前言：

在地質(zhì)不良的地段修筑隧道，常會(huì)遇到洞頂圍巖下榻、側(cè)壁滑動(dòng)，甚至冒頂?shù)葒?yán)重事故，這些現(xiàn)象在施工中稱(chēng)為塌方。塌方威脅人身安全、使施工延誤工期、圍巖更不穩(wěn)定。故在施工中應(yīng)預(yù)防其發(fā)生，發(fā)生塌方后需及時(shí)準(zhǔn)確處理，減少塌方帶來(lái)的危害。

了解隧道施工塌方的原因

1.地質(zhì)因素

在隧道施工 中，局部地段地質(zhì)構(gòu)造變化、斷層破碎帶、軟弱夾層等工程地質(zhì)條件變化，如果施工預(yù)防措施不當(dāng)、不及時(shí)，極易造成隧道塌方事故。

2水文因素（最難控制）

在隧道施工中，由于巖土中水的變化，水沿巖體軟弱面流動(dòng)，破壞巖體組織，造成巖體失穩(wěn)而發(fā)生塌方事故；雨水滲入斷裂帶及裂隙后形成滑動(dòng)面，巖石相互滑動(dòng)，內(nèi)力擠壓變形也易造成塌方。

3人為因素

隧道施工過(guò)程中由于施工人員對(duì)地下工程地質(zhì)情況不了解，忽視圍巖細(xì)微變化，對(duì)圍巖自穩(wěn)能力過(guò)高估計(jì)，造成思想上的麻痹大意，對(duì)不良地質(zhì)地段沒(méi)有采取合理的開(kāi)挖方法，支護(hù)不及時(shí)，在開(kāi)挖時(shí)，爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)過(guò)大，開(kāi)挖后圍巖暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、風(fēng)化程度加劇，造成應(yīng)力重分布，使得原來(lái)不應(yīng)塌方段，因巖體失穩(wěn)而產(chǎn)生塌方。

人為因素造成的塌方著重體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面

(1)施工工藝（控制關(guān)鍵）在隧道施工中，正確的施工工藝是控制塌方事件的關(guān)鍵。施工過(guò)程中盲目的采取單一的施工方案或施工方法，不根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地質(zhì)情況和地層變化情況及時(shí)修改施工方案和施工參數(shù)，造成施工方案或施工方法不適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際地層，施工參數(shù)滿(mǎn)足不了施工防護(hù)要求，有可能導(dǎo)致塌方事故。

(2)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)（施工重要環(huán)節(jié)）在隧道施工中，監(jiān)控量測(cè)必須按施工方案及規(guī)范要求進(jìn)行，施工中往往因監(jiān)控量測(cè)不到位，布點(diǎn)、量測(cè)等不準(zhǔn)確或不符合要求，對(duì)施工起不到指導(dǎo)性作用，造成塌方。

掌握：隧道施工預(yù)防塌方措施

1、隧道塌方前征兆

圍巖的變形破壞、失穩(wěn)塌方，是從量變到質(zhì)變的過(guò)程，在量變的過(guò)程中，必然會(huì)出現(xiàn)圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特征及巖石力學(xué)上反應(yīng)出一些征兆。根據(jù)這些征兆來(lái)預(yù)測(cè)圍巖的穩(wěn)定性，進(jìn)行地質(zhì)超前預(yù)報(bào)，從而保證施工的安全，防治隧道塌方。

圍巖的變形破壞，失穩(wěn)塌方有如下一些征兆

（1）遇特殊和不良地質(zhì)條件，如斷層及其破碎帶、滑動(dòng)層、溶洞、陷穴、古河槽、堆積體、流沙、淤泥、地下水、松散地層等穩(wěn)定性差的圍巖。

（2）水文地質(zhì)條件的變化，如干燥的圍巖突然出水，地下水突然增多，涌水量增大，水質(zhì)由清變濁等是即將發(fā)生塌方的前兆。

（3）開(kāi)挖面上有可能不穩(wěn)定巖體的出露，尤其是小斷層或其他軟弱結(jié)構(gòu)面和圍巖的節(jié)理裂隙構(gòu)造的出露處，往往是圍巖局部塌方的部位。

