段高有
寻甸回族彝族自治县水务局水利水电建设质量监督站云南寻甸655200
摘要:随着我国经济的高速发展,各种隧洞建设工程越来越多。在这些隧洞工程的实际施工过程中,由于各种因素的影响,容易出现隧洞塌方事故,不仅会对施工造成非常的影响,还会带来较大的生命和财产损失。为此,我将要在本文中对隧洞塌方处理的安全措施进行浅谈,希望对促进我国工程事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:隧洞;塌方处理;安全措施
1前言
本文中将结合作者处理过的隧洞塌方经验,对造成隧洞塌方的原因进行深入探索,并结合一些隧洞施工中的塌方问题,结合同行相关处理的方法,来提出一些新的施工处理措施,并对施工技术进行简要概述和举例说明【1】。
2塌方原因分析
随着我国工程事业的高速发展,各种隧洞工程越来越多,工程规模和复杂程度不断提高,施工难度逐渐增加,隧洞塌方事故发生的概率明显升高,有必要结合当前隧洞建设过程中发生的事故,对塌方原因进行深入探讨。
没有做好对工程的勘察工作。很多企业对工程施工前勘察工作重要性认识严重不足,对施工地的地质条件没有准确掌握,各种重要勘察资料处于确实的状态,对可能发生塌方的地方,没有及时采取预防处理技术。一旦遇到软弱、破碎地层,就很容易造成塌方事故的发生。
在对工程的施工过程中,没有对不良地质进行合理砌衬厚度的设计,导致其承载能力不足,容易出现不能完全承受山岩压力的情况,一旦其结构受到破坏,就很容易导致塌方事故的发生【2】。
在当前的工程设计过程中,建设方为了节约资金,经常采取最短洞线设计方案,降低工程施工量,但对其它因素的考虑因素不够。在设计中,经常将洞轴线设计在垭口最低处,采取晚进洞、早出洞的设计思路,这大大加大了洞口处的开挖深度和洞脸仰坡的高度,对地质因素和施工中可能出现的不良因素考虑不全,经常出现在结构薄弱处进行施工的现象,达大增加了出现隧洞塌方的可能。
地质原因造成的隧洞塌方情况。由于工程施工的特殊性,很多隧洞施工必须在地质条件比较差的区域进行施工,各种施工勘察工作也没有及时做到位,不能掌握施工段的是地质和水文资料,导致隧洞设计中缺乏相关的资料参考,不能对可能出现的施工情况,进行施工设计规避,很容易将隧洞轴线选择在不良的地质区域,不能及时避开不良地层,如饱和黏土、流沙、堆积层、断裂、节理,以及溶洞、陷穴等不良区域【3】。
施工方法不正确也是造成隧洞塌方的一个重要原因。在很多隧洞施工的过程中,经常遇到差的围岩,往往不能及时进行支护,围岩暴露的情况经常发生。由于这些围岩的稳定性较差,一旦遇到强烈爆破施工,就很容易导致隧洞塌方事故的发生。在对隧洞的支护过程中,如果各种支护结构强度不够,或者支撑的位置或者高程不够,一旦遇到突发的情况,就很容易造成塌方事故的发生。如果没有做好施工排水措施,导致围岩被长期浸泡现象的发生,一旦出现岩压增加和围岩强度降低的情况,遇到异常的扰动,也会造成塌方事故的发生。
3塌方预防和处理措施
认真做好对工程的勘测设计工作,在隧洞工程的勘测设计过程中,应该对当地的水文和地质情况进行深入的勘察工作,详细掌握隧洞轴线和进出口地质的详细资料,对隧洞穿越的地质情况进行深入详细的分析,尤其要注重对垭口、沟谷和山体的检查【4】。在洞线的选择过程中,应该尽量避开断层、溶洞、堆积体流砂等容易造成塌方事故的不良地质。如果是在无法避免,则应该积极制定各种应对措施,科学、合理对施工方法进行选择,认真做好施工组织设计工作,合理对工程施工进行指导。
