李躍斌
摘要:自然與人為因素是造成隧道施工塌方事故的關(guān)鍵原因,當出現(xiàn)事故以后,必須對其發(fā)生原因整體分析。雖然自然因素無法避免,但可以采取合理的預(yù)防手段。人為因素完全能夠避免,因此,監(jiān)控整體施工流程是降低事故發(fā)生概率的關(guān)鍵方法。需要科學預(yù)防與治理事故,進一步提升施工水平。本文針對公路隧道防塌方問題,提出相關(guān)的整治技術(shù)和預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:公路隧道;塌方;預(yù)防技術(shù)
大多數(shù)隧道施工都采取傳統(tǒng)方式,這一方法會產(chǎn)生強烈的振動,從而影響項目的穩(wěn)定性,并對原本巖體內(nèi)部平衡應(yīng)力造成損壞,當無法利用科學的施工方式或支護不足時,迅速降低圍巖的穩(wěn)定性進一步引發(fā)坍塌。因此,怎樣有效提升施工的安全水平,降低坍塌發(fā)生概率,需要認真分析的問題,對其研究具有一定的現(xiàn)實意義。
一、發(fā)生原因
(一)地質(zhì)因素
由于持續(xù)運動的地殼作用,產(chǎn)生相關(guān)錯動的發(fā)育區(qū)域,當這一區(qū)域出現(xiàn)隧道項目時便會產(chǎn)生斷裂,出現(xiàn)塌方問題;針對一部分堆填性區(qū)域,由于顆粒之間存在較差的粘結(jié)性,相對松散的顆粒,開挖操作中容易發(fā)生移動土體顆?;蛩絾栴};當對一部分比較薄弱土體巖層穿過時,相應(yīng)降低了圍巖能力,增加了坍塌發(fā)生概率[1]。
(二)設(shè)計與施工因素
由于在施工中需要較長的距離,還可以稱為線性施工,因此,在勘察過程中難以全面掌握線路附近的環(huán)境資料,必將造成設(shè)計過程中相關(guān)人員無法全面掌握地質(zhì)特點。若在地段相若薄弱區(qū)域設(shè)計,則引起事故。此外,在施工中,采取的開挖方法、操作流程以及支護方法等與施工應(yīng)用的圍巖類型不相符,容易出現(xiàn)較大的巖體,形成偏大的位移,產(chǎn)生事故。在操作過程中對巖體實施爆破,巨大的震動十分容易分裂巖體層次,導(dǎo)致發(fā)生嚴重的冒頂現(xiàn)象。所以,需要按照設(shè)計情況開展科學設(shè)計。
(三)發(fā)生征兆
第一,檢測數(shù)據(jù)提示圍巖發(fā)生變形的速率超過標準數(shù)值;第二,混凝土噴射操作形成縱橫向的裂痕;第三,坑頂持續(xù)產(chǎn)生落下土塊和石塊等現(xiàn)象。第四,巖層逐步擴大了裂縫或節(jié)理;第五,坑道內(nèi)部出現(xiàn)嚴重的滴水問題。
二、整治技術(shù)
(一)注漿錨固法
這一方法是基于非套管成孔技術(shù)和中高壓注漿采取的處理方式。其中前者是成功的決定因素,其能提升鉆孔的穩(wěn)定性,中高壓注漿對注漿半徑持續(xù)拓展,與長錨桿超前連接一定程度導(dǎo)致加固壓力注漿體形成一個有機整體,強化支護效果。
(二)大管棚注漿超前支護
關(guān)鍵采取注漿小導(dǎo)管,預(yù)支護處置塌方體。通過短進尺和分階段方法持續(xù)開挖操作,并在支護時利用隨挖隨支方法。這一方法全面結(jié)合項目的地質(zhì)特點與操作工藝,一定程度彰顯技術(shù)優(yōu)勢。但為了得到預(yù)期施工效果,必須制作一個對松散巖石形成支撐的殼體[2]。
(三)塌坑注漿法
這一方主要通地表塌坑加固注漿處理塌方體,再進行開挖操作。該方法產(chǎn)生較高的成本,難以掌控操作質(zhì)量,經(jīng)濟缺乏合理性。
三、預(yù)防措施
(一)認真調(diào)查,尋找原因
在正式施工之前,應(yīng)認真做好規(guī)劃。對實際方案科學規(guī)劃,單獨分析要通過的山,這也是分析形成事故原因的關(guān)鍵工具。通過分析圖紙,劃定發(fā)生原因的范圍。若在現(xiàn)有范圍內(nèi),則對其產(chǎn)生概率相應(yīng)改變;若超過這個范圍,則不斷找出全新的原因,并做好記錄。這項工作至關(guān)重要,可以為今后的工作不斷累積豐富的工作經(jīng)驗[3]。