（4）拱頂不斷掉下小石塊，甚至較大的石塊相繼掉落，預(yù)示著圍巖即將發(fā)生塌方。

（5）巖石裂隙周?chē)霈F(xiàn)巖粉或洞內(nèi)無(wú)故有巖粉飛揚(yáng)時(shí)，說(shuō)明可能即將發(fā)生塌方。

鋼架扭曲破壞及裂縫

（6）圍巖發(fā)生裂縫，并逐步擴(kuò)大，很可能發(fā)生塌方。

（7）支護(hù)受力變形發(fā)出聲響時(shí)，說(shuō)明圍巖受力增大，有塌方的可能。

（8）噴射混凝土出現(xiàn)大量的明顯裂紋，說(shuō)明圍巖壓力增大，有可能出現(xiàn)失穩(wěn)塌方。

（9）圍巖或隧道支護(hù)，拱腳附近的水平收斂大于0.2mm/d，或拱頂下沉量大于0.1mm/d，并繼續(xù)增大時(shí)，說(shuō)明圍巖仍在發(fā)生變形，處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

2、隧道塌方預(yù)防措施（地質(zhì)超前預(yù)報(bào)、圍巖監(jiān)控量測(cè)）

采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)措施，進(jìn)行圍巖監(jiān)控量測(cè)及洞內(nèi)觀察

洞內(nèi)觀察內(nèi)容包括：

工作面附近圍巖巖性，斷層破碎帶，變質(zhì)帶及巖石種類(lèi)的觀察；

節(jié)理發(fā)育程度、接觸面充填物的性質(zhì)，開(kāi)挖面穩(wěn)定狀態(tài)的觀察；

開(kāi)挖面有無(wú)松散塌方剝落現(xiàn)象，有無(wú)地下水等現(xiàn)象。

以上觀察內(nèi)容均需做好記錄。

初期支護(hù)完成后，對(duì)初期支護(hù)的狀況進(jìn)行觀察，內(nèi)容包括支護(hù)錨桿是否被拉曲，噴射混凝土是否產(chǎn)生裂縫，剝離和剪切破壞，鋼拱架支撐有無(wú)被壓彎曲現(xiàn)象等。洞外觀察包括：對(duì)洞口情況，地表沉陷，邊坡及仰坡的穩(wěn)定性以及地表水滲透等的觀察。

（1）工程地質(zhì)與支護(hù)狀況觀察隧道開(kāi)挖工作面的工程地質(zhì)與水文地質(zhì)觀察和描述，是確定圍巖設(shè)計(jì)情況是否和實(shí)際相符，判斷圍巖穩(wěn)定性和預(yù)測(cè)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)條件；開(kāi)挖工作面附近初期支護(hù)狀況的觀察和裂隙描述，對(duì)于直接判斷圍巖的穩(wěn)定性和支護(hù)參數(shù)的檢驗(yàn)也是必不可少的。

（2）洞內(nèi)觀察項(xiàng)目

a開(kāi)挖工作面觀察應(yīng)在每次開(kāi)挖后進(jìn)行，包括圍巖巖性、巖質(zhì)、斷層破碎帶、節(jié)理裂隙發(fā)育程度和方向、有無(wú)松散塌方、剝落掉塊現(xiàn)象、有無(wú)滲水等；

b在節(jié)理、裂隙發(fā)育的鑲嵌狀、塊狀脆性硬巖地段重視觀察圍巖節(jié)理、裂隙走向及發(fā)育程度，對(duì)易引起塌方的巖塊及時(shí)進(jìn)行錨桿支護(hù)或噴射混凝土封閉；

c對(duì)已經(jīng)施工段的觀察每天至少應(yīng)進(jìn)行一次，主要觀察噴射混凝土、錨桿、鋼架和二次襯砌等的穩(wěn)定狀態(tài)；如噴射混凝土產(chǎn)生裂隙、剝離和剪切破壞、拱架支撐是否壓屈、二次襯砌是否開(kāi)裂等；

d洞外觀察重點(diǎn)應(yīng)在洞口段和洞身埋深較淺地段，其觀察內(nèi)容應(yīng)包括地表開(kāi)裂、地表沉降、邊坡及仰坡穩(wěn)定狀態(tài)、地表水滲透情況等；

e常用觀察手段：目測(cè)，或借助相機(jī)、地質(zhì)羅盤(pán)、手電筒等工具

3、隧道防塌方施工措施

首先要做好開(kāi)工前準(zhǔn)備工作對(duì)人員進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)等。

