坍塌现场处置方案十篇

导语：如何才能写好一篇坍塌现场处置方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

坍塌现场处置方案篇1

关键词：隧道；坍塌；原因分析；事故处理

一、隧道坍塌概况

S13等级公路复建工程1#隧道全长881米(里程FK1+655～FK2+536)，开工时间2010年6月，截止11月底，隧道完成开挖、初期支护约293米。由于设计围岩级别与实际围岩级别差异较大，在隧道开挖过程中针对围岩的变化情况对施工方法进行了调整，缩小钢支撑间距，量测围岩收敛情况，及时采用喷射混凝土封闭围岩。但是， 2010年12月1日在FK1+948～FK1+956.5段突然发生大坍塌，塌方段长度8.5m，同时隧道内出现裂缝，渗水量大，施工单位立即组织人员抢险和排水。12月10日交通局领导请设计院到现场指导，并召开了指挥部、设计院、地质、监理、施工单位参加的处理方案会议，会后施工单位依据会议确定的处理方案进行实施。2011年1月14日在隧道内又发生突发性坍腔冒顶,而后塌腔内出现多次大塌方；塌腔位于隧道轴线上方地表260m2的塌陷区域，地表沉陷最深处约15m。1月15日至3月11日多次召开专题会，确定处理方案。

塌方段隧道洞顶覆盖层厚度约45m，塌体为强风化岩夹残积土，呈黄色砂性土夹大小孤石结构，地下水丰富。据地质部门分析：受塌方冒顶的影响在 FK1+933～FK1+990段均为塌方扰动地段。从第一次坍方到现在先后坍塌达4次之多，每次坍方时泥浆铺满隧道80m以上，泥浆厚度从0~3m深度，施工人员都无法直接进入坍方面，累计清理坍方数量达4000余立方岩土；从2010年12月2日开始坍方抢险至2011年3月5日历时3个月多,在隧道开挖过程中，由于上级领导和相关部门的高度重视和支持下，暂时跨越坍方段当前正抓紧进行围岩变化交界面区域的小断面掘进施工。

二、坍塌原因分析：

经指挥部、地勘单位、设计院、监理办等单位领导和专家到现场调查分析后认为：该区域地质条件差，塌方段处于岩体断层变化的交界面，开完掌子面地质右侧属Ⅲ级围岩，左侧属于Ⅵ级；也就是说左侧属于全风化砂性土在地下水的作用下变成泥浆，右侧断面为花岗岩石，断面岩层结构复杂、节理发育，地下水丰富，属于不可抗力自然塌方。

三、坍体处理措施及过程:

坍体处理期间项目部根据现场实际，向业主、设计、地质、监理汇报抢险方案，并及时修正优化后实施。在处理过程中业主、设计、监理均派人全程监督施工安全与质量。

抢险过程中投入机械设备：挖掘机一台，镐头机一台，喷浆设备2套，注浆机一台，压浆机一台，电焊机2台，气割机一台， 50装载机一台，20立方米空压机2台，后八轮汽车6辆。

安排管理人员和作业人员：长期参与处理坍方和支护班组20余人， 24小时轮班不间断奋战。

处理坍方分为以下几个阶段实施：

第一阶段：处理时间2010年12月2日至12月22日，安设排水管、清理流体、架设钢拱架、搭设作业平台、固结坍体、清理前方塌体。

1、清理坍体流砂、稀泥浆，在弃渣地点设置泥浆池，防止泥浆污染环境，动用汽车、铲车、自卸汽车运土方；

2、为了确保已开挖区域安全，坍方现场会议决定对坍塌后方K1+918～至KI+933段已开挖断面进行加固支护，架设16号工字钢，间距1.5m，网喷混凝土20cm；

3、 加固K1+933～K1+948段已支护断面，由于该坍体属于流沙、粘土孤石、巨石组成，总结第一次清理大坍塌的经验,现场会议几方商定在纵向斜面上采用毛竹片满铺，然后喷射一层混凝土，在K1+933～K1+948纵向搭建临时钢架操作平台，以保证施工人员在坍体上有临时的作业面。加固内容：第一步：在断面左右两侧边墙泥浆断面打入20号工字钢，浇筑50×50的混凝土纵向梁，在纵向梁上支护环向断面工字钢，工字钢采用I20间距120cm，挂网喷射C25砼25cm。第二步：拆除临时支架平台，进入下台阶挖土接工字钢喷射混凝土，就在施作下部完成瞬间，由于坍塌清理土方扰动坍体，突然从坍腔内又再次出现大坍塌；

第二阶段：处理时间2010年12月23日至2011年1月14日，注浆凝固坍体、预留核心土以及坍体拱部人工施作拱部支护。

1、支护范围K1+933～K1+948段，坍塌上半断面注浆固结，拱顶采用多层小导管注浆，人工开挖土方。挖土支护过程中经常出现拱部坍塌，高度一般1～2m，采用逐层喷射混凝土填穴，步步为营施作。每次开挖支护间距30～50cm,钢拱架逐榀往前推进施工至K1+954停止，抢险时间到2011年1月11日。至此坍方左侧堆积体距离前方掌子面还有2.5m，考虑安全隐患无法排除，为此转入下台阶挖土接边墙工字钢支护措施。

2、下导逐榀钢拱架接脚施工，2011年1月12至14日在下导支护完成左侧2榀工字钢，进入第三榀工字钢挖土时突然出现坍塌空腔内失稳再次出现冒顶大坍方，此次坍方由于坍腔内5～10立方米的巨石与坍腔流体直接冲击拱顶，造成原支护的拱部K1+951.5～K1+954段范围2.5m垮塌。情况十分危急，经业主、监理等相关单位各方人员到现场踏勘后作了紧急安全处理,所幸未发生人员安全伤亡事故。

第三阶段施作：时间2011年1月15日至2月25日：

1、在2011年1月15日，省交通厅领导亲临施工现场，由业主、设计院、监理、承包人再次安排组织抢险，并召开专题会议，确定施工处理方案。由于冒顶坍方高约45m以上，在坍体穿越施工区域，潜在安全隐患，为了消除施工人员恐惧心理障碍，切实做好安全工作，首先在洞顶地表塌陷坑槽采用雨布覆盖，周围做好安全警示牌，拉好红线做好安全警示标志牌确保塌陷坑的安全警示。

2、项目部成立以项目经理为安全组长，安全员全天候驻阵现场指挥操作，项目总工全程指导现场施工质量与安全作业；配备救生工具，组织足够人员、机械、设备抢险，确保安全生产，杜绝安全事故发生。

3、现场会议针对本次坍体危险性，以及相关的技术要求作了详细的安排，并分析了是否能够实现穿越坍体施工，进行了改建方案对比和评估。会议分析了是否考虑变更线路轴线。通过会议再三研究论证认为，虽然改移隧道轴线对安全生产有相对保障，但是该隧道半径小，纵坡大，如实现改移轴线势必造成前方300m隧道全部报废，可想而知投入之大、工期之长、政策处理以及审批难等一系列难题。本人结合以往处理坍方经验，向专题会议提出自己的处置方案，为此会议决定维持原设计线路走向不变，同意本人提出的方案抓紧拟定穿越坍方段技术处理方案。

4、坍体处理措施:见图

(1)清理FK1+918～FK1+933段坍体乱石、流砂粘土；从洞外弃渣场地运石渣回填FK1+918～FK1+948修筑施工便道，并在FK1+945～948段修筑施工安全通道。原已支护的部位漏水处加打泄水孔。

（2）在坍体与掌子面间纵向打入超前注浆小导管，间距第一层15cm仰角3度，第二层间距25 cm仰角20度，第三层间距40 cm仰角45度；同时在第一台阶至第三台阶核心土部分采用小导管注浆凝固坍方松散体。

（3）下部施工从左侧先进，挖土间距一般以1～2榀工字钢为单位，挖土完成后在左右支撑水平梁下打入工字钢，然后安置水平梁与两侧基岩顶紧形成临时仰拱，平台采用毛竹片铺平，喷射砼厚度15cm；左右接脚处安置纵向工字钢与水平梁焊接牢固，再接环向工字钢。从FK1+948～FK1+952段逐榀清理连接上台环形钢拱架，具体环形钢拱架长度根据现场决定，现场坍体形状台阶高度3.5m过渡到2.5m；每完成一榀工字钢必须立即打入锁脚锚杆，锁脚锚杆间距环向50cm，然后挂网喷砼，左侧超宽断面统一采用同级喷射砼喷射密实，同时在隧道中心线上采用I20#工字钢，从水平支撑梁与拱顶垂直支撑顶紧焊接牢固。

（4）FK1+948～FK1+952段拱脚连接完成后，转入上台阶施工第三台阶按4-(2)条要求施工，逐榀往前推进至开挖掌子面FK1 +956.5合拢完成后转入下台阶施工，此项处理2011年2月24日完成拱部合拢封闭施工。

第四阶段施作：时间2011年2月25日至3月4日，处理内容：巩固坍体处理成果，确保下步掌子面爆破作业时不会影响坍方区域，避免造成二次坍塌。

1、 2月26开始下导挖运坍体土石方，采用镐头机破碎孤石，禁止爆破作业， 先施作阶临时仰拱，下部边墙工字钢逐榀接到隧道基底，加密打入注浆锚杆、锁脚锚杆逐榀工字钢架设，及时挂网喷砼。

2、对K1+948～K1+956.5段坍体全断面采用大钢筋网片喷砼加固，加固方法环向采用φ22螺纹钢间距15cm,纵向采用φ12螺纹钢间距15cm，喷射C25砼厚度15cm；

四、坍方处理成果：

坍塌现场处置方案篇2

【关键词】桥梁工程；坍塌；风险；防范

中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：

由于地面交通线路日趋拥挤，已经无法满足车辆交通运行的要求。桥梁工程是建造于江、河之上的交通结构，各地区广泛开展桥梁工程建造，能有效地缓解地面交通的压力。但是，受到多方面因素的影响，我国桥梁施工期间常会出现各种意外事故，给桥梁结构性能造成极大的损坏。坍塌事故是常见的病害之一，若不及时处理会减弱桥梁结构的使用价值，施工单位需采取科学的防治策略。

一、桥梁工程坍塌事故发生的因素

行业勘测显示，坍塌是桥梁工程建设期间常见的病害，每年国内桥梁均有不同程度的坍塌现象，给桥梁交通的顺利运行埋下了安全隐患。伴随着社会经济的快速发展，桥梁工程在交通事业发展中的作用更加显著，完善桥梁工程建设是施工单位需要关注的重点内容。一般情况下，造成桥梁工程坍塌的原因较多，既有桥梁结构自身的结构问题，也有外界因素产生的不利影响。

