摘 要：隧道塌方不僅延誤工期、極大增加工程費用，還會對人身造成傷害，研究塌方的原因，預防塌方的發生并在塌方后積極有效的治理是隧道施工中極為關鍵的一項技術。鑒于此，筆者分析總結了塌方的常見因素，提出了施工中預防塌方、處理塌方的常用措施，并結合某些工程問題給予闡釋，以期給予隧道工作者一些實質性指導。

　　關鍵字：隧道塌方;施工;圍巖;塌方預防;塌方治理

　　隧道施工是一個復雜的系統工程，任何一個方面、一個階段、一個環節的工作沒有做好都有可能釀成重大事故，導致嚴重的后果，會給隧道施工造成極大的危害，比如延誤工期、出現比較嚴重的機械損失，甚至威脅著施工人員的生命安全。隧道塌方是隧道建設中發生頻率最高的工程災害，以成昆線為例，全線共有415座隧道，施工中約有25%的隧道發生過大型塌方。筆者參建的錦屏水電站對外交通專用公路，全線共設隧道9座，平均每座隧道塌方約3次。針對國內在建的或者已建的隧道多次塌方，交通部專門總結了十八字口訣“管超前、嚴注漿、短開挖、快封閉、勤量測、快襯砌”，對減少隧道塌方起到了一定的作用。但應對多變的地質環境，有待我們更深入的分析與經驗總結，減少建設中的塌方損失，創造出優質、安全、經濟的工程產品。

　　1. 隧道塌方原因

　　塌方是圍巖失穩的一種表現方式，當支護結構剛度不夠或支護不及時，引發圍巖大面積的坍塌，即為塌方。防治塌方，首先是要找到塌方的原因。隧道塌方產生的原因是多方面的，主要包括客觀地質因素和主觀人為因素兩方面的原因。

　　1.1 客觀原因。客觀原因主要是地質差異性造成的。隧道施工時穿過斷層或者地層覆蓋比較薄弱的地段，例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現象。容易產生塌方的常見地質不良有：第四系各類堆積層、斷層破碎帶或軟弱夾層、高地應力、溶洞、涌水等。

　　1.2 主觀原因

　　1.2.1設計時考慮不周。隧道施工前的設計對施工的安全性起著重要作用，如果在勘測設計階段對隧道要經過的地段的地質情況掌握的不全，就不能正確地分析該地段是否存在著比較特殊的或者不良地質現象。如果不能正確分析，就有可能把隧道設在地質條件不好的位置，增加了塌方的幾率。隧道設計還要考慮地質條件可能會發生的變化，并根據變化及時地對支護參數進行調整。

　　1.2.2施工方法不當。施工人員忽視圍巖細微變形，對不良地質洞段沒有采取合理的開挖方法，爆破參數設計不合理，對圍巖的擾動過大，開挖后支護不及時，圍巖暴露時間過長，引發掌子面或掌子面附近洞段坍塌。同時為了獲取更多利潤，一些施工人員，職業操守較差，偷工減料，減薄噴錨厚度，降低噴射混凝土質量，錨桿的數量及間距達不到設計要求。要求注漿的錨桿不注漿，要求注漿的小導管不注漿，拉拔力不滿足設計要求。

　　2. 塌方預防

　　結合塌方原因的分析，可知預防塌方的關鍵有三點：第一、探明地質情況，通過工程超前預報，提前預測，發現前方不良工程地質狀況，及時制定應對措施，選擇適應的開挖及支護措施，避免打無準備之仗。第二、制定正確的施工方法。根據探明的地質巖層情況，選取適應的開挖工法，軟巖少裝藥，弱爆破，且不可盲目裝藥，放大炮。嚴格按照對應圍巖級別的支護措施及時進行支護，使圍巖與初期支護及時組成一個承載體系，充分發揮圍巖自身承載能力。第三、全過程、全方位進行圍巖量測。對已施工地段圍巖及支護狀況的安全、穩定作 定性、定量分析，反饋指導于施工。