3-1洞口施工防塌方措施

作好洞口防護(hù)措施及防排水措施，避開(kāi)雨季施工，預(yù)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

掌子面的穩(wěn)定是安全施工的前提條件，對(duì)于粘聚力小的砂土圍巖，應(yīng)選用輔助施工方法，如超前支護(hù)、開(kāi)挖面噴射混凝土和安裝錨桿等。隧道施工掌子面防塌方，應(yīng)根據(jù)隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)情況，結(jié)合開(kāi)挖面實(shí)際地質(zhì)情況，嚴(yán)格按照隧道施工方案，采用有效合理的超前支護(hù)、預(yù)加固措施。施工中嚴(yán)格控制各開(kāi)挖分部循環(huán)進(jìn)尺，開(kāi)挖和支護(hù)工序必須銜接緊密，以減少?lài)鷰r變形。

a 在接近斷層及接觸帶時(shí)，加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)，結(jié)合管棚、小導(dǎo)管、炮眼鉆進(jìn)及巖性情況進(jìn)行綜合分析，判定開(kāi)挖前方工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、圍巖松動(dòng)情況及圍巖類(lèi)別，提出合理性施工方案建議。

b 超前支護(hù)：施工方法主要有超前管棚、超前小導(dǎo)管、預(yù)注漿等幾種施工方法。

c 減少循環(huán)進(jìn)尺，采用無(wú)爆開(kāi)挖或松動(dòng)爆破，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)；洞內(nèi)配備足夠的裝土草袋、木料；一旦發(fā)現(xiàn)掌子面塌方或有塌方征兆，立即撤出所有人員及機(jī)械。

d 及時(shí)支護(hù)，做到即挖即護(hù)。

e 加強(qiáng)施工組織管理，嚴(yán)格施工工序，并組織好物資供應(yīng)工作。

f 松散地層施工：松散地層的主要特點(diǎn)是穩(wěn)定性差，結(jié)構(gòu)松散，若有地下水時(shí)，施工中極易發(fā)生塌方。若遇上這種地層，主要是應(yīng)減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，施工中可采用先支護(hù)后開(kāi)挖，密閉支撐，邊開(kāi)挖邊封閉的辦法，以防止塌方。

g 溶洞處理：若在溶洞發(fā)育地段進(jìn)行隧道開(kāi)挖，施工應(yīng)采用超前探測(cè)鉆孔對(duì)溶洞發(fā)育規(guī)律進(jìn)行探測(cè)預(yù)報(bào)，根據(jù)探測(cè)結(jié)果，采取相應(yīng)的處理措施。

（2）隧道施工拱頂、邊墻防塌方施工

a 加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋信息。

b 遇到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)發(fā)生變化或地質(zhì)條件突變時(shí)，要及時(shí)采取措施，加強(qiáng)支護(hù)參數(shù)。

c 做好隧道洞內(nèi)外的防排水。在施工中，特別注意洞內(nèi)地下水的變化，采取防、排、堵、截相結(jié)合的排水方案，因地制宜，綜合治理。

d 嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。隧道內(nèi)的襯砌、支護(hù)等材料必須保證質(zhì)量，按施工工藝施工，防止因偷工減料、材料質(zhì)量等問(wèn)題造成人為事故。

3-3其它措施

其它管理控制措施隧道施工的危險(xiǎn)源很多，其中隧道塌方處理是一項(xiàng)艱難而復(fù)雜的作業(yè)，處理方法很多，需根據(jù)塌方的規(guī)模、部位、具體情況而定。施工中應(yīng)制定各項(xiàng)管理制度，加強(qiáng)監(jiān)管，控制安全事故的發(fā)生。