1、方案因素。设计是桥梁工程建设的初始阶段，设计单位受建设单位委托完成项目规划任务，以提供科学可靠的项目方案。从实际情况看，设计单位在规划桥梁工程期间，未做好充分的准备工作，导致桥梁设计方案与应用要求不符合，限制了桥梁结构性能的持续发挥。如：桥梁结构设计不合理，未设置有效的防护体系，减弱了其抗病害的能力。

2、环境因素。自然环境是影响桥梁坍塌的外在因素，这主要是由于外界环境变化产生的破坏，最终导致了坍塌现象的发生。具体情况：一是泥石流。泥石流是一种破坏力很大的山区自然灾害，常常会冲毁桥梁，造成严重的坍塌事故。二是冰凌，冰凌对桥的危害主要体现在对桥墩的危害，如：覆盖冰层形成时，由于气温剧烈变化，冰膨胀所引起的静冰压力[1]。

3、外力因素。随着经济的快速发展，跨线桥尤其是城市高架桥大量修建，再加上各种车辆的数量也在急剧增加，使得汽车与城市桥梁屡屡发生事故。车撞桥对桥梁造成的损坏是无法估量的，每一次的撞击都会使桥梁受到巨大的冲击。由于汽车撞桥事故及车辆超载等原因，使很多城市桥梁的平均使用寿命减少了近20年[3]。因此，车撞桥的问题应引起我们足够的重视。

二、坍塌事故风险造成的不利影响

由于造成坍塌事故的因素复杂多样，施工单位现场作业时无法准确地预测事故，这给桥梁工程建设埋下了诸多隐患。结合早期施工积累的经验，坍塌事故对桥梁工程造成了诸多不利的影响，严重破坏了桥梁结构的实用性、稳定性、安全性，限制了路桥交通运输的有效结合。目前，坍塌事故对桥梁产生的破坏作用集中于：现场作业、工程质量、项目耗资、交通运行等方面。

1、现场作业。坍塌事故发生中断了正常的作业秩序，原先设计的工程建造方案无法正常实施，从而影响了现场作业施工的有序进行。如：正常情况下，桥梁坍塌事故维修需10d左右的时间，整个工程项目的工期也会随之延长，其它项目作业也无法正常安排[3]。桥梁建设期间遇到坍塌事故，通常要停工进行修补处理，阻碍了现场作业进度的提高。

2、工程质量。一般情况，坍塌事故具有偶然性、突发性、破坏性等特点，这些都是坍塌事故破坏力增大的根本因素，对桥梁现场施工质量会带来诸多不利。混凝土是桥梁工程的主要材料，桥梁浇注混凝土后发生坍塌事故，则限制混凝土材料凝固质量，最终减弱了桥梁结构性能的正常发挥。若现场处理不及时，坍塌事故将影响整个工程的质量。

3、项目耗资。桥梁工程是国家新时期城市改造的主要项目，工程建设阶段消耗了大量的成本资金。从经济收益角度考虑，坍塌事故引起的一系列结构病害也损坏了工程建设的收益，给投资方造成了较大的经济损失。坍塌事故路段作业的返工返修率较高，处理不当引起的各种质量病害会增加现场操作的难度，人力、物力、财力等资源浪费势必影响工程收益。

4、交通运行。工程病害不仅减弱了桥梁的结构性能，也限制了交通运行效率的提升。桥梁工程已经成为现代交通网络的基本构成，桥梁项目施工质量对后期交通运输有着重要的影响。坍塌事故基础结构性能相对薄弱，这也影响了桥梁交通的顺利运行，阻碍了城市现代化发展的进程。即便施工现场未发现坍塌事故病害，桥梁正式通车后坍塌事故的性能受损程度更重。

三、现场防治坍塌事故的有效措施

新时期社会经济收益持续增长，政府有足够的资金投入桥梁工程建设，满足了国内交通工程改造的要求。同时，实际建设阶段出现的各种病害，破坏了桥梁结构的完整性，易引发一系列的病害事故。鉴于坍塌事故对桥梁结构产生的破坏作用，以及桥梁工程在交通事业改革中的作用，工程单位必须从多个方面考虑病害防治方案。笔者认为，防治坍塌事故需注意：

1、优化结构设计。桥梁工程设计方案决定了后期建造的计划，设计是桥梁工程的关键工作，也是防范坍塌事故发生的初始步骤。设计单位应根据建设单位提供的总工程图纸，详细地规划桥梁结构的组合形式，从局部增强桥梁的抗病害性能[4]。除了图纸上标注的结构，设计人员可适当进行优化修改，如：对桥墩、桥面等设置加固方案，坍塌事故发生后可及时支护桥梁结构。

2、完善施工工艺。现场施工是桥梁工程建造的核心环节，加强施工期间的质量管理决定了整个工程的质量水平。其中，完善桥梁施工工艺是最为实用的方式，通过对早期建造工艺加以更新改进，在提高桥梁工程建造质量的同时，也满足其抗坍塌病害的性能需求。如：现场施工工艺流程里添加结构加固方案，有效增强了桥梁抵制坍塌事故的性能，从而延长了桥梁的使用寿命。

3、强化工程监督。针对桥梁工程坍塌事故的具体成因，现场可建立自动化监测系统，利用计算机平台对桥梁作业情况综合监督。随着信息技术的创新发展，工程自动化监测方案得到了推广应用，给施工单位的工程监督提供了方便。计算机具有强大的数据处理功能，配合其它辅助设备可自动获取数据信息，经过自动分析与处理分析坍塌事故的风险系统，提醒现场人员及时防治。

4、坚持技术创新。先进的施工技术是预防桥梁病害的根本策略，现场人员采用创新型的施工工艺、作业模式、处理方法，有助于桥梁结构性能的优化。因此，防范坍塌事故风险必须注重技术创新[5]。桥梁工程涉及的技术包括：材料技术、加固技术、支护技术、安装技术等等，这些都是要作业人员根据长期施工经验加以改进的内容，在控制坍塌施工发生率中发挥了重要作用。

结论

总之，桥梁工程已经成为交通建设项目必不可少的组成部分，关系着地区经济、政治、交通等多项事业的发展状况。针对坍塌事故发生的诸多原因及其不利影响，施工单位应坚持“安全作业”的思想理念，制定科学可行的风险防治策略，促进桥梁工程作业质量的提高。

【参考文献】

[1]超.桥梁工程坍塌事故形成的因素与防治[J].施工技术，2010，16（10）：55-57.

[2]陈为燕.浅谈桥梁工程施工潜在的风险隐患及其处理[J].桥梁工程研究，29（14）：30-33.

[3]徐少坤.有关桥梁工程结构坍塌病害的探究[J].中小企业管理，2011，36（17）：92-94.

[4]葛娟娟.新时期交通事业发展中的桥梁工程建设[J].城市项目规划，2011，18（4）：9-12.

坍塌现场处置方案篇3

关键词： 隧道；破碎围岩；坍塌；处理技术

中图分类号： U445 文献标识码： A 文章编号：

1、施工概况

隧道掌子面围岩整体性良好，质地坚硬，局部裂隙较发育，变形微小，无基岩裂隙水，设计围岩级别为III级。初期支护距离开挖面0.5m，掘进深度2m，爆破排烟后，观察发现掌子面中线偏左有一处长约3m、宽约1.5m的断层、破碎带。10分钟后，该部位一整块约7 m³的岩石坠落，坍塌断面呈“倒三角形”，高约2m，塌腔壁面平整、光滑、潮湿无渗水。

此次围岩坍塌属地质构造突变造成，不可预见性极强，施工中无法有效探测、预控。

2、处理方案

塌方段施工处理本着“安全第一，稳打稳扎，步步推进”的原则展开。主要采取“喷锚封闭、钢架支护、回填混凝土”的处理措施。

坍塌段处理流程为：初喷塌腔清理场地回填作业平台复喷封闭局部扩挖立架网锚支护塌腔回填混凝土注浆加固。

2.1初喷塌腔

坍塌段基岩已经稳定、无掉块现象且支护体无变形，组织人员在已支护范围内安置喷锚机，接长喷锚管，将喷头伸入塌腔内，对塌腔初喷封闭。由于作业人员禁止进入塌腔下方，因此初喷时，应加大供风压力，保证喷锚机功率最大化。

2.2清理场地

塌腔初喷完成6～8h，对散落的岩石进行清理，利用挖掘机长臂整理塌腔下方大石块。作业时，应做到“轻、快、避”。挖机抓斗轻起轻落，严禁破坏已经稳定的岩体，避免对围岩产生扰动，引发次生灾害；作业速度要快，尽量缩短工作时间；机械、人员作业应避开塌腔下方，预防发生意外事故。

2.3回填作业平台

现场清理完毕，采用渣石分层回填作业平台。平台顶回填长度为塌腔纵向长度并向已初支方向延伸2m，平台顶回填宽度为隧道左侧壁至塌体横向端并向右侧延伸2m，无论纵、横方向回填体，应自回填顶面向开挖面底部放坡，坡度30°为宜，便于人员上、下。回填高度分两次到位，第一次回填至支护拱顶0.5m左右，复喷塌腔；第二次回填至拱顶高度。回填过程中，塌腔下方利用挖机抓斗回填，人员禁止入内。

2.4复喷封闭

作业平台回填至支护拱顶0.5m左右时，在平台斜坡放置喷锚机，作业人员接长喷锚管，将喷头伸入塌腔，二次喷射混凝土封闭基岩面。喷射混凝土时，风压应满足喷锚机额定风压要求，以增大喷射力量，达到封闭效果。喷射顺序为已初支段向开挖面、由高至底缓慢进行。

为保证喷射混凝土完全覆盖塌腔壁面，喷射作业完成10min后，在作业平台上设强光照明灯，用竹竿将摄像头伸入塌腔内观察喷锚效果。如有漏喷现象，补喷处理。

2.5局部扩挖

复喷封闭结束后，按照支护钢架间距，在岩壁上红油漆作好标记，采用风镐将突出岩石凿出，局部开槽，保证支护体净空满足设计要求。

2.6立架网喷支护

每次按1.2倍钢架间距清除平台渣石，准备安装钢架。塌方地段支护钢架采用I18～I20a预制型钢钢架。钢架安装在已开好的槽内，逐榀推进，间距0.5m，第一榀钢架距离已支护的最后一榀钢架间距0.3m。钢架之间采用Φ22mm连接钢筋焊接处理，呈“八”字形布置，环向间距1m。

钢架与基岩接触部位打设长4.5mΦ22mm砂浆锚杆，环向间距1m，左右交错布置，锚杆尾部与钢架焊接牢固。

钢筋网片设在钢架背面并与钢架焊接牢固，钢架与基岩面接触范围网片布置在两榀钢架中部，焊接固定。网片网格尺寸3cm×3cm。

钢架、锚杆及网片安装就位后，立即喷射C25混凝土，喷射混凝土表面应与已支护面顺接，平整度等满足隧道喷射混凝土相关要求。

2.7塌腔回填混凝土

在塌腔范围安装3根Φ100mm泵送管，管端距塌腔顶分别为0.1m、0.5m、1m，中间管设置位置最高；同时在塌腔中部安装两根Φ50mm硬质管作为观察孔，两管间距0.5m以上，管顶端距离基岩面2cm为宜。