　　3. 塌方發生后的處理方法

　　塌方的處理必須建立在對塌方正確認識的基礎上，根據施工經驗，塌方處理方案制定的一般處理原則是先鞏固后方，防止塌方擴大，塌方發生后在一定時間內就會趨于穩定，形成自然拱，經過觀測和穩定分析，確定塌方穩定后，再對塌方體進行逐步加固處理。

　　3.1 里莊隧道K50+373～K50+390段坍塌處治。里莊隧道全長7147m。K50+373～K50+390段為強風化綠泥石片巖，局部變質，多呈薄層狀構造。結合現場塌方情況分析，由于上導坑輪廓線外均為不穩定塌渣，故在上半斷面均采用超前小導管配合鋼拱架支護方案，鋼拱架間距50cm，采用兩排超前小導管，梅花型布置，超前小導管采用φ42×4的花管，L=6.0m，第一排角度控制在5°～15°，第二排角度控制在20°～30°，超前小導管環向間距30cm，縱向排距均為1.5m，為保證小導管施作角度，在鋼拱架內穿孔打設小導管，并與鋼拱架焊接，注漿材料采用水泥漿，終壓控制在2.0MPa。掛網采用φ8盤條，間距15cm×15cm，然后噴C20砼33cm。在下半斷面開挖時邊墻采用徑向注漿小導管代替錨桿進行支護，小導管間排距為1.0m×1.0m，小導管長度4.5m。塌腔高度較大，為防止上方陸續掉渣砸壞現有洞身結構物，在小導管加固后，設置拱頂預留孔，泵送C20砼(2m厚)于拱頂上方，形成現有支護上方的砼防護層。

　　3.2 花椒園隧道巨型花崗巖切割坍塌處治。花椒園隧道長1135m，洞身段巖體為鉀長花崗巖，節理主要有三組(1)產狀234°∠54°，節理面平直光滑、無充填，間距0.3m;(2)產狀277°∠82°，節理面平直光滑、無充填，間距5m，(3)產狀205°∠84°，節理面平直光滑、無充填，間距0.2m。期間在隧道掘進至Ⅳ級圍巖段時，發生大塊花崗巖楔形掉塊，砸壞施工臺車，洞身周邊的初期支護徑向錨桿，隨大塊石掉落，在拱頂形成3m高的塌腔。

　　3.3 木珠礱隧道土夾石覆蓋層洞段坍塌處治。木珠礱隧道全長118m，洞身段巖體以鉀長花崗巖為主，節理發育,節理面粗糙。經過現場分析，洞身無水，冒頂堆渣較高，采用渣堆“穿”的方式較為可行，設計提出的處治方案為，封閉掌子面前渣體，堆碼沙土袋壓腳，在堆渣頂掌子面拱部設置環向超前小導管，注漿加固，沿現有超前小導管上挑大角度設徑向注漿導管，注漿固結成臨時拱圈。待拱頂部初穩之后，在塌渣上形成頂部作業臺階，分三臺階法，實施鋼拱架支撐，拱周及邊墻打設環向系統錨桿加固，如此循環，坍塌體就穿過了。洞外冒頂位置采用砼硬化加固，并做好防水處理。

　　4. 結論與展望

　　結合工程實際及現代隧道新奧法原理，安全建設隧道的前提條件是預防塌方為主，治理塌方為輔。

　　要防止塌方，我認為要做好以下工作：1)做好塌方客觀因素的防備工作。通過對掌子面及開挖洞段詳細的地質素描工作，借助地質人員豐富的巖土專業知識，或借助先進的地質探測儀器，對未來洞挖段地質情況進行判斷，提供準確的預測，為下步開挖及支護做好資料準備。2)做好塌方主觀因素的防備工作。這是一個相互協作過程。3)檢查與補救階段，同樣更是新奧法的精髓所在，那就是做好變形量測工作。監測成果對歷史洞挖與支護是否合理有效，發現問題可以亡羊補牢，未發現異常，對新一輪洞挖支護是一個成功的參照。

　　以上總結了隧道塌方的預防和塌方發生后的治理方法與措施，以期指導實際工程。隧道施工通常地質條件多變、施工作業各異，廣大建設者應針對不同的圍巖采用合適的工法，動態設計，以不變應萬變，確保隧道安全施工。

　　參考文獻

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