【摘要】隧道施工中出現塌方，會延誤工期，增加工程投資，降低隧道成品質量。故為了研究防治和處理方法，探討了發生塌方的兩個主要原因，以及一般處理坍塌方步驟及方法，為工程實踐提供了經驗參考。
　　關鍵詞：隧道塌方；施工；變形；處治技術
　　1 引言
　　在鐵路及公路工程的實施過程中，隧道尤其長大隧道總是作為整個工程的控制工程。隧道施工中出現塌方，會延誤工期，增加工程投資，降低隧道成品質量。如果設計單位對隧道里程范圍內的工程和水文地質狀況勘探不詳，對圍巖沒有足夠的認識，加上在工期比較緊張時，施工人員存在趕工思想，忽略施工規范要求，施工方法不當，施工質量不高，就可能會造成塌方。塌方的地段圍巖多處于斷層破碎帶，軟硬交互，受地質構造影響強烈，節理裂隙發育，泥夾層交錯，結構松散。
　　當交通隧道、水工隧洞等地下工程穿越高地應力區及遇到軟弱圍巖體時，常形成軟巖大變形等相關地質災害。自20世紀初首例交通隧道軟弱圍巖大變形發生以來，國內外隧道工程發生的圍巖大變形災害事例屢見不鮮，它成為困擾地下工程界的一個重大問題。19世紀中葉，隧道底鼓、仰拱破壞等現象就已經出現并引起人們的關注，但首例嚴重的交通隧道軟弱圍巖大變形應該是1906年竣工的長19.8km的辛普倫隧道。此后，日本的惠那山公路隧道、奧地利的陶恩隧道和阿爾貝格隧道等都是典型的隧道圍巖大變形災害工程事例。我國青藏線的關角隧道、寶中線的大寨嶺隧道、南昆線上穿越煤系地層的家竹警鐵路隧道，以及鐵山隧道等工程均出現了不同形式和程度的圍巖大變形情況，給工程建設造成極大的困難。
　　隧道圍巖大變形是一類危害程度大、整治費用高的地質災害，據統計，國內外已發生大變形的隧道工程有20余座，大變形災害不僅延誤工期，而且造成工程費用的急劇增加，如南昆線家竹警鐵路隧道長390m的大變形洞段，工期延誤達四個半月之久據計算整治消耗自進式錨桿10萬余米，如果將所有整治費用加在一起，損失十分驚人。
　　2發生塌方原因
　　塌方是最為常見、比較典型的一種事故。造成塌方的原因多種多樣，有地質上突發的因素，也有人們認識上的因素，但歸根到底，地質因素是決定性的。
　　2.1地質因素
　�。�1）隧道穿過斷層及其破碎帶，一經開挖，潛在應力釋放，承壓快、圍巖失穩而坍塌;
　�。�2）當通過各種堆積體時，由于結構松散，顆粒間無膠結或交結差，開挖后引起塌方;
　　在擠壓破碎帶、巖脈穿插帶、節理密集帶等碎裂結構地層中，巖塊間相互擠壓鉗制，一經開挖則失穩，常見圍巖掉塊、坍落。在軟弱結構面發育的情況下，或泥質充填物過多，均易產生較大的塌方;
　　在構造運動的作用下，薄層巖體形成的小皺曲、錯動發育地段，施工中常常發生坍塌;
　　巖層軟硬相間，或有軟弱夾層的巖體，在地下水的作用下，軟弱面的強度大大降低，因而發生滑塌;
　　地下水的軟化、浸泡、沖蝕、溶解等作用加劇巖體的失穩和坍塌。
　　2.2施工方法和措施不當
　�。�1）施工方法選擇不當，或工序間距安排不合理。各工序間距拉得較長，地層暴露時間過久，引起圍巖松動、風化，招致塌方的發生;
　�。�2）噴錨不及時，或噴混凝土質量、厚度不符合要求;
　　（3）采用鋼支撐時，支撐架設質量欠佳，支撐與圍巖不密貼，兩者之間的空隙填充不密實，或連接不夠牢固，不能滿足圍巖壓力所需要的強度要求;
　�。�4）有時抽換支撐操作不當，或者當支撐已出現受力過大的變形而未及時加固:
　�。�5）爆破作業不當，用藥量過多;
　�。�6）處理危石措施不當，引起危石墜落，牽動巖層坍塌。
　　3一般處理坍塌方步驟及方法
　　3.1防止坍塌方擴大范圍
　　塌方發生后，首先應防止塌方繼續擴大:
　　（1）在塌方范圍頂部、側壁上的危石及大裂縫，應先行清除或錨固;
　　（2）對坍塌方范圍前后原有的支護進行加固，以防止塌方擴大:
　�。�3）在坍塌方范圍內架設支撐或噴射混凝土，必要時加設錨桿;
　�。�4）加快襯砌。對坍塌方兩端應盡快作好局部襯砌，以保證坍塌方不再擴大。
　　3.2處理坍塌方措施
　�。�1）如坍塌方體積較小，且坍方范圍內己進行了噴錨，或己架設好較為牢固的構件支撐，可由兩端或一端先上后下地逐步清除坍渣，隨挖隨噴射混凝土，隨架設臨時構件支撐支頂;
　　（2）如坍塌方體積大，或地表己下沉，或因坍體堵塞，無法進入坍方范圍進行支護時，則可注漿加固坍體，然后用“穿”的辦法在坍體內進行開挖、襯砌;
　�。�3）處理坍塌方的同時，應加強排水，即“治坍先治水”。
　　3.3處理坍塌方常用支護方式
　　（1）噴錨處理
　　采用噴錨處理較大型坍方，較之采用架設支撐，更加安全、快速，且省工省料。