采用混凝土地泵压入C25细石混凝土，拌合物粗骨料粒径不得大于4cm。塌落度为22～24cm。第一层回填厚度0.5m，第二层起，每层0.5～0.7m。灌注顺序由下坡向上坡，左右对称进行。混凝土浇注过程中，必须加强支撑结构的监测，现场分析、计算，科学指导施工。发现异常情况及时停止作业，研究处理。

混凝土灌注完成后，注入清水清洗观察管，作为注浆用。

2.8注浆加固

为防止混凝土灌注不密实及收缩引起支护体与基岩面不密贴，在混凝土终凝后且强度达到设计强度的85%，从观察孔注入1：1水泥浆填充空隙。注浆初压0.5～1Mpa，终压1～2Mpa。采取补注措施保证填充密实度，第一次注浆达到终压以后，停止30min左右进行补注作业，稳压2～3min，封堵注浆孔。

注浆完成24h，进行正常掘进循环。

3、安全、质量控制

3.1安全控制

安全控制包括过程安全管理，围岩、支护体、衬砌结构变形监控两个方面。施工中制定专项安全规程并严格执行，在围岩稳定后开始处理，严禁作业人员进入塌体下方。

变形监控分观察法和仪器量测两个方面，二者并重，在施工中必须细化、落实到位。施工过程中，安排专值安全人员进行洞内安全监控。每天至少对未衬砌段围岩、初期支护体系、二次衬砌面、塌方处理段的钢管架等支撑结构进行四次观察。

坍塌段及原支护10m范围内每3m设一个变形观测断面，每个断面拱部、拱腰各设一个观测点。混凝土浇筑时每小时观测一次，浇筑完成后每天观测两次，进行数据对比、分析。经过30观测无变化可停止观测。

3.2质量控制

塌方体处理阶段，严禁下台阶爆破震动围岩；塌腔复喷混凝土厚度应尽可能加厚，至少达到8cm以上，采取多次补喷方法保证厚度；钢架接头必须严格按要求连接牢固；锚杆孔内锚固剂灌注深度为孔深的2/3，为增强支护结构承受能力，锚杆与钢架焊接牢固。

4、设备及人员配置

4.1设备及仪器配置

隧道坍塌体处理主要设备配置见表2。

表2隧道坍塌体处理主要设备表

4.2人员配置

隧道坍塌体处理人员配置见表1。

表1隧道坍塌体处理人员配置表

5、结语

坍塌现场处置方案篇4

关键词：大直径掘进；转场；措施

引言

大伙房水库在辽宁省境内，该输水工程不仅是其省内的重点工程之一，同时也是TBM技术在水利工程中实际应用的实例，辽宁西北供水公司承担了19km的施工任务，工程是利用隧道出口做为TBM的始发掘进，在16#支洞出洞并进行转场整备，并完成后续9km的掘进任务。下面就对TBM施工组织管理过程中的关键技术进行分析。

1在工程施工期间使用大直径滚刀的实际掘进成效分析

1.1端面密封有更大的截面直径,允许更大的偏差

在56.67cm滚刀截面直径(6.35mm),允许轴度偏差较小。分析显示,当滚刀受到严重冲击载荷，刀轴的偏差导致同轴度偏差超出密封所允许范围，从而导致外来杂质进入。采用硅胶密封圈的48.26cm刀具解决了这些问题。相比以前的安装系统，全新的楔块锁定刀具安装系统在可靠性上提供了一个更为广阔的改进，使得刀座的使用时间也有了一定的提升。在48.26cm滚刀使用后，证明在开挖硬岩和复合岩层上这是一个明智的选择。

1.2施工掘进速度的有效提升，能够在一定程度上减少停工时间

48.26cm刀具的刀圈已被多次证明是限制进一步改良刀具的部件。近来随着刀具技术领域的进步，降低刀具总价格的同时也增加了生产量。一直以来随着特种合金和冶金工艺的改进，让今天的重型(HD)和超重型(XHD)刀圈的硬度、耐磨性能和最重要的韧性都得到了提高。

2TBM整备工作

通过对TBM整备工作分析后可知，整备工作中主要包含下场拆卸、整修处理等。其中下场拆卸中囊括了制定拆卸方案、对拆卸洞室和衬砌进行开挖以及安装相应设备等具体工作；而整修处理包含了对施工方案的拟定、阶段工作处理等实际工作内容。

2.1下场拆卸的实施

通常情况下都是按照从上到下、由外到内的顺序来拆卸TBM，最先拆卸的是液压和电气部分，然后是机械系统和主机以及连接桥部分，最后再拆卸各配套系统，配套系统可以同时进行拆卸。在对配套设备进行拆卸以前，必须要做好相应的准备工作，保证其可以进行顺利拆卸。2.1.1制定拆卸方案制定拆卸方案时，需要在制定好有关大件拆卸方案的同时确定运输顺序、明确包装和存放方面的要求，进而安排好用车计划，并预先设计好可能用到的各种表格，以及保证工作安全与质量的措施和针对重大安全事故的应急预案。2.1.2对拆卸洞室和衬砌进行开挖并安装相应设备一般都选择在洞内进行TBM主机的拆卸工作，所以，将TBM运输至临近里程范围时需要选取一围岩性质好的地段，然后按照事先制定好的拆卸洞室施工方案开展洞室的开挖工作，之后为防止围岩出现变形或坍塌问题还要做好衬砌。

2.2整修工作的实施

2.2.1整修方案的拟定第一步，针对TBM整修项目建立专门的项目部作为领导机构和决策机构，同时组建一个TBM整修专家小组负责把关，以使整修质量得到有效保障。第二步，从整修技术方面着手，在对其进行拆卸以前，就要对设备的实际状态以及拆卸以后的结果进行相应的分析，同时还要将维修方案以及各分项进行确定，进而编制出科学、有效的整修进度横道图。2.2.2整修阶段首先，要选取专业水平高的厂家来负责相应项目的整修，只有在和相应部门签订合同以后，才能进行相应的整修。其次，在整修过程中要结合相关科研成果和以往的施工经验不断对技术进行革新，以求在保证质量的基础上改进和提升系统，并尽量向着国产化方向迈进，将后续的施工成本降下来，例如，对除尘风机进行优化和改进，提升废水循环使用的成效等。同时，对于已经具备预组装和测试条件的要进行相应的预组装和测试来检测其性能参数和功能，即整修质量的验收，比如油缸、阀站和一些独立设备。

3控制围岩发生变形的策略

3.1TBM在破碎围岩中相应参数变化的实际规律

对于TBM的推进速度而言，当其处于软岩的工作环境中时，该设备的实际推动速度在5~7mm/rpm左右，而在TBM进入到相应软弱过渡段时，设备的推进速度就会出现一定的上升，但是上升幅度相对不大，这时就需要对胶带输送机实际出碴质量以及能力进行充分考虑，通常情况下禁止在施工操作中进行长时间的贯入，并且在推进速度逐渐下降时也要减少相应的贯入度。在TBM全部进入到软弱围岩环境中以后，相应的贯入度要保证在3.50mm/rpm左右，这一掘进速度能够保证TBM工作的稳定性。对于TBM实际推进压力而言，当TBM进入到硬岩区域内进行掘进作业时，必须要将其推进速度有效控制在其额定速度的3/4左右，而实际推进压力要保证在150~180Bar之间；当TBM在软弱围岩过渡段开展作业时，其推进压力有所下降，变化情况可以用反抛物线来表示，在过渡段长度不断增加的同时，推进压力的下降时间会随之增长，推进速度也会在推进压力不断减小的过程逐渐减慢；当TBM工作环境完全属于软弱围岩地带时，推进压力要保持在50~70Bar范围内的相对稳定状态，推进速度则约为额定速度的40%。

3.2TBM在对软弱破碎围岩进行掘进期间，产生坍滑、坍塌、形态等方面的原因分析

3.2.1发生于工作面前方的坍滑、坍塌现象通过对图1观察可知，在TBM刀盘正前方，直径为8.80m左右的范围内会出现一定的坍滑以及坍塌等现象。究其根本原因就是因为设备刀盘前方的围岩发生破碎，使得围岩的稳定性丧失，进而出现围岩大面积松动，导致岩层剥落以及坍塌等问题，进而对设备掘进造成严重的影响。3.2.2在TBM上部以及正前方出现的坍滑及坍塌现象由于该设备刀盘的前部上方位置呈现出相应的弧状，极为容易引起岩石发生掉落的现象，进而引发一定安全隐患。如果在设备前方出现坍滑以及坍塌等情况，就会使围岩形成一定的坡度，从而使坍滑及坍塌区域逐渐变大，超过8.80m的范围，如图2所示。而导致这一现象的根本原因就是，当设备刀盘前上方以及刀盘前部的围岩发生破碎以后，使得围岩稳定性不足，进而出现松动和下沉等现象，使得掌子面发生坍塌，再加之刀盘前上方的岩石稳定性的欠缺，使上方的岩层随时会发生掉落，导致上方区域内的塌腔不断扩大，进而使TBM掘进受到影响。而这种类型的坍滑及坍塌现象主要在以下几个方面体现出来，TBM刀盘顶部的护盾上方有岩石塌落，对刀盘顶护盾产生一定作用力，或是当刀盘顶部护盾成半锅底状时，就会非常容易引发岩石掉落的现象，进而导致坍塌情况出现，如图3所示。对其产生原因进行分析：就是由于TBM刀盘护盾上方的围岩出现裂缝使得周围围岩产生一定的塑性。而在设备开始进行掘进时，其岩层状态相对稳定，但是在切削工作完成以后，刀盘的实际位置正处于护盾的正上方，这时围岩就会受到相应应力的实际影响而出现一定的变形，进而使其稳定性在护盾的振动下失效，出现松动、脱落现象。

