公路隧道塌方的原因分析及其防治措施

《公路隧道塌方的原因分析及其防治措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、公路隧道塌方的原因分析及其防治措施【摘要】由于地质条件复杂，在隧道开挖过程中塌方现象时有发生，塌方一直是隧道施工中经常出现的工程事故及质量通病，及时有效的做好预防工作不仅能保障工程施工安全还能保证工期节省工程投入。该文简要阐述了隧道塌方的主要类型及其发生机理，在此基础上分析了塌方发生的原因并提出了常用预防和处治措施。　　【关键词】隧道塌方；机理；原因；防治措施　　【Abstract】Duetotheplicatedgeologicalconditions,thephenomenonofcollap

2、seinthetunnelduringexcavationhappensallthetime.Thecollapsehasalsobeenarecurringengineeringaccidentsandqualitydefectsintunnelconstruction.Itisnotonlytoprotectthesafetyoftheconstructionbutalsotoguaranteeperiodandsaveprojectinvestment.Thispaperbrieflydes

3、cribesthemaintypesandthemechanismoftunnelcollapse,analysisofthereasonsforthetunnelcollapseandproposesthecontrolmeasures.　　【Key;Reason;Controlmeasures　　0.前言　　公路隧道的开挖施工中，塌方作为一种比较常发的事故，会给隧道施工造成极大的危害，比如延误工期、出现比较严重的机械损失，甚至威胁着施工人员的生命安全。目前，国内很多在建的或者已建的隧道都有过塌

4、方现象。防止塌方的发生、塌方出现后的治理工作已经成为隧道施工的关键所在。隧道施工中造成塌方的原因是多样的，有地质自然条件的原因也有人为施工方法、施工质量的原因。因此，防塌、治塌工作已经成为隧道施工的首要问题。国内大部分在建或已建的隧道均发生过不同程度的塌方，这不仅影响工程进度和施工期间及使用期间的安全，更直接影响到隧道的投资费用，如何减少隧道塌方，是施工和设计人员共同关心的问题。　　1.塌方的主要类型及发生机理　　1.1洞口塌方　　由于洞口段一般为堆积层或风化严重、破碎的岩体，其自稳能力及整体稳定

5、性均较差，同时处于浅埋地段，若在进洞前未对边仰坡采取相应的技术措施或技术措施不到位时，进洞时或进洞后将可能引起洞口顶端的围岩发生应力重分布，在重力作用下出现下沉或开裂变形。当这些变形发展到一定程度时，极限平衡就被打破，导致大面积的整体失稳，从而发生坍塌。　　1.2洞内塌方　　洞内塌方包括洞内岩质塌方和洞内土质塌方，分别针对的是岩石隧道和土质隧道。当岩质隧道开挖时，其周边的岩石处于悬空状态，同时发生下沉或收敛变形，以释放其内部应力。由于岩石体内存在层理及节理，使周边的部分岩块在重力作用下，具有下落和

6、挤出的趋势，若此时未采取相应的支护措施，岩面必然会出现“掉块”现象，当这种“掉块”的数量达到一定数值时，就是塌方。　　同样，土质类隧道开挖以后，由于围岩的硬度值较低，周边一定范围内很快发生松弛变形。随着这些变形的逐渐扩展，使围岩的整体强度降低，同时土压增加进而发生局部的塑性破坏，在围岩内部出现空洞造成局部发生坍塌，局部出现下沉，塑性区进一步扩大，土压力剧增最终导致整体失稳，大面积坍塌。　　2.塌方的形成原因　　塌方的原因有“天灾”也有“人祸”，“天灾”主要指隧道施工段的地质因素，而“人祸”主要包括

7、设计因素和施工因素。　　2.1地质因素　　地质因素主要包括以下几个方面：　　地壳在构造运动的作用下，薄层岩体形成小褶曲，错动发育地段，隧道施工从此处通过，常发生塌方；隧道穿过断层及其破碎带，一经开挖，潜在应力释放，承压快，围岩失稳而塌方；通过各种堆积体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起塌方；隧道穿过浅埋或隧道进出口附近，围岩自稳能力差或受偏压影响，开挖中引起坍塌；岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大大降低，因而发生塌方；地下水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作

8、用，加剧岩体的失稳和塌方；围岩比较差、断层或节理面呈楔形状态，构成不利组合，在内应力或地下水的作用下，产生突然塌方，这种塌方是最不易观察和发现的，也是比较危险的。　　2.2设计因素　　隧道施工前的设计对施工的安全性起着重要作用，如果在勘测设计阶段对隧道要经过的地段的地质情况掌握的不全，就不能正确地分析该地段是否存在着比较特殊的或者不良地质现象。如果不能正确分析，就有可能把隧道设在地质条件不好的位置，导致塌方发生。隧道设计还要考虑地质条件可能会发生的变化，并根据变化及时地对支护参数进