尤鳳偉

摘要：隨著交通建設(shè)的逐漸完善和發(fā)展，修建公路隧道的任務(wù)也越來(lái)越重，隧道在修建過(guò)程中應(yīng)該要有嚴(yán)密的保障措施和監(jiān)控手段，在建造過(guò)程中解決坍方的問(wèn)題就能有效的控制公路隧道工程的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：公路;隧道坍方;治理方法;理論方法;預(yù)測(cè)

隧道坍方的問(wèn)題是公路隧道挖掘過(guò)程中遇到的重要問(wèn)題，我國(guó)治理隧道坍方的方法還有待完善，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該掌握足夠的理論知識(shí)與治理坍方的技術(shù)，并且重點(diǎn)關(guān)注公路隧道坍方的預(yù)防體系的建立。

一、公路隧道開(kāi)挖的過(guò)程中圍巖的穩(wěn)定性

地下與地面的結(jié)構(gòu)不完全一樣，技術(shù)人員在確認(rèn)建設(shè)保護(hù)組織安全與否的情況下，應(yīng)該率先考慮兩種情況，一種是確認(rèn)保護(hù)組織能夠承受最大的承受力量，一種是巖層自身的穩(wěn)定性問(wèn)題，這兩種情況其中一種出現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)最終導(dǎo)致隧道構(gòu)造出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞問(wèn)題。在研究隧道的基本情況過(guò)程中，經(jīng)過(guò)技術(shù)人員長(zhǎng)時(shí)間在工作前線的研究表明，在進(jìn)行挖取的過(guò)程中證明圍巖穩(wěn)定性的方法主要有以下三點(diǎn)。

1、理論研究方法

早在十九世紀(jì)，國(guó)內(nèi)國(guó)外就已經(jīng)開(kāi)始研究松散地層圍巖的穩(wěn)定和圍巖壓力理論進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)和充分的研究，發(fā)展到今天圍巖的壓力理論經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的探討過(guò)程，其中出現(xiàn)了非常多的理論來(lái)論證圍巖的穩(wěn)定性問(wèn)題，例如散體壓力理論、古典壓力理論、彈性力學(xué)理論和塑性力學(xué)理論，后面兩個(gè)理論在現(xiàn)今的物理和數(shù)學(xué)研究過(guò)程中廣泛地應(yīng)用。技術(shù)人員采用復(fù)變函數(shù)法來(lái)分析圍巖的應(yīng)力和變形的計(jì)算過(guò)程之中，來(lái)進(jìn)行隧道圍巖穩(wěn)定性的基礎(chǔ)分析，通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算過(guò)程最終計(jì)算出彈性解析解。

2、模型試驗(yàn)法

在理論分析的過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)于研究的模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化和假設(shè)，也就是我們研究的圍巖穩(wěn)定性的問(wèn)題，如果只運(yùn)用理論解決問(wèn)題，在分析過(guò)程中用到的參數(shù)的精準(zhǔn)度和可靠性都值得人們思考，因此，在理論知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用的過(guò)程中，分析出來(lái)的結(jié)果可能與工程施工中的實(shí)際情況存在些許的誤差。這一問(wèn)題的出現(xiàn)就導(dǎo)致理論分析還是存在一定的問(wèn)題，長(zhǎng)時(shí)間的研究和探討資深學(xué)者進(jìn)行了大量的模型試驗(yàn)的方法研究工作，經(jīng)過(guò)努力他們總結(jié)出有巨大價(jià)值的模型試驗(yàn)的結(jié)論。

3、數(shù)值分析法

這種方法在現(xiàn)代的工程施工的過(guò)程中應(yīng)用較為廣泛，該方法的適用性非常強(qiáng)，是現(xiàn)在解決圍巖工程問(wèn)題非常有效的方法。進(jìn)入21實(shí)際計(jì)算機(jī)的技術(shù)飛速發(fā)展，讓各種數(shù)值分析法在圍巖穩(wěn)定性的分析中成為可能，數(shù)值分析法本身的難點(diǎn)就在于計(jì)算機(jī)的技術(shù)性，現(xiàn)在像有限元法、邊界元法、離散元法等運(yùn)用在圍巖穩(wěn)定性的分析中，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確、快速，測(cè)試的過(guò)程節(jié)約人力、物力和財(cái)力。

二、坍方災(zāi)害預(yù)測(cè)體系

坍方的災(zāi)害一旦發(fā)生了，在處理坍方的過(guò)程中，會(huì)消耗大量的人力和物力，就會(huì)影響施工的正常進(jìn)度。如果坍方的問(wèn)題處理不適當(dāng)，出現(xiàn)的損失是難以估量的，還會(huì)有連鎖反應(yīng)的問(wèn)題。隧道坍方的災(zāi)害一直都是建筑工程中難以解決的問(wèn)題，建筑工程的隊(duì)伍將預(yù)防坍方的發(fā)生放在工程的重點(diǎn)之中。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期系統(tǒng)的研究，技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致坍方的主要原因非常多，這給研究坍方的成因造成了很大麻煩，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)等的飛速發(fā)展和大量信息的規(guī)則統(tǒng)計(jì)，坍方的預(yù)測(cè)體系逐漸成熟，預(yù)測(cè)坍方的技術(shù)人員的自身能力也在不斷的提高