　�、儆赏庀騼�、由上而下，逐段隨清坍渣隨向巖壁先噴射一薄層砂漿，然后再噴射混凝土。
　　②噴射1-2層混凝土后，可隨即架設錨桿再噴射混凝土;
　　③坍渣清除后，隨即做好襯砌。
　　（2）構件支撐處理
　　①在坍體不太高、坍穴略呈錐型、坍壁不太松散的情況下，使用人字架支撐。
　�、诋斕�體較高，但坍體兩側壁形狀較整齊，且側向壓力不大時，可按垂直于隧道中線的方向架設橫向排架。先將坍體頂的石渣扒平，鋪上橫梁，再在其上架設排架。排架間距根據坍穴圍巖情況而定，一般為1～2m左右。須注意在排架間用剪力撐撐穩，下部橫梁要隨坍渣的清除隨時倒換撐穩。
　�、郛斕�塌方較大，且圍巖壓力也較大時，宜在坍方范圍內全部用縱向棚架支撐。先將坍渣頂部適當扒平，沿隧道中線方向平行設置縱地梁數根(地梁下預鋪橫梁)，于縱地梁上按照導坑支撐的形式以1m左右的間距架設箱形棚架。以后逐層向上架設至坍方頂部，用填塞木塞緊。隨著坍渣的清除，加設立柱，并以縱撐撐牢。
　�、墚斕�方直至地表而深度不大時(小于10m)，可設置井箍。由地面向下逐步清除坍渣，隨即架設箍架支撐。箍架的形式可為多邊形、矩形或方形，視坍穴的形狀而定，架距不大于lm。
　　當坍方較深時，則可先將井口至坍渣頂面一段箍好，不進行清理坍渣，而在洞內采用穿過坍方的施工方法。
　　如坍井較大，宜采用噴錨支護井壁的方法。
　�、莓斕�塌穴成斜孔時，處理方法根據斜度而定，傾角≤30°時，可按斜井的施工方法進行出渣及支撐;傾角>35°時，運用井箍支撐及由上而下地清渣。
　　3.4襯砌措施與回填方法
　�。�1）襯砌施
　�、匐S著坍渣的逐漸清除，襯砌逐段推進時，快速成環。最好由坍體的兩端對向施工，隨即回填密實。在坍穴最高處或兩端襯砌接頭處應預留回填及進出料孔。
　　②如坍塌方范圍的圍巖不夠穩定，在處理坍塌方中有繼續坍塌的可能性，可在坍方范圍內選擇適當位置做坍體護拱，以掩護旅工操作。護拱上應以碎渣鋪填2m厚左右作為緩沖層。
　�、廴缣�塌體未進行預先注漿加固，而采甩洲“穿過”的施工法時，拱腳處的襯砌巧工應加寬灌抵開挖輪廓璧(開挖輪廓不太大時)，以便保謎拱腳穩固。
　�。�2）坍體回填
　　①坍塌方清除坍渣后，則拱背應先以漿砌片石回填2~3厚，其上再用干砌片石回填，回填高度應盡量填滿坍方范每，坍體內木支撐應盡量拆除;
　�、谠谔�塌體的護拱與拱圈何應全部回填密實，坍體護拱以上回填厚度可根據具體情況而定，但不小于2m;
　�、廴缣�塌方范圍高大，在坍塌穴內進行回填操作不便時，•可以選擇適當位置另行開鑿專供回填用的坑道;
　�、苋缣�塌方直達地表，，除按規定做好拱部回填外，另用一般土石回填夯實至距地表1~2m，在用粘土回填至略高于地表并向四周傾斜，周圍做好排水溝。
　　4結束語
　　隧道施工中出現塌方，會延誤工期、增加工程投資、降低隧道成品質量，嚴格遵循施工原則，選擇合適的施工方法是解決問題的主要關鍵。筆者在深入研究中得出隧道建設中常遇見的問題的成因及解決的關鍵方法主要有：
　　（1）軟巖隧道施工方法：在不良地質地層中進行隧道施工的主要方法有:分部施工法、超前支護法、超前灌漿法、新奧法及盾構法等。
　�。�2）滲水涌水地段施工方法：在封堵漿液或混凝土中，增加速凝劑，加速混凝土的硬化；增設防水板及排水管，加強防排水工作;加強超前支護和初期支護;
　�。�3）地質破碎帶地段施工方法：破碎地層隧道洞口段施工時著重強調“早進晚出”及“保持邊仰坡穩定”，及時施做洞門，洞口段施工尤其是在淺埋、偏壓、破碎、軟弱、地下水豐富并具有軟弱夾層等極易發生滑移、坍塌的情況下，必須施做好預加固系統以后才能進洞，施工應在預加固結構保護下進行。概括起來，破碎圍巖中修建隧道主要是提高圍巖自支護能力，控制圍巖松弛、坍塌。其基本原則是:穩定邊、仰坡及掌子面、及時閉合和加固地層。
　　參考文獻
　　[1]閏天俊，吳立.現代隧道施工中的常見地質災害問題及防治[J].探礦工程，2003,(4):62-64
　　[2]馬同驟.隧道的地質災害及其防治[J].鐵道建筑技術，1990,(1):35-38
　　[3]于寧，朱合華，蘇生瑞.公路隧道施工中的地質災害及相應措施的分析[J].地下空間，2003,23(2):119-123
　　[4]高瑞鑫.隧道護拱開裂整治技術[J].鐵道建筑技術，2003,(3):27-28
　　[5]趙杜珍譯.大斷面公路隧道的巖石加固的設計與施工[J].隧道譯叢，1990,(10):25-32
　　[6]黃成光.公路隧道施工[M].北京:人民交通出版社，2001:25-27