丘永春

摘 要：因為一些水工隧洞本身的地質狀態(tài)不是很好，所以就算是我們在工作中使用強有力的施工方法，也無法保證項目不發(fā)生塌方。作者具體的分析了不良地質狀態(tài)下的隧洞建設工作。

關鍵詞：小型水工隧洞；塌方；預防；處理

1 不良地質條件下小斷面水工隧洞塌方產(chǎn)生的原因

1.1 地質條件原因

第一，隧洞經(jīng)過穩(wěn)定性不是很高的松散巖層，像是含水性非常大的粘土以及流砂和斷裂帶等；含有各種不利的軟弱、破碎結構面的圍巖；膨脹、巖溶溶洞、陷穴、暗河、偏壓及高地應力等地質不良區(qū)域。

第二，從地形地貌方面來講，假如項目經(jīng)過河谷、埡口或是洞口的深度較淺的區(qū)域的話，就會導致塌陷。

第三，除了上述兩點之外，假如項目經(jīng)過地下水較多的區(qū)域的話也會導致項目發(fā)生塌陷。具有較高水壓富水洞段，地下水向洞室內漏出，淘空了斷層構造帶中的破碎巖體和軟弱充填物時，而產(chǎn)生不同程度的塌方。

1.2 沒有做好支護以及施工工作

第一，挖掘之后未認真的處理那些穩(wěn)定性不是很好的圍巖，此時巖石長久的處在外在空間中，一旦受到風化或是滲流干擾的話，此時山體就會發(fā)生塌陷。最為典型的就是瀑布溝項目，它的引水隧洞就是因為在挖掘好洞身之后，沒有及時的處理導致塌陷問題出現(xiàn)。

第二，在項目開始爆破的時候，由于強大的震動力而導致塌陷問題發(fā)生。這主要是因為使用的炸藥太多或是采用強爆破導致的，最好是使用弱爆破，而且要變化爆破數(shù)值，這樣就能夠在一定程度上降低塌陷問題的發(fā)生幾率。

第三，一旦支護結構本身的強度不高，或是支撐的不合理的話，就必須在襯砌的時候將其拆掉，如果不處理的話就會導致塌陷問題。

1.3 勘察設計的原因

第一，隧洞項目通常呈現(xiàn)出長線條狀態(tài)，而且一般開展在山地區(qū)域，其交通條件較差，施工工作的開展也會受到很多要素的干擾。加之勘察點較多，區(qū)域較廣，就會使得任務量過大。在具體的設計的時候，因為業(yè)主擔憂勘測費用太高或是勘察措施使用不當?shù)?，導致沒有認真的估計洞線或許會遇到的斷層等，這樣就會增加潛在的危險，導致塌陷。

第二，沒有認真的做好勘察活動，或是判斷的不正確，洞線理應避開的但是設計的時候沒有注意到，這就導致塌陷問題有發(fā)生的幾率。

第三，沒有選取好隧洞的方位，未躲避不良地質區(qū)域?；蚨淳€方向與斷層、裂隙、巖脈等破碎帶夾角太小、甚至方向平行等等。

第四，沒有充分的技術、經(jīng)濟論證，必須穿過不良地質區(qū)段時，設計提出的支護襯砌型式、技術措施不盡合理，結構強度偏低；另外，可能為減少工程投入，安全支護參數(shù)過小，未能取到支護穩(wěn)定圍巖的作用，而最終導致較大塌方的發(fā)生。

2 不良地質條件下小斷面水工隧洞塌方預防和處理措施

（1）施工中應正確合理選擇施工方法和防塌方技術措施，準備必要的材料和工具。防塌方技術措施有：搞好施工排水、采用弱爆破或不爆破開挖技術、合理掌握開挖進度、加強支撐和襯砌進度等。

（2）勘測設計過程中塌方預防：地質勘察的科學性、準確性對預防隧洞的塌方起著至關重要的作用，設計時能夠采取最優(yōu)的洞線，對不良地質判斷準確，使施工時能引起施工單位的重視，在通過不良地質洞段時，會有很好準備，從而選擇合理開挖方法，及時采取有效的支護，預防塌方的產(chǎn)生。設計人員應做好地質勘察預報工作，掌握隧道所處區(qū)域的地質和水文地質資料，防止工程損失。