對(duì)待坍方問(wèn)題的最好解決辦法不是發(fā)展相應(yīng)的解決技術(shù)，是如何有效的預(yù)防坍方問(wèn)題的發(fā)生，預(yù)防坍方的方法不勝枚舉，技術(shù)人員才了解隧道的基本情況之后，先全面掌握隧道的內(nèi)部圍巖的基本特點(diǎn)，分析圍巖在該種條件下可能的發(fā)展趨勢(shì)，知道影響發(fā)展趨勢(shì)的因素或者可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的觀察和認(rèn)真的地分析之后施工隊(duì)伍在施工操作的過(guò)程中，就能依據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題提出明確的解決方案，運(yùn)用科學(xué)的技術(shù)手段和保護(hù)措施將可能引起坍方的因素盡量規(guī)避掉，最大限度的預(yù)防坍方的發(fā)生。

三、隧道工程的防災(zāi)和減災(zāi)技術(shù)的進(jìn)步

在災(zāi)害發(fā)生之后要及時(shí)找到應(yīng)對(duì)的辦法，還有在災(zāi)害發(fā)生過(guò)程中的防災(zāi)和減災(zāi)的技術(shù)，都是隧道工程災(zāi)害的研究主要內(nèi)容。突水突泥的災(zāi)害定位定量的預(yù)報(bào)技術(shù)已經(jīng)取得了重大的突破，特別是現(xiàn)有的技術(shù)能夠?qū)畼?gòu)造的凈儲(chǔ)量進(jìn)行準(zhǔn)確的估算，隧道災(zāi)害的預(yù)防預(yù)警正在嘗試建立以微震作為載體的多元信息綜合預(yù)報(bào)預(yù)警的系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)為災(zāi)害源補(bǔ)給水量和涌水量的預(yù)測(cè)預(yù)警，這項(xiàng)技術(shù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)能夠廣泛應(yīng)用于隧道工程。

隨著技術(shù)的日臻成熟，出現(xiàn)了很多新型注漿材料和配套工藝、裝備來(lái)針對(duì)大規(guī)模突水突泥的治理，這些不僅解決了高壓強(qiáng)下的水流量封堵，還解決了富水軟弱破碎圍巖的治理。無(wú)線智慧感知和可視化技術(shù)增強(qiáng)了隧道風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)控能力，檢測(cè)車的研發(fā)能夠讓技術(shù)人員準(zhǔn)確了解隧道的結(jié)構(gòu)，科研人員經(jīng)過(guò)研究提出可等效節(jié)能的照明理念設(shè)置，在隧道內(nèi)部設(shè)置特殊的照明帶，有效地緩解了駕駛的疲勞。施工單位在進(jìn)行隧道工程的管理時(shí)要實(shí)現(xiàn)管理的精細(xì)化，在平時(shí)進(jìn)行應(yīng)急的演練工作和制定有效地應(yīng)急方案，提前避免重大事故的發(fā)生，演練的內(nèi)容應(yīng)該將重點(diǎn)放在如何正常判斷異常的工況，將經(jīng)濟(jì)損失降到最小，同時(shí)確保相關(guān)設(shè)備的使用效率。

四、運(yùn)輸與攤鋪需要注意的事項(xiàng)

在運(yùn)輸與攤鋪粗碎石的過(guò)程中可以從以下幾個(gè)方面重點(diǎn)考慮：首先，在將要攤鋪碎石的兩遍進(jìn)行培土，以便于對(duì)基層的寬度和厚度進(jìn)行控制，隨后每隔一段距離鋪設(shè)盲溝，同時(shí)要考慮雨后排出的基層積水量;其次，在碎石運(yùn)輸裝載時(shí)，要嚴(yán)格把握每車料的數(shù)量，使其保證基本無(wú)差;碎石卸料時(shí)，要安排專業(yè)人員進(jìn)行指揮卸料，嚴(yán)格控制卸料之間的間距，防止出現(xiàn)輔料不夠的情況發(fā)生;達(dá)到鋪設(shè)表面較為平整，凹凸不平的現(xiàn)象較少，并且有規(guī)定的橫坡;對(duì)于松軟鋪設(shè)的材料層的高度進(jìn)行檢查，觀察是否滿足設(shè)計(jì)的基本要求和鋪設(shè)的實(shí)際需要，根據(jù)情況進(jìn)行增補(bǔ)或者減少材料的處理。

結(jié)語(yǔ)：隧道工程的建設(shè)是公路建設(shè)工程中重要的環(huán)節(jié)，隧道建造過(guò)程中出現(xiàn)坍方也是較為常見(jiàn)的問(wèn)題，綜合治理坍方的問(wèn)題設(shè)計(jì)的領(lǐng)域非常廣泛，技術(shù)人員需要掌握和研究足夠的專業(yè)知識(shí)，為坍方問(wèn)題提供準(zhǔn)確的預(yù)防措施和治理辦法，減少坍方給公路隧道施工帶來(lái)的直接損失。