探讨高速公路隧道坍方救生方案及处治措施.doc

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1、探讨高速公路隧道坍方救生方案及处治措施　　摘要：文章主要介绍坍方抢险方案，其指导思想是以最快的速度，在最短的时间内钻救生孔和开挖救生洞救被困人员；文章阐述了处治坍方的措施和方法，根据多年工作经验。提出了一些预防坍方的经验和教训。　　关键词：高速公路；隧道；坍方；处治　　　　不同的隧道地质情况差异较大，因此施工前制定切实可行的施工方案、施工方法和安全技术措施，对施工人员要进行必要的隧道施工安全知识培训，使其了解隧道地质特征及地质危害，掌握施工安全注意事项，提高作业人员安全意识，同时增强现场管理人员对危及施工安全隐患的敏锐洞察力，掌握有效的应

2、急处理措施，并建立健全后勤保障体系、对确保隧道的安全施工极其重要。　　由于隧道施工确实存在一些不可预见的地质危害，如施工中可能出现坍塌、冒顶片帮等突发事故，为避免突发事故危及人身及机械设备安全，施工过程中必须严格按照隧道施工安全作业，加强监控量测手段以指导施工生产，重点观察作业面围岩变化和初期支护变异情况。当量测数据有突变或异变；洞内或地面出现裂缝时；当开挖钻进过程中发现流砂、流泥；钻孔内或裂隙内有大量涌水时；当作业面有持续小坍塌发生时；当支护喷层有异常裂缝变异时。当出现以上任一条不正常情况，均要立即停止施工，采取有效措施，情况紧急时，要

3、立即撤走作业人员和机械设备，并立即报告施工负责人，会同相关部门制定出有效的安全措施，并立即组织实施，以防止坍塌事故发生。　　现实施工中类似的事故还是不可避免地发生了，现就下述实例阐述某高速公路隧道坍方后现场抢险的紧急方案和相关处治措施。　　　　1　隧道概况　　　　实际施工有遇某高速公路隧道为分离式双洞隧道，其中左线隧道长：2516m，右线隧道长：2510m，双车道单向行车。右线隧道出口段围岩为弱风比－微风比花岗岩，节理比较发育，钻探所取岩芯以长柱状为主，局部为短柱状，呈块(石)碎(石)镶嵌结构。设计为Ⅲ级围岩；右线隧道中间段为微风比－新鲜

4、花岗岩，结理稍发育，岩芯以长柱状为主，呈大块状砂体结构，设计为Ⅱ级围岩。　　　　2　某隧道坍方情况　　　　　　由于初期支护遭到破坏，隧道发生坍方。坍方段距开挖面(掌子面)70多m，十多名施工人员正在掌子面施工被困。坍方体长约20m(采用地质雷达探测)，初支拱部基本破坏，边墙残留少许，钢格栅亦被拉断。坍方体主要为大块及巨型块石，岩石粒径分布不均，堆积体中含有较多的全强风化粉土夹碎石物质。坍方体封闭了整个掌子面，经过清渣发现坍方顶部为一锥形空腔，高约8m。随着时间的推移，坍方地段一直有不间断的掉块，最后形成一个上大下小的空腔。4　　　　3　坍

5、方原因分析　　　　3.1　地质条件　　原设计为V类围岩(相当现行规范的Ⅱ级围岩)，掌子面岩体节理裂隙较发育，隧道拱部被三组节理和一竖向岩脉切割成锥体镶嵌状结构，节理裂隙内充填角砾岩及花岗岩全、强风化物；岩脉呈灰绿色，质软，并含地下水。经研究决定，围岩由V类变更为Ⅲ类(相当现行规范的Ⅳ级围岩)，施工过程对上小下大的锥体稳定性进行了扰动，造成了锥体下沉的趋势。　　　　3.2　左线隧道施工爆破震动对右线隧道形成二次扰动　　　　左线隧道围岩比较好(V类围岩)，当开挖到与右线坍方段对应的地段时采用全断面开挖，爆破震动力较大，造成本以扰动的岩体又一次

6、得到扰动，使上小下大的锥体发生下沉。虽然右线洞身施作了初期支护，暂时控制了围岩的变形，由于拱部围岩节理裂隙发育，又有一条软弱的岩脉，节理面内存在角砾岩及风化岩块，锥形块体间的胶结很差，经过再次震动扰动，当松散体发生的松动压力达到足够大时，应力突然释放作用于初期支护上，由于瞬间应力变化较大，初期支护受力不均，导致初期支护局部承载能力抗剪能力不足，造成剪切破坏，而发生坍方。　　　　4　抢险措施　　　　4.1　先行救生孔，向被困人员送水及食物　　坍方发生后，首先用地质雷达探测坍体范围，由于对坍方形状及其发展不清楚，所以不宜从正面清除坍体，而且时

7、间不能太长，救人是当务之急，因决定参与钻机从左洞向右洞打孔，计算为49m长，两台钻机不停地钻探直至钻通。　　　　4.2　救生导洞　　救生孔只能送水和食物，临时解决被困人员的生活问题。必须设法打救生导洞把人员救出。导洞孔径为宽2.5m，高2.2m，能容纳小型铲车出渣，是开挖速度最快的方案。导洞大可采用大机械施工，但时间长、导洞小，只能用人工开挖，时间慢，所以根据小型铲车尺寸，又能尽快打通救生洞，才确定上述导洞孔径。　　　　4.3　从坍方体正面打洞救人与左洞救援同时进行　　上述方案是从左洞向右洞打导洞救人，这种方案是比较稳妥安全的最佳方案。但

8、根据坍方的实际情况，必须排除从坍方正面打洞救人。如果从左洞向右洞开挖救生洞，预计得3天时间，当时对坍方处观察，从发生坍方至次日下午，未继续发生掉块现象，抢险小组组织专家及有关人员分析，坍方顶空