只有做好設計工作才可以避免塌陷現(xiàn)象發(fā)生。掌握隧洞區(qū)的宏觀地質背景、構造特征、地質地貌特點和較為詳細的其他地質資料，分析隧洞區(qū)域內的斷層、破碎、富水帶、高應力分布情況，合理進行隧洞的斷面型式設計及支護參數(shù)設計。

圍巖在開挖成洞后，由于受力結構平衡體系的破壞和應力的重新分布，應及時采取支護，在隧洞的設計過程中都要對最佳斷面型式及支護參數(shù)進行設計，如何選定安全、有效、經(jīng)濟的斷面型式及支護參數(shù)，對隧洞塌方的預防起著不可忽視的作用。若支護參數(shù)考慮的安全系數(shù)過大，會增加工程的投入；支護參數(shù)考慮過小，就可能因支護強度不夠，再臨時更換較大強度支撐，造成應力再一次重分布，而引起塌方。

（3）施工過程中塌方的預防：加強施工過程中的地質預測：水工隧洞是一個線狀的隱蔽工程，一些長隧洞往往穿越山峰溝谷，穿過多種巖類，多個構造，跨越幾個地質單元，因而隧洞工程地質本身就十分復雜，勘測設計階段的地質勘察只能從宏觀上分析整個隧洞區(qū)域的基本地質情況，對埋深較大的洞段無法進行勘察，造成局部地質資料不足。所以，施工的時候要積極的進行地質預測工作，對可能出現(xiàn)的局部地段圍巖破碎引起失穩(wěn)、塌方和遭遇的斷層、涌沙、涌水能及時進行預測，以提醒施工人員采取合理的開挖和支護方法，預防塌方的發(fā)生。

要想控制好塌陷問題必須保證工作者的思想正確。在實際的工作中，很多施工者為了追趕速度，忽略了圍堰的穩(wěn)定性，或是因為地質狀態(tài)一直都比較優(yōu)秀，其在思想上非常放松，沒有做好突發(fā)事故的應對工作，此時就會導致塌陷。除此之外，在施工的時候，要積極的規(guī)劃工期，從思想層面上對于潛在的不良地質要做好準備。在設計的時候對于潛在的塌陷問題要提出應對方法。如果出現(xiàn)了斷層或是別的不好的地質狀態(tài)的話，此時不應該慌亂，要沉穩(wěn)的分析應對，仔細的了解地質特征。在處理的時候必須秉承著就低不就高的方針來處理。認真的觀測圍巖，針對那些超過許可區(qū)間的變形現(xiàn)象要合理的支護，控制圍巖繼續(xù)變形，預防塌陷現(xiàn)象出現(xiàn)。

3 塌陷問題的預控以及應對方法

針對小規(guī)模水利項目的塌陷問題來講，在實際處理的時候最好是秉承預控為主的工作方針。積極的開展好預控活動，必將會獲取較好的效益。要想預防塌陷就要從如下的兩個方面入手。

第一，積極的做好勘察設計工作。在具體的開展勘察設計活動的時候，要細致分析項目所處地方的地質情況以及水文狀態(tài)等，認真分析軸線的地質狀態(tài)，假如項目經(jīng)過河谷的話要特殊對待。盡量的將項目潛在的塌陷危險掌控在心。在選取洞線的時候，最好避開斷層以及溶洞之類的較差地層，假如必須要經(jīng)過的話，要提前考慮好技術方法，選擇合理的施工措施，積極的開展好設計活動，只有這樣才能夠保證工作開展順暢。

第二，確保選取的施工措施以及防塌陷工藝得當。在開展工作的時候必須做好施工排水活動，最好不要使用強爆破，同時還要控制好挖掘的速率，使用合乎強度標準的物質等都能夠避免塌陷問題出現(xiàn)。

4 結束語

通過多年的工作實踐我們發(fā)現(xiàn)，不良區(qū)域的地質條件本身不是很好，一旦發(fā)生塌陷問題還會引發(fā)其他的一些不利現(xiàn)象，假如不能夠盡快的處理的話，小規(guī)模的塌陷可能會在短時間內變成嚴重的塌陷。因此，在開展隧洞建設工作的時候必須要做好臨時支護活動。同時，針對襯砌之外的空洞最好是使用合理的方法應對，比如可以通過回填或是灌漿之類的措施來確保它的密實性搞，只有這樣才可以從根源上避免塌陷，確保施工工作的穩(wěn)定性，提升項目的利潤。

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