在工程施工设计中,应该做好对施工方法和防塌技术的额选择。在施工中一定要做好工程的排水设计工作,避免水患问题的发生。为了将对工程的影响降到最低,在爆破技术的选择上,应该选择弱爆破技术或者不爆破开挖技术,合理掌握开挖的进度和衬砌的进度,在对工程进行支护的过程中,应该尽量选择高强度的支撑材料。
在施工中,一定要及时做好工程检查工作,及时发现问题,及时进行处理,将各种安全隐患消除在萌芽阶段。为了做好充分做好防范工作,应该定期对工程施工情况进行检查,及时发现塌方发生的各种预兆,及时采取技术措施,将塌方事故发生的可能降为最低。
对出现的小规模塌方,应该采取先支护后清理的对策。在对塌方进行处理前,应该将塌方顶部支护牢固,避免其出现继续塌方的现象,否则很容易出现塌方掉块砸伤员工现象的发生。在隧洞发生过一次塌方后,塌方范围内的岩壁往往稳固性较差,还具有发生再次塌方的可能,侧壁边墙的稳定性还不是很好,如果这些对塌渣进行处理,就有可能造成更大规模塌方事故的发生。如果塌方处围岩的基础条件较好,塌方只是发生在松软的夹层处,且范围不大,经过认真分析检查,确定不会发生继续塌方现象时,可以对塌渣首先进行处理,这样更有利于后期施工的进行。
在大规模塌方事故的处理过程中,由于塌方量往往较大,很难及时进行清除,塌穴的形状和大小往往难以准确查明,这时可以将塌方位置设定为松散地层,可以采用超前支撑、开挖导坑的方法来跨越该塌方地点,避免进一步塌方问题的发生。在实际进行穿越前,应该将塌方部位两端的支顶牢固,这样可以有效避免塌方延伸问题的发生。在实际穿越中,可以采用超前导撑技术,在导坑得顶部采用超前导管插入到塌方体中,形成有效的棚顶,在其保护下,便可以逐步进行开挖进占,并考虑挖边衬砌。
在以此电站导流隧洞的开挖过程总,就曾发生过一次重大的塌方事故。经过对塌方现场的勘察,发现塌方的范围比较广,塌渣已经充满了整个开挖隧洞,其主要塌方物为饱和粘土夹岩石碎屑和小块的岩块。经过进一步的分析表明,该段工程施工的围岩条件较差,为四类围岩断层破碎带,岩性的主要成分是灰岩并夹杂部分松软粘度,地下水、节理、层理及裂隙发育较多,上部分围岩为松软粘土夹杂岩石碎屑,下部分围岩的情况比较好,导致围岩的稳定性非常差,难以成型。为了有效克服该技术难题,经过大量研究人员的谈论和分析,并结合施工的实际条件,决定采用超前临时支撑的方法。其主要采取的处理方法如下:一、采用工字钢和大直径的钢筋预制钢拱桁架。二、为了避免工程积水所造成的影响,因该迅速进行排水。三、采用轻型导轨钢或者工字钢按照一定的水平间距沿着隧道设计开挖线斜向顶部打入到塌方堆积体内,从而形成有效的顶棚。四、利用千斤顶来调整工字钢的高度,让其大致在隧洞顶的外弧线上,并利用圆木进行固定。五、在临时支护的保护下,应该采取边挖边撑的施工方法,在清理塌渣的同时,也可以进一步避免塌方事故的发生。各个支撑结构,不等固定在衬砌断面上,在砌衬完成后,也应该及时进行拆除。
结语
随着我国各种事业的高速发展,各种隧洞工程越来越多,由于各种因素的影响,非常容易导致塌方问题的发生。为此,一定要认真分析塌方发生的原因,提前做好各种应对措施,还要对出现的塌方合理进行处理,避免更大规模塌方事故的发生。
参考文献
[1]小型水利水电工程隧洞塌方处理[J].韦宏珍.科技创新与应用.2012(07):17-18.
[2]浅谈小型水利水电工程隧洞塌方处理[J].钟建生.甘肃农业.2008(06):33-34.
[3]隧洞塌方原因分析及处理措施[J].朱国平.广东水利水电.2009(11):57-58.
[4]小型水利水电工程隧洞塌方处理[J].艾瑜,周晓.东北水利水电.2013(02):39-40.