3.3预防TBM施工期间发生围岩塌滑及坍塌现象的有效措施

3.3.1针对围岩破碎地段的处理措施针对部分破碎围岩区域来说，不仅要充分利用设备上方的防护栅，还可将挂有双层钢筋网的Φ22mm砂浆锚杆安装在隧道顶部120°范围内，进而有效提升围岩稳定性水平，实现使用超前保护围岩稳定的目的。而在围岩破碎带的实际宽度相对较大时，需要制作一组长18m间距为30cm的管棚，钢管的直径要保证在40mm左右，进而使其能够在拱度为120°内的区域中形成相应的支护区，并且要保证该支护区的稳定。同时还要保证拱架的搭设和掘进同时进行。当掘进大约8m时开始制作下一组管棚，将前后两组管棚的搭接宽度控制在6~8m范围内，管棚的制作和支护要保证TBM完成破碎带的掘进以后才能够停止。例如，桃花铺工程中的1号隧道，其建筑桩从IDK197+147到IDK197+156，这一施工段就处在断层破碎带内，由于受到此破碎带的实际影响，所以，在TBM开展作业时会引起比较严重的坍塌现象，此时可利用施工超前管棚来解决，确保TBM能够顺利通过软弱破碎地段。3.3.2针对拱顶部位的坍塌处理措施当对岩石进行开挖以后，就会出现岩层塌落的碎块，掉落在刀盘的护盾上，而这时就可以将直径为22mm的锚杆与面积为100cm2的钢筋网焊接成相应的整体后，再喷射混凝土。在进行掘进期间，一旦在刀盘以及护盾处出现坍塌时就要对其进行有效的处理，实际操作步骤是，首先，要先将设备停止运行，然后将护盾上方的石块清理干净，而后对其进行超前喷护，并且搭设钢拱架，使用相应的钢管进行连接，进而达到封腔的目的。其次，在刀盘前进期间还要不断进行钢架架设以及钢管的封堵工作，同时使用C20混凝土进行回填，从而保证塌腔能够与其周围的岩体构成相应的整体。3.3.3针对拱墙区域内的坍塌有效处理措施对于小范围、短距离的软弱地段来说，由于其自身外机架支撑面积小，所以，锁死部分撑靴就能够保证其顺利通过。同时，也正因为此状态下的外机架支撑面积小，故需要相应地对掘进参数进行适当调整。在拱墙处发生较大面积的坍塌时，TBM不能承受相应的挤压力，直接影响使用质量问题，这时就一定要暂停设备对其进行有效处理，具体措施为：要充分使用支护方式来对危石进行清理，然后应用混凝土对塌腔进行喷射，厚度要保证在8cm左右。这时要设置相应的钢拱架，使用厚度为2cm左右的钢板来对塌腔进行有效处理，用棉纱堵住相应的漏洞，使用强度为20的混凝土进行回填，保证塌腔与周围围岩构成一个整体，并且还要在钢板外部再喷射一层混凝土，确保混凝土强度达到预期标准时再进行掘进施工。同时还要保证相应环节处理效果符合工程施工标准，进而为后续工作的顺利进行打下基础，提升工程整体质量。

4结论

通过该工程的大胆尝试和有益探讨，在大直径滚刀的应用、TBM转场整备工作、采取有效措施遏制围岩收敛变形等方面均取得了很好的效果。通过对工程实践总结相应的数据、完善设计方案，进而为以后水电工程的建设提供相应的参考。

参考文献

[1]戴润军,杨永强.西秦岭隧道连续皮带机出碴下的同步衬砌施工组织管理[J].隧道建设.2011(04).

坍塌现场处置方案篇5

茶桐岭隧道全长2449米，为分离式长隧道，隧道位于直线段和大半径的曲线上，纵坡设计为-1.65%的单向坡。该区构造：剥蚀低山地貌，地形起伏较大，山体较陡，自然坡度18～52°，山脊（顶）较陡。进出口地面高程342～400m，隧道轴线最大海拔标高585m，植被较发育，多为松树林。根据地质测绘、物探及钻探结果，该隧道洞身围岩为花岗岩，属较硬岩-坚硬岩，除进洞口段岩石风化较强烈，岩体较破碎外，围岩级别较低外，总体隧道围岩岩体较完整。但隧道洞身次级挤压破碎带及软弱结构面较发育，对围岩的稳定不利。

2010年7月13日19时左右，A12合同段茶桐岭隧道出口右线掘进至掌子面YK171+088时，发现YK171+148～+137段左侧拱腰至右侧拱脚出现大面积掉块现象,项目部高度重视，立即进行施工人员疏散和停止洞内一切作业，随后坍塌土体数量逐渐增多，当天隧道拱顶因塌方形成空洞高约7～8m 。得知情况后，我司立即通知建阳代表处召集参建四方现场组织应急抢险，并随后派员赶往现场进行调查，调查过程中，该段隧道拱顶尚出现塌方，至7月19日方基本稳定。

2010年7月19日上午，经公司组织建阳代表处、中咨公司及S3设代组、J4总监办及A12驻地办、A12合同段项目部等单位有关人员参加塌方应急处理。

二、施工及塌方情况、应急处理措施落实情况

1、塌方情况

2010年7月13日晚19时许，该隧道出口右线掘进至掌子面YK171+088处，YK171+148～+137段左侧拱腰至右侧拱脚出现大面积掉块现象,并伴有少量渗水,随后坍塌土体数量逐渐增多，隧道拱顶形成高约7～8m的塌方空洞。随后，该段隧道拱顶尚发生掉块和塌方，至7月19日方基本稳定。

根据四方现场应急抢险会议布置，对隧道内塌方体采用喷射C20砼进行封闭，喷射时先从两侧开始，逐步向中间喷射闭合。7月15日晚，塌方区再次出现坍塌，塌方体基本涌满断面，塌方长度及高度由于安全原因无法调查，但从间断坍塌的声音，初步推断塌方区域有向掌子面扩延趋势。经现场勘查，坍塌体为碎块状镶嵌结构，围岩风化强烈、岩质较软，遇水易软化，从塌方体可看到夹杂的泥灰质胶结物。此处围岩裂隙水发育呈淋雨状，塌方体底部有少量水流出。

7月15日再度塌方后，塌方区围岩暂时稳定, 但仍有小石 块不断掉落，至7月19日塌方区基本稳定，此时，塌方体端头基本涌满断面，可见YK171+148～+137段空洞高约12～14m，塌方体端头左侧有一条约2m宽的破碎带，裂隙水呈淋雨状渗出，该破碎带走向基本平行于隧道走向。

2、塌方应急处理措施落实情况

险情发生后，2010年7月14日代表处就立即成立应急抢险现场指挥小组，并向公司有关领导汇报了情况，召开紧急会议，安排和布置了抢险应急处理措施，目前施工单位已按会议精神实施了相关应急处理措施。

3、塌方前施工情况

该段隧道右洞原设计YK171+140～+060段围岩主要为徽风化花岗岩，Rc≥60Mpa，属较硬岩，裂隙不发育，岩体完整―较完整，呈大块状结构，侧壁较稳定，长时间无支护时，拱部可能会产生吊块或小坍塌。围岩类别为Ⅱ级。

施工过程中，该段围岩变化较大，其中YK171+140～+130段施工时曾发生拱顶掉块，施工单位自行进行了围岩加固处理，我司在工地检查时发现其后围岩均较设计差，并于2010年6月20日掘进至YK171+116时，对该段围岩类别及支护进行了变更，该段围岩地质情况为：YK171+116上导坑掌子面围岩以弱风化岩为主，但石质较软，下导坑围岩呈大块状镶嵌结构，整体性较好 ，其余部分岩体局部破碎，特别是拱顶岩体节理发育且较破碎，呈小块状镶嵌结构，稳定性差，多处遇水围岩用手可折断拱顶有小股水流出，整个掌子面地下水呈淋雨状渗出。YK171+130～+116段围岩与掌子面情况类似，围岩类别综合判定为Ⅳ级，支护形式相应变更为Z4-1（仰拱待定），对该段已开挖段围岩要求按Z4-1支护形式及时进行初支加强。

三、塌方原因

1、不良地质是隧道拱顶塌方的潜在内因

通过塌方塌腔外露围岩发现，塌方是沿左右两侧的结构面发生的，塌腔呈上大下小的倒楔形状，右侧大块状整体花岗岩面直立，岩面光滑完整，且往上向隧道内侧倾斜。左侧围岩向隧道外侧倾斜，不规则，前后方塌腔面左侧岩面较破碎、应为一挤压破碎带（2010年6月20日现场未曾发现）。以上不良地质是造成隧道拱顶主的潜在内因。

2、地下水流出是隧道拱顶塌方的直接原因

隧道开挖后在地下裂隙水流出的作用下，泥灰质胶结物遇水软化流失，围岩自稳能力降低，在围岩自重作用下围岩解理和裂隙受力张开变形，随着岩体荷载增大，围岩“自承拱”破坏，最终导致隧道拱顶坍塌。

3、隧道爆破是隧道拱顶塌方的诱因

隧道施工爆破的震动加剧了围岩解理、裂隙的张开和变形，加剧了围岩“自承拱”的破坏。

4、2010年6月20日要求YK171+130～+116已开挖段围岩要求按Z4-1支护形式及时进行初支加强,该初支施做时间和是否到位对隧道围岩“自承拱”起着非常重要的作用，故该点也是值得怀疑的地方，后续塌方处理施工过程中，应对其进行核实。

5、据了解，目前的掌子面YK171+088为全断面开挖，与2010年6月20日公司要求（上下台阶法开挖）不符，存在施工冒进，且必然增加爆破炸药用量。这点也是原因之一。

6、隧道洞内监控量测不够及时和到位，导致无法事先提前发现转岩失稳迹象和提前对围岩加强支护处理。同时，隧道地质超前预报对隧道围岩变更基本无参考价值。

四、塌方处理方案

在设计和施工单位提出方案的基础上，结合与会各方意见，综合确定技术处理方案如下：

1、塌方区前（后）方处理范围

塌方区前方（大桩号方向）5m范围内围岩整体性较好，现在未产生变形，为了确保塌方段两端不再继续产生塌方，对该段既有施工支护进行加强。塌方区后方5～8m范围参照执行，具体可根据现场实际情况确定。

（1）对围岩采用Φ50小导管环形径向注浆加强支护，特别是挤压破碎带对应延长处；

（2）采用工20b钢拱架加强支护，纵向间距50cm，考虑隧道裸断面尺寸不宜再次扩大，必要时钢支撑右适当占用二衬砼空间，但原则不可占用加强钢筋网位置。

（3）塌方区前方5m范围二衬加强：二衬强度由C25调整为C30，同时内设钢筋网加强。

（4）塌方区前方斜向空洞方向环向加打中管棚，以利注浆加固空腔及加固区砼与原围岩紧密结合。

2、塌方区

根据现场坍塌面稳定性情况，在确保施工安全的前提下进行施工。

（1）首先将塌方松散体采用喷射C20混凝土封闭，然后采用Φ50小导管注浆固结，间距1.0m×1.0m，梅花型布置。

（2）洞顶坍塌面封闭，先对隧道坍塌面喷C20混凝土加固，施工可采用喷浆头固定挖机斗上进行喷射作业，避免人工接近塌方下方，确保人身安全。

（3）采用挖掘机回填坍塌区域（当该方法不安全时，可直接封堵端头处空洞，亦可立架支撑施工），同时斜向预留各种施工管道，包括吹砂管、排气管及观测管。其后，对塌方空洞内进行吹砂处理，通过观测管观测，确保砂体顶面高于拱顶3m以上，采用Φ50小导管注水泥浆固结砂体。为确保加固体密实，注浆必须随着隧道开挖循环加固。

