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摘要:近年来,高速公路隧道施工质量受到重视,受各种因素的影响导致塌方事件频发,严重危害了人们的生命安全,同时也阻碍了交通运输业的发展。对此,应该找到施工塌方的原因,并运用有效的措施来进行控制。本文将针对高速公路隧道施工塌方原因来展开探讨,同时提出科学的控制措施。
关键词:高速公路;隧道施工;塌方原因;控制措施。
随着社会经济的发展,我国交通建设的步伐加快,促使高速公路事业的建设也受到广泛的重视。近年来,高速公路项目隧道工程逐渐增加,但隧道塌方事故也时有发生,造成高速公路隧道塌方的原因有很多,如设计不合理、地质原因、施工原因等都会导致塌方,从而损害高速公路隧道的使用寿命。对此,施工单位必须要具备足够的安全意识,及时解决造成施工塌方的问题,并采用有效的措施来进行预防,以此来实现隧道安全建设。在施工之前,施工单位还要做好合理的预测,根据实际情况来制定施工计划,不断强化施工人员的责任意识,并提升全体人员应对危机的能力,进而为施工带来积极影响。
(一)控制高速公路隧道施工塌方的重要性
相较于其他国家来说,我国的高速公路隧道技术应用时间较晚,致使实际施工效果还存在一些问题,容易导致施工隐患发生,从而造成高速公路隧道塌方的情况出现。现阶段,高速公路隧道施工塌方已经成为常见的事故,并且施工塌方会造成严重的危害,只有找到施工塌方的原因和控制措施,才能有效提升施工的安全性,进而避免塌方事故发生。另外,施工单位要意识到施工塌方的重要性,通过制定合理的施工方案来解决施工塌方问题,以此来完成施工建设任务。
(二)高速公路隧道施工塌方的原因分析
现阶段,高速公路隧道对经济发展有着重要意义,为了避免塌方事故带来的各种危害和经济损失,需要认真分析隧道施工的塌方原因,然后采取科学的控制措施,从而减少施工塌方的情况出现[1]。
1、地质原因
隧道施工具有周期长的特点,并且施工环境复杂,多数是在水下、地下进行作业,所以隧道施工会受到地质原因的影响。在实际施工过程中,地质断层地带会影响施工的稳定性,因为地质断层经过施工之后容易失去平衡,继而改变原有承载力的稳定性,当积累压力超过荷载就会造成塌方的情况发生。对此,必须要意识到地质原因的重要性,并结合实际施工情况来制定施工方案,这就要求施工单位应该具备足够安全责任意识和技术水平,在设计施工方案前全面了解当地的地质结构,避免产生盲目施工的情况,从而提升高速公路隧道施工的安全性。另外,施工单位还要总结好以往的施工经验,防止因同样情况而造成塌方事故[2]。
2、组织设计不科学
在高速公路隧道施工中,组织设计是关键内容,如果不能完成好组织设计环节,就会对后续施工造成不利影响,继而导致施工塌方事故发生。因此,在施工前期要做好充分的考虑,避免外在因素所带来的影响,并且要考虑施工现场的情况和地质条件,然后展开全面的分析和调查,确保施工方案选择的合理性,从而降低施工塌方发生的概率。施工单位还要做好应对紧急情况的预防策略,积极探讨施工过程中可能发生的紧急事件,加强对施工现场的防范,这样能够提升隧道施工的安全性[3]。
高速公路隧道施工具有隐蔽性的特点,整体需要涉及到较大的范围,并且会穿过各种山体或地质,要想开展全方位的勘测是非常困难的。根据当前情况来看,我国现有的勘察技术还不能满足实际的应用需求,针对一些未知现象要做好合理的控制,同时要制定完善的施工方案,积极应对各种施工问题,从而提升隧道施工的安全性。
3、自然原因
自然因素也是导致施工塌方事故发生的因素之一,由于高速公路隧道工程的施工周期较长,恶劣的自然条件会对施工质量造成不利影响,例如暴雨、狂风等,致使施工材料的质量下降,进而影响施工的整体质量。如果施工现场在地质板块活动期,这就会导致施工受到无法预测的影响,如泥石流、海啸等,从而对高速公路隧道施工带来危害,最终导致安全事故的发生。所以说,自然因素是难以进行预测的,一旦发生会造成不可预估的危害,这就要求施工人员具备较强的应对能力,当遇到危机时要及时应对,这样才能避免产生安全事故。
另外,人为因素也会带来施工安全隐患。部分施工单位为了获取经济效益,忽略施工管理工作的开展,致使施工人员的安全防范意识薄弱,从而导致工作态度懈怠,容易造成安全隐患的发生。
(三)防止塌方的处理方式
1、洞口避免塌方处理
对于高速公路隧道施工来说,洞口工程是非常重要的,因为这是隧道出入口的部分,承担着稳定边坡和仰坡地质的作用,并将仰坡流下的水引出隧道。一般来说,洞口塌方的规模不会太大,因此清理工作量较少,施工单位可以结合实际情况来选择清理方式,然后采取由上至下的顺序来展开清理工作,并加固坡面整体,这样能够降低塌方事故发生的概率[4]。
2、易塌方地段初期处理
