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1、淺議隧道施工溶洞和塌方處理 [摘要]在隧道施工過程中溶洞及塌方是常見的事故,出現(xiàn)溶洞及塌方必然會對工程帶來極大的危害,會對工程進度和工程質(zhì)量產(chǎn)生影響,嚴重的會對施工人員的生命構成威脅。[關鍵詞]隧道施工;溶洞及塌方;處理中圖分類號:U45文獻標識碼:A一、前言在隧道施工的過程中有事會出現(xiàn)溶洞和塌方,會對工程產(chǎn)生很大的影響,在隧道施工的過程中由于地質(zhì)條件不同,產(chǎn)生溶洞及塌方的原因也各不相同,在施工的過程中我們要根據(jù)出現(xiàn)的原因,采取相關的措施,降低工程的損失,提高工程施工進度。二、溶洞簡述在隧道的開挖施工中,塌方作為一種比較常發(fā)的事故,會給隧道施工造成極大的危害,比
2、如延誤工期、出現(xiàn)比較嚴重的機械損失,甚至威脅著施工人員的生命安全。目前,國內(nèi)很多在建的或者已建的隧道都有過塌方現(xiàn)象。防止塌方的發(fā)生、塌方出現(xiàn)后的治理工作已經(jīng)成為隧道施工的關鍵所在。隧道施工中造成塌方的原因是多樣的,有地質(zhì)自然條件的原因也有人為施工方法、施工質(zhì)量的原因。9因此,要加強對隧道施工的管理,從地質(zhì)因素與人為因素出發(fā),防止塌方事故發(fā)生,采用正確方法處理塌方事故,黃土成分復雜,且不同地區(qū)的黃土成分也有所不同,成分不同的黃土受水的影響也不盡相同。施工前應進行土力學試驗,以指導施工過程中的含水量控制。黃土隧道施工前應查明地表情況,盡量減輕地表水對隧道上覆土層的影響
3、,必要時采用注漿加固、回填夯實等方式進行處理。假如隧道在較長范圍內(nèi)沿著黃土沖溝走向或者與黃土塬邊平行走向,而覆蓋層又較薄或偏壓很大,就輕易發(fā)生較大的坍塌或滑坡現(xiàn)象。大斷面黃土隧道施工,宜根據(jù)隧道斷面大小、埋深,考慮圍巖的自穩(wěn)能力,選用雙側(cè)壁導坑法、CRD法、CD法或弧形導坑法施工。大斷面黃土隧道施工應遵循“先預、預加固、嚴治水、短開挖、少擾動、強支護、早成環(huán)、快封閉、勤量測”的原則。黃土隧道塌方后,塌方體已不具備自穩(wěn)能力。因此,塌方后須先對塌方體進行加固處理,使塌方體自身具有一定的自穩(wěn)能力,然后采用大管棚過渡。由于受地質(zhì)勘探的局限性、地質(zhì)條件的多變性以及黃土成分的
4、復雜性影響,黃土隧道施工中存在很多影響安全的不確定因素。施工中每一項工作都與安全緊密相關,環(huán)環(huán)相扣,這就需要工作一絲不茍對于大斷面黃土隧道施工,則應慎之又慎。三、對隧道施工的危害9溶洞是山體在長期的發(fā)展中,部分巖石因為受水的侵蝕影響而發(fā)生溶蝕現(xiàn)象而形成的一種山體內(nèi)部的洞穴現(xiàn)象,這是山體中較為常見的一種自然現(xiàn)象。其根本原因是因為巖石中所含有的碳酸鈣在水與二氧化碳的作用下,逐漸轉(zhuǎn)換為具有微溶特性的碳酸氫鈣,隨著侵蝕程度的不斷加深,逐漸成為了各種各樣的山體溶洞。這些不同形狀不同大小的溶洞雖然是一種奇特的大自然景觀,具有一定的觀賞價值。但對于道路交通建設施工來講,則是一個
5、具有很大危害性的自然現(xiàn)象。尤其是在隧道工程施工中,其危害性更大。無論隧道施工的部位位于山體溶洞的哪個位置,也無論溶洞的大小深淺,都會給施工帶來一定影響。如溶洞若位于隧道工程的底部,且充填較深,充填物也很軟,則隧道的底基就非常難處理,很難達到路基的強度要求;再比如溶洞位于隧道工程的頂部,則圍巖就極易出現(xiàn)坍塌、塌方,掩埋隧道。除此之外,溶洞巖石發(fā)生破碎、有地下水侵入溶洞等都會給隧道施工與運行帶來很大危害。四、隧道溶洞的塌方原因9不良地質(zhì)條件。隧道施工時穿過斷層或者地層覆蓋比較薄弱的地段,比如穿過水源比較豐富的土層如水塘、沖溝、水庫等,穿過風化比較嚴重的巖層,或者在隧道
6、施工中遇到溶洞、裂隙、軟硬差異比較大的巖層分界處,這些都是會引起隧道塌方的比較常見的不良地質(zhì)現(xiàn)象,施工方法與措施不當。施工時對地質(zhì)條件掌握的不全面,導致選擇不正確的施工方法。由于地質(zhì)勘測做的不準確,參與施工的人員經(jīng)驗不足,在不良地質(zhì)地段的鉆探工作做的不好,施工不認真而引起塌方。施工安排不當,工序安排不合理,有的工序時間間隔拉的過長,支護、襯砌不及時,導致圍巖暴露的時間長就會引起風化,從而導致塌方。在爆破時使用的藥量過大,強烈的震動引起塌方。使用鋼質(zhì)支撐時,支撐架質(zhì)量低下或支護松動后沒有及時加固引起塌方,因塌方段為大斷面、大跨度結構,開挖對較大范圍內(nèi)的圍巖造成了擾動
7、。使錯落體內(nèi)的圍巖自穩(wěn)性更低。因偏壓的作用,初期支護受力復雜,易產(chǎn)生破壞。在雨水的滲透作用下,上覆土層粘聚力大幅降低甚至消失,絕大部分洞頂土體自重施力于隧道初期支護上。當初期支護局部強度不夠。或者由于洞頂?shù)乇硗馏w的垮塌形成沖擊荷載而使初期支護強度相對不夠時,就會造成局部坍塌,并很快引起連鎖反應,造成大面積的突發(fā)性塌方。此外,由于大斷面黃土隧道施工經(jīng)驗不足,施工人員主觀上對黃土的熟悉不足。缺乏對這種突變性情況的預見性,也是事故發(fā)生的間接原因。坍方前的征兆:1、量測信息所反應的圍巖變形速度或數(shù)量超過允許值;2、噴射混凝土產(chǎn)生縱橫向的裂紋或龜裂;93、在坑頂或坑壁發(fā)生不
8、斷掉下土塊