（4）待加固体有一定强度后，施作F2-2双排小导管注浆超前支护，在双排小导管超前支护的保护下，钢拱架逐榀推进循环施工。注浆小导管长5m。外插角：10°、40°交错布置。

（5）掘进采用（多）台阶环形留核心土法开挖，辅助措施采用F2-2双排小导管注浆超前支护，初支采用工20b钢拱架加强支护，纵向间距50cm，一榀一循环。施工时应注意钢拱架落脚处不得悬空，必要时采用加垫槽钢、枕木等措施，锁脚锚杆采用4根Φ50小导管注浆加强。在施工过程中及时施做Φ25径向注浆小导管，小导管间距及长度由设计单位确定。

（6）在往前加固过程中，应竖向预留各种施工管道，包括泵送混凝土管、吹沙管、排气管。长度、数目、管径根据施工需要确定。

（7）待初支完成后通过预留泵送砼管向上泵送3m厚泵送C25混凝土，预埋泵送混凝土管建议分出层次，泵送混凝土必须多次分层泵送，防止一次混凝土浇筑过厚，钢拱架两侧侧压力过大，造成两侧初支钢拱架向中间挤压、推移，给施工带来安全隐患。

（8）为缓冲该塌方区后期可能的继续掉块或塌方的冲击，并确保隧道支护安全，要求二次吹砂，尽量填充剩余塌方空间。

（9）二衬按ZO型明洞衬砌，强度由C25调整为C30，是否设仰拱具体根据现场地质情况确定。

3、要求

1、设计单位应根据以上意见，尽快优化完善技术处理方案，要求2日内提交下发。

2、施工单位和监理单位应根据技术处理方案，研究和深化施工组织，确保安全第一，科学施工。

3、由于塌方区后缘位置不太明确，参建四方每10m应对现场进行勘察和确认，做好该段围岩原支护的现场调查和塌方区加固处理施工记录，同时做好影像资料。塌方段处理施工期间，如有异常和方案变化，应及时通知参建四方会议研究、处理。

4、要求成立参建四方特别领导小组，A12合同段项目经理和总工对工地直接负责，驻地监理每天应现场检查，J4总监也应定期现场检查，代表处技术技术副主任直接督查管理。

5、施工单位应加强现场安全巡查，要求设置专职安全员，全天候值班，一有异常，应及时通知施工人员撤离。

6、加强加密洞内监控量测，及时将数据整理反馈，如发现异常，应立即向监理和代表处报告。

坍塌现场处置方案篇6

【关键词】坍方原因分析；处理；预防

discuss tunnel collapse and its prevention

zhao yong

(china railway tunnel group co-fuzhou railway station in anhui anhui huangshan 242700)

【abstract】under complicated geological conditions in the tunnel collapse often has the big, great harm, focusing on the tunnel collapse causes, treatment and preventive measures. and the use of balanced arch theory to guide treatment options and the development of landslides, rock tunnel construction of a certain kind of reference.

【key words】landslide analysis;processing;prevention

随着我国经济的高速发展，国力的增强、人民生活水平的提高，对交通的要求也越来越高。近年来，我国的高速公路、城际铁路、铁路客运专线、高速铁路、城市地铁、城市轨道交通等得到迅速发展，隧道及地下工程越来越多。对于隧道建设而言，通过近两个世纪的探索，形成了多种设计理论和工法，如矿山法、浅埋暗挖法、新奥法、挪威法等，这些设计理论和工法在隧道建设实践中发挥了十分重要的作用；但在具体实践中也出现了一些问题，尤其是一些坍方事故的发生，规模较大、造成了生命和财产损失、影响恶劣。这些事故的发生，血的教训，警示人们高度关注和重视隧道及地下工程的施工安全。

1. 隧道坍方的主要类型

隧道或地下洞室在施工过程中发生的坍方形式是多种多样的，可以简单的列出以下一些形式：

1.1 根据施工隧道坍方的地点不同划分。

1.1.1 洞口段坍方：在进洞施工或在进洞一段距离（一般为 50~200m）后发生的坍方。这类坍方因埋深浅、偏压、边坡失稳等原因会形成洞口滑坡、洞口坍塌，一般会坍至地表。

1.1.2 洞内工作面坍方：在开挖工作面发生的坍方。

1.1.3 洞内工作面后方坍方：距开挖工作面一定距离发生的坍方，这种坍方又被称为“关门坍方”，危害极大。

1.2 因施工目的不同划分。

1.2.1 导洞施工发生的坍方。

1.2.2 横洞施工发生的坍方。

1.2.3 斜井和竖井施工发生的坍方。

1.2.4 开挖避车洞引起的坍方。

1.2.5 处理欠挖时引起的坍方。

1.3 根据坍方规模和形式划分。

1.3.1 整体坍方：往往发生在软弱围岩中，从边墙或拱脚变形增大开始，进而波及到拱部，从而形成整个隧道坍塌。

1.3.2 顺层坍方：亦称为“顺层滑坍”，当岩层的层面较光滑，层间结合力差，或受节理相交的影响，岩体呈相对破碎状，在开挖后出现顺层的滑移现象。

1.3.3 局部掉块：严格地讲，局部掉块不能归入坍方范畴，因为它没有引起整体失稳。但掉块可大可小，当大到几立方米甚至几十立方米，也称之为坍方。这类坍方大都因为节理发育所致。

2. 隧道坍方的原因分析

造成隧道坍方的因素是多方面的，有的是人为因素，有的是非人为因素，有的是由于经验不足，但都可以归结为管理原因。大致可以分为两大类，即自然因素和人为因素。

2.1 自然因素（地质因素）。

大量工程事实证明，隧道及地下工程施工安全事故（坍方、塌陷）中起决定性的是地质因素。在勘探和施工过程中对地质情况认识不清，造成施工时出现了坍方：

2.1.1 在开挖的过程中，围岩的地质条件发生突变，如从ⅲ级突然变化到ⅴ级围岩,存在岩层分界面、岩土分界面等不利结构。

2.1.2 在隧道施工范围内、或隧道周边出现的断层、破碎带、软弱夹层、结构不利面、岩层的不整合接触带等。

2.1.3 出现了特殊的不良地质，如膨胀岩、高地应力、溶洞、涌水等。

2.1.4 地下水。地下水是使隧道围岩丧失稳定的重要原因，其影响主要有三个方面：一是软化围岩，软质岩石（土）体受水饱和后，其强度有不同程度的降低。如水浸入泥质岩层，能使岩质软化；水浸入无水石膏或以蒙脱石为主要成份的粘土，地层膨胀而对隧道产生极大的膨胀压力。二是软化结构面，泥质充填或具有软弱夹层的软弱结构面遇水后，即发生液化变软或填充物被冲走而降低结构面的抗剪强度，使岩体易于滑动。三是承压水作用，围岩受到水压作用后，更易失去稳定。

2.2人为因素。

2.2.1 设计因素。

2.2.1.1 选线不合理。无论是公路、铁路，还是城市地铁，有时过多的考虑到投资等经济因素，线路的选择和确定不能百分之百从技术、地质、实际功能需求和可行性来考虑，出现一些选线不合理的情况。如果线路不合理，隧道穿越地层就有可能由好地层变为不良地质地段，就容易出现隧道坍方。比如南方某线因线位过低，使一长隧道处在沟谷底部，施工时隧道内地下水长流不断，水量巨大，多次出现突水、涌水和坍方事故，造成工期、成本的巨大损失。另一长大隧道，因考虑投资，将线路标高提高，原来的长隧道变短，但隧道通过的地层由原来较为稳定的岩层，变为土质地层与含水砂层接触带，给施工造成极大困难，造成工期、投资得不偿失。

2.2.1.2 洞口的位置选择不恰当，如位于较大的滑动体、断层之中，或存在偏压，从而引发洞口坍方。

2.2.1.3 设计的支护参数偏小，无法保证围岩从开挖后到二次衬砌施作这段时间内的稳定。

2.2.1.4 针对特殊不良地质地段，设计上给出的处理措施不当。

2.2.2 施工因素。

2.2.2.1 选择不正确的开挖方法，易引起坍方。

一般情况为：开挖面积小于100m2隧道：ⅱ、ⅲ级围岩一般采用全断面法开挖，ⅳ、ⅴ级围岩一般采用台阶法开挖。

开挖面积100～200m2隧道：ⅱ级围岩采用全断面法开挖，ⅲ、ⅳ级围岩采用台阶法开挖、ⅴ、ⅵ级围岩采用cd、crd法或侧壁导坑法进行开挖。

对破碎、软弱围岩或大断面施工，要采取一些辅助措施配合开挖：上半断面采用环形开挖、留核心土，喷射混凝土封闭开挖工作面，设临时仰拱封闭成环；设超前锚杆、超前管棚、插板、预注浆加固等措施。隧道渗水或涌水较大情况下，应采取较为保守的施工方法。

但施工中经常存在：施工方法与地质条件不相适应，地质条件发生变化，没有及时改变施工方法，如应该采用半断面开挖而实际采用了全断面，应该采用分步开挖的而实际采用了全断面或半断面等等；

一次开挖进尺过长也极易导致坍塌事故的发生，特别是软弱破碎围岩地段，上半断面应一次开挖一榀钢架，下半断面ⅳ级围岩不超过两榀钢架，ⅴ级围岩不超过一榀钢架。以上情况，致使一次开挖跨度过大或高度过高，超出了围岩自身稳定自然拱跨度，使隧道周边围岩形成塑性滑移楔体，直接造成坍方或支护结构的剪力破坏；

2.2.2.2 选择不正确的施工方案，易引起坍方。

(1)小间距隧道施工。

未严格按小间距隧道设计规范进行施工。后行隧道未在先行隧道的模筑衬砌达到设计强度后进行，且后行的隧道开挖面未滞后先行隧道模筑衬砌不小于50m的距离。这样左右线隧道在同一横断面上同时施工或相距较近，会造成群洞效应，引起坍方。

先行隧道开挖支护中存在涌水、涌泥、大变形等地段时，后行隧道必须在先行隧道施作二次衬砌后，且达到设计强度后方能进行施工。严禁在先行隧道未施作二次衬砌前，后行隧道施作注浆、开挖支护作业，引起先行隧道关门坍方。

(2)偏压隧道施工。

隧道建造中存在山体偏压的情况时，应先施工深埋一侧的隧道，可有效减少中间隔墙围岩的偏向及侧移,明显降低围岩塑性区面积,并有益于支护结构的稳定性。如先施工埋深较浅一侧，中墙的受力和倾斜均较大，会增加隧道坍塌的风险。偏压隧道应尽早施作洞口段的仰拱，封闭成环，使隧道整体受力，以减小隧道的偏压，支护结构剪切破坏，造成坍塌。

