高速公路隧道施工塌方原因及控制措施探讨

高速公路隧道施工塌方原因及控制措施探讨

徐永杰

中国十九冶集团有限公司 四川 成都

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。