(二)科學分析概率性
對事故及時排除之前要分析概率性,查看是否發(fā)生連鎖反應(yīng)。對原因討論結(jié)束后,應(yīng)對是否引發(fā)連鎖反應(yīng)的情況進行判斷。一部分地質(zhì)層缺乏穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),極有可能出現(xiàn)一次塌方以后發(fā)生其他區(qū)域的事故。例如溶洞原因出現(xiàn)的事故,很可能因為比較薄弱的幾何受力點而導(dǎo)致其他位置出現(xiàn)。大多數(shù)山嶺區(qū)域開展施工時,普遍存在滲水問題,嚴重惡化操作環(huán)境。若形成較大滲水量,極有可能產(chǎn)生水蝕襯砌問題。當環(huán)境溫度相對偏低,這部分水容易發(fā)生結(jié)冰;狀況嚴重時,一定程度威脅襯砌本身的可靠性。當這一現(xiàn)象十分嚴重時,襯砌內(nèi)部鋼筋也會發(fā)生柔韌性降低問題,產(chǎn)生較大的安全風險。
(三)科學研究技術(shù)
在實際施工中,最重要的是開挖操作,一定程度影響圍巖的穩(wěn)定性,不同類型的開挖方式,形成對應(yīng)的應(yīng)用范疇。選擇錯誤的開挖方式,非常容易產(chǎn)生問題。尤其是在地質(zhì)相對不佳的區(qū)域,可以思考先拱后墻、科學分塊的操作方法,并且認真按照操作原則。開挖操作之前,結(jié)合設(shè)計標準做好超前支護與注漿,如此對圍巖做好加固處置,提升工作面開挖的穩(wěn)定水平。開挖操作中,禁止為追趕工期而不斷增加掘進尺度。爆破操作時,對使用炸藥量嚴控,避免隨意改變有關(guān)數(shù)據(jù),最大程度降低爆破影響圍巖的程度,強化了附近巖體的穩(wěn)固性,全面彰顯圍巖本身的承載水平,工作面開挖結(jié)束以后,科學思考利用噴射混凝土、鋼支撐支護等工藝,這也是避免局部發(fā)生坍塌,提升綜合穩(wěn)固性的關(guān)鍵方法。
(四)嚴控施工質(zhì)量
隧道發(fā)生事故的關(guān)鍵原因是施工操作產(chǎn)生的不足,因此,要對其強化管理,科學指導(dǎo)操作。操作人員應(yīng)不斷培養(yǎng)安全意識,認真按照操作標準開展工作。在實際操作中初期支護發(fā)揮了至關(guān)重要的作用,其也相應(yīng)承擔了大部分項目受力。實際操作過程中是否穩(wěn)定也會受到這項操作質(zhì)量的影響,因此對其控制應(yīng)嚴格控制。格柵、落底等問題,錨桿數(shù)量與長度等,這部分是構(gòu)成該項操作的主要內(nèi)容,也成為控制關(guān)鍵點,是關(guān)鍵的預(yù)防手段。
(五)嚴格管理量測
在開挖操作中必須認真開展量測監(jiān)控操作,利用全面測量工地獲取圍巖力學和支護操作情況的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù),科學研究這部分數(shù)據(jù),對二者的穩(wěn)定性整體判斷,利用這部分安全性數(shù)據(jù)對事故與險情科學預(yù)判,調(diào)整設(shè)計數(shù)據(jù),避免圍巖出現(xiàn)較大的變形問題,按照量測數(shù)據(jù)準確明確實施二次襯砌所需的時間。
四、結(jié)束語
隧道發(fā)生塌方不但嚴重影響了建設(shè)單位的形象,還會令其承受嚴重的經(jīng)濟損失,并且對人的生命財產(chǎn)造成極大威脅,需要對其高度關(guān)注。造成事故的原因有很多,但若科學實施設(shè)計,認真調(diào)查地質(zhì)情況,嚴控施工方式,全面分析操縱方案等,完全可以防止這一事故的發(fā)生,從而提升安全水平,保證施工質(zhì)量。
參考文獻:
[1]宋波.達陜高速公路隧道塌方機制及處治措施研究[D].成都:成都理工大學,2016:12.
[2]代高飛,朱合華,夏才初.某公路隧道病害成因分析與治理研究[D].中國安全科學學報,2015(12):89.
[3]王貴君.節(jié)理裂隙巖體中不同埋深無支護暗挖隧洞穩(wěn)定性的離散元法數(shù)值分析[D].巖石力學與工程學報,2016(7):56-58.
(作者單位:云南第二公路橋梁工程有限公司)