(3)洞室、通道与正洞的交叉处的施工。

ⅳ、ⅴ围岩洞室、横通道与正洞的交叉口处的施工应制定专项方案，采取横梁、套拱等加固方式进行开挖支护。严禁正洞钢架悬空，引起隧道坍塌。

(4)大变形拆换拱架地段的施工。

变形段处理应采取前后夹击的策略，应先施作变形段前后的仰拱、二次衬砌，待达到砼强度后，再进行变形段的处理。变形段拆换钢架必须逐榀拆除，每次拆换一榀，由上至下，每榀封闭成环，拆除一段（4－6米），衬砌一段。严禁多榀拱部钢架拆换，严禁多榀钢架不封闭成环的情况发生。

2.2.2.3 施工质量问题易造成坍塌事故。

(1)施工过程中存在的工艺操作不符合施工技术规范要求，施工管理不到位，质量意识、安全意识不强也是造成塌方的另一个重要原因。常发生的施工质量问题有锚杆长度不足；锚杆砂浆不饱满或强度尤其早期强度不足；喷砼强度厚度达不到设计要求；钢支撑未完全由喷射砼包围密实、钢支撑与围岩之间存在空隙、钢支撑未置于稳定坚固的基础上等。以上质量问题直接造成支护抗力未达到设计要求或围岩未粘结紧密使无弯矩结构产生弯矩而导致塌方。

(2)根据局部地质状况，需要采取超前支护（超前锚杆、管棚、注浆、小导管预注浆等）措施而未采取，或虽然已采取但其质量和效果未能达到要求。

(3)初期支护未按设计的参数进行，如锚杆的长度、间距、喷射混凝土厚等，使围岩的稳定性达不到要求。

(4)隧道的爆破设计有问题，造成对围岩的扰动过大。

2.2.3 管理因素:监管不到位。

2.2.3.1 未经上级技术部门同意，擅自改变施工方法，如开挖方式、支护方式等。

2.2.3.2 不严格遵守设计文件、施工组织设计、《隧道施工技术规范》、《隧道验收评定标准》的要求和规定组织施工，达不到“均衡生产、有序施工”的要求。

2.2.3.3 安全、质量意识淡薄，在施工中存在侥幸心理、偷工减料、弄虚作假等，造成支护质量远远达不到设计要求。

2.2.3.4 由于不合理工期、不合理造价等宏观决策，引起施工过程中强行追求进度，造成支护强度达不到应有的要求，从而引发坍方。

2.2.3.5 现阶段隧道的开挖都以新奥法理论为指导，但在实际施工中，常存在未能按规定进行量测，或信息反馈不及时，导致决策失误、措施不力而造成塌方的现象。未通过施工中对围岩和支护结构的动态观测，合理安排施工程序，修正不合理的设计和进行日常施工管理而出现坍方。

3. 塌方的处理依据

塌方的处理必须建立在对塌方正确认识的基础上，塌方处理方案的制定如同战斗方案的制定，如果方案不当或失败，不但导致更大的经济损失，而且可能造成人员伤亡，故一般的处理原则是先巩固后方，防止塌方扩大，然后以安全的后方为依托或掩护再向前进行处理。经验认为塌方发生后在一定时间内就会趋于稳定，形成自然拱，而自然拱的高度、宽度与普氏平衡拱理论计算结果基本相符。

3.1 普氏平衡拱理论。

前苏联学者m•m普洛托雅克诺夫（简称普氏）以松散理论为基础，认为在松散介质中开挖隧道后，隧道上方将形成抛物线的平衡拱，平衡拱高度h为：

h= b /fm(m)

式中：b 平衡拱的半跨度（m），fm 岩石坚固性系数。

土层：fm=tgφ ；岩石：fm=r/10 。

其中：φ 土的摩擦角；

r 岩石的抗压极限强度(mpa)，取值应考虑岩石天然层理、裂隙及节理的影响。

在隧道侧壁稳定时，即拱部塌方时，平衡拱宽度就是开挖宽度，即b=bt（图1）

当侧壁不稳定时，平衡拱宽度为：b=bt+ht•tg（45°-φ/2）

式中：ht 隧道净高（m）； bt 隧道净宽之半（m）（图2）。

3.2 塌方稳定分析及处理。

对塌方后的稳定情况能否做出正确的判断是制定处理方案的关键，否则，不是冒险就是加大投入。一般情况下塌方发生后1～2天就基本稳定，除个别掉小块外，不再有大的坍塌，这时可根据工程地质资料及试验结果，确定岩石坚固性系数，再根据开挖情况，即可按平衡拱公式确定塌方高度，与现场对照，如果计算与实际基本相符，则说明塌方已经基本稳定，否则就要慎重对待。

经过平衡拱稳定分析，确定塌方稳定后，即可着手进行处理，处理坍方的一般步骤如下：

3.2.1 第一步：坍方较小时，对塌穴进行喷射砼封闭处理。喷砼后，即使塌穴有危石或个别坍塌亦会及时发现，喷射砼在围岩面形成一保护层，亦是判断塌方稳定与否的最有效、最直接的参照或依据。塌穴初喷稳定后，可采用钢筋网、钢筋笼对塌穴进行喷砼回填。 如坍塌较大，坍穴未外露，可直接实施第二步。

3.2.2 第二步：对坍塌体进行加固处理。

在未坍塌隧道地段的坍塌体上施作套拱，施作超前大管棚并注浆对坍塌土体进行加固。有条件从地表对坍塌体加固的，可采用地表袖阀管注浆等注浆方式对坍塌体进行加固。

3.2.3 第三步：在超前支护保护下施作初期支护。对坍塌体的开挖可优先采用crd法（四步或六步根据断面大小确定）进行开挖。施作初期支护时考虑适当的预留沉降量，即将断面适当放大。同时预埋注浆或回填砼的导管。待初支成环后，即可对坍塌空洞注浆或泵送砼进行回填。泵送砼回填时，应分次进行回填，以防止砼自重压跨初期支护。应根据坍塌体的大小计算回填量，第一次可在初支背后形成30～50cm的护拱，待砼有一定强度后方可进行再次回填作业，直至坍塌体被回填密实为止。

3.2.4 第四步：施作永久支护结构——二次衬砌。

4.隧道工程坍方的预防及施工安全措施

4.1 设计阶段。

4.1.1 学规划、合理选线。

4.1.2 严格勘探、摸清地质。

网

发生坍方概率较多的是地质较差的断层破碎带及浅埋偏压地段，因此摸清地质情况是确保隧道及地下工程施工安全最关键、最重要的环节，很多隧道坍方都是地质因素起决定性作用的。勘察单位要提高勘察精确度，充分探明工程水文地质条件，调查周边环境情况，确保勘察数据真实可靠；在勘察报告中要对复杂地质条件和周边环境及其可能给工程造成的危险，作出重点说明。设计单位要严格执行工程建设强制性标准，确保设计质量；在地形、地质条件复杂，可能发生滑坡、坍塌的工程中，要在设计方案中作出专门的安全防护考虑，才能有效预防坍方。

4.1.3 统筹考虑、精心设计。在每个设计阶段都有相应的具体工作内容和要求，按设计规范要求，精心设计。需要值得注意的是隧道及地下工程还要强调动态设计，即施工设计完后不是一成不变的，要根据施工监测获得的信息，及时进行数据处理和反馈，修改设计、调整　4.2 施工阶段。

隧道施工应从以下四个方面采取措施预防坍塌事故的发生：

4.2.1 合理的施工方案。

对于隧道应认真核对实际的工程水文、地质、地貌、环境情况。根据现场实际制定隧道进洞专项施工技术方案。隧道施工专项方案应组织进行内部评审，必须由项目领导、技术部门、施作人员共同参加，在不同角度进行充分研讨，达成高度共识，形成符合现场实际、适合队伍作业特点、合理的施工方案。

4.2.2 铁的施工纪律。

方案一旦确定，作业层必须不折不扣执行，不得随意更改。如确需变更，需征得总工同意后方可实施。现场施工时要严格控制爆破进尺，特别是软弱破碎围岩地段，ⅳ级围岩不准超过两榀钢架，ⅴ级不超过一榀钢架。尽可能减轻对围岩的扰动，最大限度维持围岩的原始状态。

施工步距必须控制在合理的范围内：仰拱要及时施作，一次开挖长度不得超过1倍洞径，且及时封闭成环。仰拱距掌子面距离ⅲ级围岩不超过90m，ⅳ级围岩不超过50m，ⅴ级及以上围岩不超过40m。

现场施工管理人员、安检或质检工程师应加强对施工技术标准实施情况的监督检查。有权监督现场是否按设计、按标准施工，对违反规定进行施工的有权责令停工。凡发出的关于防止坍塌、确保安全、确保质量等方面的指令，必须认真执行。有不同意见的应先执行而后上报裁决。对拒绝执行指令的人员，要负全部责任并进行责任追究。施工中，只有杜绝施工纪律的“自由化”，做到令行禁止，才能严格按设计和技术规范进行施工，防止隧道的坍塌。

4.2.3 信息化的施工监测手段。

隧道塌方的原因多种多样，但地质因素是决定性的，因此预防隧道塌方的根本措施是加强工程地质及水文地质工作。包括运用先进的科技手段对围岩稳定性进行探测、预报、分析等工作，为设计提供依据、指导现场施工。有效的方法是对洞内应进行地质超前预测预报，如物探和钻探等，探明前方的地质情况，进行分析判断围岩等级后指导施工和修改设计，以防突发性的坍方。

监控量测是确保隧道安全施工的一种重要手段。在隧道施工中，成立专业的监测组，通过对围岩和支护的变形、受力等的量测，提供信息指导施工和修改支护参数。尤其对初期支护的监控量测更为重要，及时发现问题及时解决，以防初期支护的破坏导致坍方。

4.2.4 及时的二次衬砌。

二次衬砌使围岩和支护结构形成一个整体，从而提高支护体系的安全度。原则上二衬施作，距掌子面ⅰ、ⅱ级围岩不超过200m，ⅲ级围岩不超过120m，ⅳ级及以上围岩不超过90m，但前方如有险情可及时跳段进行衬砌，灵活掌握。二次衬砌更多的作为隧道的安全储备，及时的施作可有效确保隧道安全，避免坍方的发生。

5. 结束语

隧道坍方往往会造成人员伤亡和巨大的经济损失，施工过程中一定要把坍方防治作为一项重要工作来抓。只要对隧道的客观条件，特别是地质条件，有充分的认识，严格按设计和技术规范进行施工，做到“精心设计，精心施工”，隧道围岩坍塌，是可以防止的。发生围岩坍塌的技术原因与管理原因并存，但管理原因大于技术原因。从技术和管理两个方面而言，应在管理上下更大的功夫。在坍方的处理过程中，要认真分析坍方的原因，制定科学可行、便于施工的处理方案，及早处理，不留后患。

参考文献

［1］ 中铁隧道集团二处，隧道防坍措施，2009（5）.