初期处理工作具有重要作用,通过开展初期处理工作可以避免产生不必要的安全隐患,从而提升高速公路隧道的稳定性。对此,施工单位要针对易塌方地段来进行初期处理,采用锚杆、钢筋格栅支撑等材料来进行加固,首先要将易塌方体封闭,然后再加固处理,这样能够提升易塌方地段的稳固性。同时,施工单位还要做好监测工作,目的是防止塌方蔓延至地表,避免产生严重的安全事故。
3、易塌体提前处理
针对塌方区域的土质情况,施工单位可以选择适合的处理方法,如土质松软的区域可以采用注浆法,当发生塌方的情况时应该提前封闭塌方区域,然后再进行测量和处理,避免塌方蔓延至地表。施工单位还要展开全面的监测,并根据监测情况来制定处理方案,一旦塌方范围过大,施工单位就要进行加固堆砌,从而提升易塌方区域的稳固性。
(四)预防控制措施
1、加强排水
在高速公路隧道施工过程中,水会对施工造成严重的影响,致使塌方事故发生的可能性大大上升。因为水具有侵蚀性,当水流入土质中就会对岩石进行侵蚀,时间一长就会导致土质的密度下降,从而造成土质不稳定。对此,需要加强施工现场的排水工作,通过前期的合理规划来进行排水,避免水留在施工现场,继而对后续施工带来不利影响。施工单位可以采取科学的应对策略,如防、截、排、堵等方法,确保路面不会积水、漏水和渗水,以此来保证施工现场安全工作。
2、短开挖,强支护
由于高速公路隧道施工的周期较长,需要多项施工工序,并且每一道工序之间都隔着一段时间,这就会造成岩石结构发生变化,致使施工整体受到影响。为了避免施工后岩石结构产生变化,应该尽量减少这种情况出现的可能性,通过短开挖,强支护的方式来进行处理,这样可以尽快开始第二道工序,有助于缩短施工周期,防止因施工周期过长而导致岩石结构发生变化。在短开挖、强支护的应用下,岩石结构不会发生较大的变化,促使高速公路隧道施工的稳定性更高,继而提升施工的安全性,为施工人员提供安全保障。
3、爆破控制
在高速公路隧道施工过程中,爆破控制是常见的一项技术,借助爆破控制来实现施工效率的提升,从而更快地进行施工。但爆破控制也会带来一些安全隐患,因为这项技术具有较强的威力,如果不能有效控制就会造成不利影响,致使隧道施工塌方的情况产生,所以要重视爆破控制这项环节。对于施工单位来说,必须要提前做好规划,制定科学、合理的爆破方案,并考虑爆破过程中存在的隐患,尽量减少爆破对周围位置的影响,以此来控制好爆破的威力。当爆破完成之后,施工单位要记录好相关的地质信息和水文信息,采取拍摄、文字等方式来进行记载,继而为后续施工提供准确的信息作参考。
4、做好监测
监测工作的开展能够有效降低塌方事故发生的可能性,因此施工单位要重视监测工作的开展。对此,施工单位要建立科学的预警机制,并成立专门的监测小组,分配专人去看管仪器设备、进行数据处理等,确保各项工作落实到位,能够及时获得监测数据的反馈,从而更好地开展隧道施工。在监测过程中,如果发现安全隐患要立刻处理,防止漏洞蔓延至更大的范围,以此来提升高速公路隧道施工的安全性。
5、变更设计
对于高速公路隧道工程建设来说,需要完善好施工方案,通过掌握围岩变化来进行优化和完善,以此来为施工提供准确的施工方案。由于高速公路隧道施工具有较长的周期,经常会受到各种因素的影响,致使施工情况不乐观,容易造成安全隐患。并且,施工过程中存在勘测资料不完善的情况,如果盲目施工就会带来不必要的安全风险,因此施工单位要进一步完善勘测资料,重视对施工现场的监测,如果发现问题要立刻通知设计人员,确保设计变更及时、合理,从而确保施工的安全性,达到提升施工质量的目的。
6、超前地质预报
根据实际调查情况来看,自然因素是导致塌方事故发生的重要因素之一,为了能够更好地预防自然因素所带来的影响,需要采取现代化手段来进行地质预报,从而获取准确的地质状态信息,以此来避免产生严重的安全事故。目前,高速公路隧道施工常用的预报技术有以下几种:隧道地震波法、探地雷达法等,通过运用预报技术能够及时勘测地质状态,然后再根据勘测情况来进行施工方案的调整,并做好充分的预防措施,这样可以及时处理安全问题,继而提升高速公路隧道施工的安全性。
四、结论及建议
随着社会经济的发展,高速公路隧道工程的建设越来越重要。但近年来,高速公路隧道施工存在较多的问题,致使塌方事故频发,严重危害了人们的生命安全,同时也阻碍了交通运输业的稳定发展。对此,施工单位要认真分析隧道塌方事故的原因,并结合实际的施工情况来制定预防措施,这样才能确保施工的安全性,从而建设高质量的隧道工程。根据调查显示,导致隧道塌方的因素有很多,如人为因素、自然因素等,这就需要强化施工单位的安全意识,及时调整施工方案中不合理的地方,并做好全面的勘测工作和预报工作,以此来提升施工的安全性。
五、参考文献
[1]石勇. 高速公路隧道施工塌方控制措施研究[J]. 交通世界,2019(23)。
[2]岳诚东. 隧道工程施工塌方风险评估研究[D].兰州大学,2016。
[3]毛燕飞. 基于岩土控制变形分析法的软弱围岩隧道开挖变形控制技术[D].长安大学,2015。
[4]刘恩宇. 山区高速公路施工过程风险控制与安全预警技术研究[D].西安科技大学,2019。