩局部塌方的部位。

（4）拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生塌方。

（5）岩石裂隙四周消失岩粉或洞内无故有岩粉飞扬时，说明可能即将发生塌方。

钢架扭曲破坏及裂缝

（6）围岩发生裂缝，并逐步扩大，很可能发生塌方。

（7）支护受力变形发出声响时，说明围岩受力增大，有塌方的可能。

（8）喷射混凝土消失大量的明显裂纹，说明围岩压力增大，有可能消失失稳塌方。

（9）围岩或隧道支护，拱脚四周的水平收敛大于0.2mm/d，或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并连续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态。

2隧道塌方预防措施（地质超前预报、围岩监控量测）

采纳地质超前预报措施，进行围岩监控量测及洞内观看

洞内观看内容包括：

工作面四周围岩岩性，断层破裂带，变质带及岩石种类的观看；

节理发育程度、接触面充填物的性质，开挖面稳定状态的观看；

开挖面有无松散塌方剥落现象，有无地下水等现象。

以上观看内容均需做好记录。

初期支护完成后，对初期支护的状况进行观看，内容包括支护锚杆是否被拉曲，喷射混凝土是否产生裂缝，剥离和剪切破坏，钢拱架支撑有无被压弯曲现象等。洞外观看包括：对洞口状况，地表沉陷，边坡及仰坡的稳定性以及地表水渗透等的观看。

（1）工程地质与支护状况观看隧道开挖工作面的工程地质与水文地质观看和描述，是确定围岩设计状况是否和实际相符，推断围岩稳定性和猜测开挖面前方的地质条件；开挖工作面四周初期支护状况的观看和裂隙描述，对于直接推断围岩的稳定性和支护参数的检验也是必不行少的。

（2）洞内观看项目

a开挖工作面观看应在每次开挖后进行，包括围岩岩性、岩质、断层破裂带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散塌方、剥落掉块现象、有无渗水等；

b在节理、裂隙发育的镶嵌状、块状脆性硬岩地段重视观看围岩节理、裂隙走向及发育程度，对易引起塌方的岩块准时进行锚杆支护或喷射混凝土封闭；

c对已经施工段的观看每天至少应进行一次，主要观看喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的稳定状态；如喷射混凝土产生裂隙、剥离和剪切破坏、拱架支撑是否压屈、二次衬砌是否开裂等；

d洞外观看重点应在洞口段和洞身埋深较浅地段，其观看内容应包括地表开裂、地表沉降、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗透状况等；

e常用观看手段：目测，或借助相机、地质罗盘、手电筒等工具

3隧道防塌方施工措施

首先要做好开工前预备工作对人员进行培训学习等。

3-1洞口施工防塌方措施

作好洞口防护措施及防排水措施，避开雨季施工，预防洞口滑坡。

3-2隧道洞身施工防塌方措施'

（1）隧道施工掌子面防塌方措施

掌子面的稳定是平安施工的前提条件，对于粘聚力小的砂土围岩，应选用帮助施工方法，如超前支护、开挖面喷射混凝土和安装锚杆等。隧道施工掌子面防塌方，应依据隧道超前地质预报状况，结合开挖面实际地质状况，严格根据隧道施工方案，采纳有效合理的超前支护、预加固措施。施工中严格掌握各开挖分部循环进尺，开挖和支护工序必需连接紧密，以削减围岩变形。

a在接近断层及接触带时，加强地质预报，结合管棚、小导管、炮眼钻进及岩性状况进行综合分析，判定开挖前方工程地质、水文地质、围岩松动状况及围岩类别，提出合理性施工方案建议。

b超前支护：施工方法主要有超前管棚、超前小导管、预注浆等几种施工方法。

c削减循环进尺，采纳无爆开挖或松动爆破，尽量削减对围岩的扰动；洞内配备足够的装土草袋、木料；一旦发觉掌子面塌方或有塌方征兆，马上撤出全部人员及机械。

d准时支护，做到即挖即护。

e加强施工组织管理，严格施工工序，并组织好物资供应工作。

f松散地层施工：松散地层的主要特点是稳定性差，结构松散，若有地下水时，施工中极易发生塌方。若遇上这种地层，主要是应削减对围岩的扰动，施工中可采纳先支护后开挖，密闭支撑，边开挖边封闭的方法，以防止塌方。

g溶洞处理：若在溶洞发育地段进行隧道开挖，施工应采纳超前探测钻孔对溶洞发育规律进行探测预报，依据探测结果，实行相应的处理措施。

（2）隧道施工拱顶、边墙防塌方施工

a加强监控量测，准时反馈信息。

b遇到监控数据发生变化或地质条件突变时，要准时实行措施，加强支护参数。

c做好隧道洞内外的防排水。在施工中，特殊留意洞内地下水的变化，实行防、排、堵、截相结合的排水方案，因地制宜，综合治理。

d严把