［2］ 关宝树编著.隧道工程施工要点集.北京：人民交通出版社，2003.

［3］ 陈豪雄，殷杰主编.隧道工程.北京：

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［文章编号］1006-7619（2011）02-02-057

坍塌现场处置方案篇7

[关键词]公路隧道溶洞塌方处理

一、工程简介

厦蓉高速公路榕江格龙至都匀段上寨隧道全长2727m,隧道设计为双洞四车道,单洞净宽11.25m,净高7.1m。右洞起讫桩号YK170+917-YK172+644;该隧道地处云贵高原东南缘,苗岭山脉与广西北部九万大山的衔接地带,总体为西高东低,地貌以低山为主,次为丘陵和中山。地貌类型为溶蚀,侵蚀地貌,属浅、中至深切割中低山及高山区。峡谷深切,河道弯曲,山峰与河谷相对高差较大,且岸坡陡峻,沟壑纵横。沿线地层复杂,岩性多样。岩性主要为白云岩、漂卵石土、亚砂土、碎石土等。路线经过区域地质构造运动较强烈,褶皱和断层发育,地质构造复杂,岩石较破碎。该隧道岩溶发育为厚层—块状石灰岩、白云岩灰岩区,地表发育岩溶地貌,地下发育溶洞、落水洞、暗河、溶孔及溶隙。

二、溶洞概况

1.上寨隧道右线YK171+128掌子面前方围岩溶蚀发育,发育有较大溶洞、钙化、石钟乳和钟乳石,溶洞顺路线前方及右下方分布,形成长条状溶洞(由于溶洞内地形复杂,无法探测具体溶洞长度及深度)。

2.上寨隧道右线YK171+341.2掌子面左上方拱顶溶洞坍塌,溶腔涌水,形成锥形空腔(弧长6m*纵长3m*高5~8m);右线YK171+341.2位置的洞顶原地表塌陷,形成(长7m*宽6m*深9m)锥型坑洞,塌陷区位于山谷冲沟,危及隧道安全。

3.上寨隧道右线YK171+340~YK171+348段为断层,并伴有溶洞、孤石、崩塌体和涌水现象,顺路线前方发育。造成YK171+341.2掌子面左上方拱顶溶洞坍塌,YK171+345掌子面正上方拱顶溶洞坍塌,洞顶原地表塌陷,虽采用强支护施工到目前掌子面,但因溶腔内孤石脱落,导致该段拱腰至拱脚初支出现开裂,目前YK171+348掌子面右侧拱顶和左侧拱脚又出现溶洞(暂时无法确定溶洞大小),左侧拱脚洞内有气流,围岩极为破碎、松散,岩体自稳能力差。

三、处理方案

1.处理方案选择原则。(1)安全性。确保施工安全与运营安全,围岩累计变形量不大于10cm,衬砌完工后隧道不渗不漏。(2)可操作性强。要充分考虑现场机械装备状况和操作人员的技能水平,并尽可能降低施工难度。(3)灵活性好。根据断面形状和尺寸,因地制宜地选择施工方案,而不局限于一种固定的模式,一旦一种方案不能实时或实时效果差时,能较好地转换为替代方案。(4)具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同,能顺利地进行施工工艺、工序的转换。(5)经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。(6)处理施工方案科学。首先保留并加固坍塌体,防止坍方扩大,然后施做套拱和超前大管棚,保证正洞开挖施工安全;管棚施做完成后挖除坍塌体,进入隧道正常开挖、支护工序,并对隧道基底进行注浆加固处理;溶洞段通过后,进行拱部坍腔回填处理。

2.考虑到隧道上方和下穿溶洞的影响,决定将YK171+128-YK171+148段的支护参数定为S-IV1(原设计支护参数为S-IV2,地质超前预报建议支护参数为S-IV1),上寨隧道右线YK171+128溶洞处理方案:拱部以上(上导洞)空溶洞,采用泵送C25混凝土护拱,护拱厚度2米,以加强护拱,上空腔部分做排水处理(设置3根Φ100mm双壁波纹管,波纹管长度根据现场溶洞位置确定)。

S-IV1支护的具体参数为:喷射C20混凝土(厚度24cm),Φ25中空砂浆锚杆(长度3.5m,间距1.2m×0.6m),Φ50×4超前小导管(长度4m,间距2.4m×0.4m,拱部140度范围内),Φ8钢筋网(间距0.2m×0.2m),I18b工字钢(间距0.6m,拱、墙),50cm厚二次模筑C25钢筋混凝土衬砌,预留变形量0.12m。施工过程中应做好综合超前探测工作,及时了解岩溶发育程度、走向状态、水量大小等情况等。

3.上寨隧道右线YK171+341.2掌子面锥形空腔处理:空腔临空面处理采用厚10cm喷射C20混凝土封闭,腔内采用泵送C25混凝土回填,厚度2m,环向拱脚至拱腰采用Φ50×4小导管(长度4.5m),1.5m×1.5m梅花形布置,并注水泥浆(水泥浆按实际施工工程量确定)进行加固,空腔口采用I14b工字钢纵向布置形成拱架,长度3m,间距20cm,其余采用吹沙回填密实,空腔做排水处理(设置2根Φ116mm双壁波纹管,波纹管长度根据现场溶洞位置确定);上寨隧道右线YK171+341.2位置的洞顶原地表塌陷,形成(长7m×宽6m×深9m)锥型坑洞,塌陷区位于山谷冲沟,危及隧道安全。经过现场讨论,确定塌陷区处理方案:征用塌陷区处治工程所需山地、田地;锥型坑洞先采用碎石土回填,再采用C25混凝土封闭,厚0.5m;山谷冲沟并采用(长120m×宽0.6m×高0.8m×厚30cm)M7.5浆砌片石改沟。

4.YK171+341.2-YK171+348段采用Φ50X4径向小导管,固结围岩(长度6m,环向1.2m,纵向0.6m),左侧拱腰至拱脚范围;YK171+340-YK171+348段采用Φ50×4锁脚小导管(长度6m),左侧拱腰和拱脚两处;YK171+340-YK171+348段在原初支上每两榀型钢之间增加一榀进行加固,保证围岩稳定性;YK171+348掌子面前方采用47根Φ89×8超前管棚支护(长度暂定9m,若有条件,可视实际情况调整其长度,环向间距30cm),并注水泥浆(水泥浆按实际施工工程量确定),缩短型钢间距,换系统锚杆为小导管,施工中预留沉降量,加强二衬,及时跟进至掌子面;YK171+348掌子面下方基础的空洞先填充,后灌注混凝土,保证密实度;新晨

坍塌现场处置方案篇8

关键词 铁路 隧道 溶洞 处理

胡家坡隧道为贵州省新建双线高速铁路隧道，全长2104.4 m，设计行车速度为250 km/h。该隧道位于贵州省贵阳市南明区阿栗村，处于云贵高原中部，地势东高西低，北高南低，山脉和水系多呈南北向展布。隧区属于构造剥蚀作用形成的中低山地貌区，隧道轴线通过地段为低山垭口及自然沟谷交汇区域，地面标高1076.70～1132.83。相对高差56.13 m，此段隧道埋深12 m～16 m，地形坡度25°～55°。地表熔蚀结构发育，可见熔岩漏分布，属溶蚀、剥蚀构造中、低山地貌。沿线各时代地层分布较为齐全，沉积类型繁多。隧址所在区构造复杂，断裂、褶皱发育，致使岩体节理极其发育、破碎。主要不良工程地质有富水断层破碎带、泥石流、溶洞等。水文地质条件复杂，地表水、地下水发育不均，部分地下水、地表水对混凝土具有侵蚀性。

一、溶洞概况

2011年3月19日晚6时20分，胡家坡隧道出口段掌子面（里程：DI2K24+932）爆破后，拱顶上部线路左侧位置揭示小型半充填溶洞，溶洞内填充物为松软红黏土夹岩体碎屑或岩块。7时50分，在出碴快完成时，溶洞内填充物自行涌出，形成溶腔，经现场观测，溶腔发育斜向掌子面上方，与掌子面夹角约70°，空腔体积约为25 m3。随即项目部采取紧急处理措施对揭示溶腔及掌子面喷砼封闭处理， 3月20日下午4时，已封闭掌子面拱顶上方溶腔位置，出现再次流涌，涌出量约为5 m3，待稳定后，我项目部对掌子面上方溶腔进行复喷封闭。21时10分，隧道掌子面拱顶溶腔位置再次出现掉渣现象，随即突发大规模流涌，涌出量约为448 m3，堆积物仍为松散软塑状黏土夹岩体碎屑或块石，根据现场接近溶腔位置观察，溶腔内部已经基本稳定，填充物基本外泄完全，内腔已出露为岩石，且较平坦，为葫芦状，仍处于原掌子面前方拱顶左侧位置。且溶腔与地面连通，形成腔体漏斗贯通至地表。地表位置呈现直径4 m孔道。山体地表基本趋于稳定。经掌子面探孔探测，发现掌子面流涌软塑性粘土夹岩体碎石堆积体厚度约6.5 m～13.5 m，根据随后施工情况，溶腔竖向局部延伸至仰拱底，根据钎探结果，深度3 m～4 m，见图1。

二、地质情况及原因分析

1.隧道地质情况。该隧道出口段地处东西向冲沟边部，刚好位于山体洼地中部。地形较缓，洞口轴线与地面等高线小角度相交，存在一定偏压，地表基岩，岩质多为泥质灰岩或青灰岩，间或低洼地区覆盖黄黏土，地表岩溶发育强烈，多见贯通地下漏斗。本段岩层节理水平或带小角度沿隧道轴线小里程方向向上发育。层状节理明晰，发育强烈，局部可见小型溶隙。

2.原因分析。根据掌子面揭示溶腔位置及地表观察结果，溶腔周围岩石基本完整，溶腔轮廓清晰，腔体填充物与腔体周围岩壁形成鲜明对比，从地表观测可知，腔体贯通地表位置，显示为地表水汇集洼地区域，推测其为一溶蚀漏斗贯通地下形成腔体。经过长年累月的溶蚀发育，地表软塑性黄黏土已经充填溶腔，形成流涌体。当隧道掘进到溶腔位置时，揭示腔体出露，充填物涌出，最终形成溶洞结构，并贯通至地表，见图2。

三、隧道溶洞处理方案

（一）方案选择原则

1.安全性。确保施工安全及质量安全，围岩累计变形量不大于10cm，衬砌完工后隧道不渗不漏。

2.可操作性强。要充分考虑现场机械设备状况和操作人员的技能水平，并尽可能降低施工难度。

3. 灵活性好。根据断面形状和尺寸，因地制宜地选择施工方案，而不局限于一种固定的模式，一旦一种方案不能实时或实施效果差时，能较好地转换为替代方案。

4.具有可连续性。需兼顾溶洞段前后的施工方案的不同，能顺利地进行施工工艺、工序的转换。

5. 经济性强。即在保证安全、质量并不破坏环境的条件下的投入最节约。

（二）施工处理方案

首先保留并加固坍塌体，防止塌方扩大，然后施做套拱和超前大管棚，保证正洞开挖施工安全；管棚施做完成后挖除坍塌体，进入隧道正常开挖、支护工序，考虑溶腔竖直贯通深度，对隧道基底进行注浆加固处理，增强隧底承载力；溶洞段通过后，进行拱部坍腔回填处理。

处理顺序为：封闭掌子面施作套拱施作超前大管棚挖除坍塌体洞身开挖、支护边墙及基底加固处理二次衬砌坍塌溶腔回填处理，见图3。

溶腔防护层：采用锚网喷防护，防止溶腔坍方、掉块。

结构保护层：隧道外侧设置混凝土护拱，护拱外设置缓冲层

缓冲层：采用砂垫层或粉煤灰垫层。

初期支护加强层：根据岩溶发育规模，设置合适的钢架支撑。

排水系统：设置加强透水盲管与纵向排水管或与边墙泄水孔的联通。

当基底也存在小型填充岩溶时，一般可采用以下方案处理：当发育深度5m时，采用弃渣等回填基地5 m范围以下部分夯实，并保证满足承载力及沉降要求，隧道基底以下5 m采用混凝土回填，回填过程中应进行振捣，保证密实。

根据本隧道随后进一步施工揭示情况，本隧道基地也存在小型呈纵向狭长状填充溶洞，为保证基底承载力，不留质量隐患，根据现场施工条件，按照一般隧道基底处理方法开挖深度较深，施工周期较长，对二次施做的整体初支结构层的扰动较大，存在安全隐患，经过现场对溶腔填充深度试探并多次研究后，采取钢管桩对基底进行加固处理，可以满足施工质量及安全要求。

（三）溶洞处理施工技术总结

1.喷射混凝土封闭掌子面。首先保留并加固坍塌流涌体，依靠坍塌流涌体支撑掌子面，防止塌方进一步扩大，立即对掌子面进行封闭处理。采用喷射C20钢纤维混凝土封闭坍塌体表面，厚度为20 cm。

2.施做洞内超前大管棚。首先，在DI3K24+930位置施作导向墙。导向墙长1.5 m，厚0.8 m，采用两榀格栅钢架定位，并起到增强刚度的作用。在钢格栅加上焊接37根1.5 m长φ127的无缝钢管作为导向管，间距及外插角同大管棚，完成后浇注C25模筑混凝土。拱部144°范围采用φ108大管棚（共计37根）超前支护并注浆加固溶洞填充物，管棚尾端设钢格栅混凝土套拱导向墙，角度水平向上3°～6°。拱顶溶腔范围内适当间距加密，为0.3 m；其余施做部位间距0.4 m～0.5 m。管棚采用外径108 mm，壁厚6 mm热轧无缝钢管，前端呈尖锥状，尾部固定与导向墙，管壁四周钻设8 mm压浆孔，尾部预留1.5 m不钻孔止浆段落。经现场研究注浆材料采用1：1的水泥浆，注浆压力为0.5 MPa～1.0 MPa。管棚施做完成后形成复合的固结体，使周围地层的力学性质得到改变，稳定性能加强；根据现场实景情况管棚长度可做适当调整，保证前端打入稳定岩层，形成有效的“棚护”作用，见图4。

3.洞身开挖及支护。注浆完成后洞身采用微台阶法开挖，台阶长3 m～5 m，开挖后立即施做初期支护结构。对初期支护加强处理。初支参数全环设I20工字钢加强支护，钢架间距0.6 m，拱墙增设φ42小导管注浆加固溶洞充填物，每根长4 m，间距为1m（纵向）×0.8 m（环向），C25早强喷射混凝土厚度为25 cm，φ8钢筋网网格20 cm×20 cm。溶洞处理段围岩大部分为溶洞充填物，采用人工配合挖掘机开挖；对于石质围岩部分则采用松动爆破开挖，以尽量减小对溶洞充填物的扰动，避免引发二次流涌。

4.边墙及基底加固处理。对隧道顶部进行注浆预加固处理仅保证隧道拱部开挖安全，边墙及基底围岩力学性能得不到改善，并且曾受到过扰动，极有可能会发生坍塌事故；另外，即使开挖安全通过溶洞段，也会因溶洞段与溶洞前后隧底岩性不同，使后期隧道衬砌结构沉降不均，从而造成衬砌严重开裂，甚至影响行车安全。因此，必须对边墙及基底进行加固处理。

（1）上台阶拱脚至边墙脚采用φ42超前小导管注浆加固溶洞充填物。小导管每根长L4.5 m，间距0.4 m（环向）×2.4 m（纵向），外插角α=25°，浆液采用1 1水泥净液，采用劈裂注浆方式，注浆压力为2 MPa。

（2）基底采用φ75钢管桩对隧底围岩注浆加固，加固范围为仰拱开挖轮廓线以下5 m，局部基岩位置可不设钢管桩或减短钢管桩长度。钢管桩间距为1.0 m，梅花形布置。钢管桩采用φ75 mm、δ=6 mm的无缝钢管加工制作，每根长L=5.5 m，尾端0.5 m伸入仰拱支护结构内，同时为增强结构的纵向刚度，钢管桩尾端之间采用I16工字钢连接，以增强整体受力性能。浆液采用1 1水泥单浆液，亦采用劈裂注浆方式，注浆压力2.0 MPa，见图5。

（3）拱部坍塌溶腔回填处理。为确保隧道衬砌结构安全，保证运营安全，需对拱部坍塌的溶腔进行回填处理。回填在二次衬砌施作完成且其强度达到100%后进行。在综合考虑周边环境及溶洞状态，并结合本隧道结构特点，采用C15泵送混凝土回填。为减小流塑态的泵送混凝土对支护结构的冲击力和侧压力，回填应对称、分次、分层施工完成，隧道支护结构两侧混凝土面每次施工高差不得超过0.5 m，层厚不大于30 cm，泵送混凝土厚度不得超过2 m，且方量不超过50 m3。

（4）监控量测。加强监控量测，实行信息化管理。在洞身开挖施工过程中，每3m设一组监测点，主要监测项目为拱顶下沉和周边收敛，检测频率为6 h～8 h一次，并进行数据分析，及时反馈于施工，以指导下一步施工。

（5）超前地质预报。加强超前地质预报工作，手段多样化、综合化（地质雷达、超前探孔、红外探水）对开挖面前方地层进行探测预报并对每一循环开挖岩体做好地质素描，以便在下一步开挖前及时发现溶洞或不良地质，并及时调整施工方法，做好有效的处理措施。

四、结束语

通过以上处理措施的实施，我项目部胡家坡隧道安全通过了此处溶洞，经长时间不间断量测表明，该段围岩变形已稳定，支护结构表面无明显渗漏水现象。本次溶洞处理技术方案工期较短，经济投入也相对较少。此次处理方案为我项目部以后出现类似溶洞的处理提供了借鉴经验，提供了宝贵的技术参数。也对其他处于喀斯特熔岩区隧道穿越溶洞的处理有一定的借鉴意义。同时，充分的提醒我们在今后的岩溶隧道施工中，必须加强地质超前预探、预报工作，对隧道前方岩溶进行准确预测，并提前做好穿越岩溶溶洞的应急预案，防止突泥和突水的发生。

参考文献

[1] 铁道部第二工程局主编.隧道（下册）[M].北京.中国铁道出版社，1999.

[2]铁道部.铁路隧道施工技术规范第1版[M].北京：人民交通出版社，1998.

[3]冯卫星，况勇，陈建军.隧道坍方案例分析[M].西安：西安交通大学出版社，2002.

[4]袁真秀.浅谈对隧道坍方的几点认识[J].隧道建设，2001.（3）.

[5]陈豪雄，殷杰.隧道工程[M].北京：中国铁道出版社，1995.

[6]傅中文，舒磊，谢卫民. 复杂地质条件下隧道施工中典型岩溶处理措施[J].山西建筑，2009，35（7）：299-303.

[7]彭刚.大型岩溶隧道处理技术[J].山西建筑，2009，35（1）：321-322.

坍塌现场处置方案篇9

[关键词]施工管理；模架支撑；坍塌

中图分类号：TU-O 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）03-153-01

一、工程概述及事后分析

模架支撑体系坍塌工程为某县汽车站工程，坍塌部分位于候车顶棚，该部分为框架结构，纵向4跨，7m柱距，共28m，横向跨度为14m，面积约为392m，柱顶标高为9.44m-10.4m，中柱截面尺寸为500×500，边柱截面尺寸为700×600，角柱截面尺寸为500×700，纵向框架梁边梁截面尺寸为400×1000，中间纵向框架梁截面尺寸为350×950，横向边梁截面尺寸为400×1000，中间横向梁截面尺寸为300×950，屋面板厚100mm，事故发生时混凝土顶板浇筑由高标高向低标高已完成此部分的3/4，屋面瞬间坍塌，造成事故，幸好人员只是受到轻伤没有造成太大的伤亡，但此次事故值得我们深思，为我们今后在施工大跨度混凝土结构敲响了警钟。

经过事后分析，此次事故发生的原因主要有：

（一）脚手架立杆地基存在问题

脚手架的地基与基础不坚实，脚手架底部的地基与基础是模架支撑体系的主要受力部位，直接关系到整个体系的安全和稳定，而以上实力在搭设脚手架前没有验算地基承载力，房心回填土为夯实，垫板不规范，是导致本次事故的一个因素。

（二）脚手架体系搭设存在问题

脚手架是整个模架体系的骨骼，也是最重要的部分，而此次实例中，无模板支架安全性能计算书，无布置图，立杆纵距、横距、步距随意性大，不符合规范，平杆、斜杆等水平支撑不规范，支撑系统整体稳定性极差。

（三）施工单位未编制专项施工方案

施工单位未编制专项施工方案，更没有经过有关部门审批和论证，施工组织设计针对性差，施工方随意性大，缺乏规范的施工工艺要求及严格的施工管理。对监理单位提出的事故隐患未能重视和有效及时整改。

（四）监理单位未能制止施工

监理单位对施工单位无专项施工方案采取了默许的态度，发现问题只是进行了提醒没有及时制止，没有进行有效监理。

二、预防模架坍塌事故的措施

通过对模架坍塌事故的分析，得知预防模架坍塌事故应是一项技术要求高、综合性强的系统工作，预防措施应从施工前技术和材料准备，施工期间严格规范施工和各方面严格监理等方面进行实施。

（一）施工前根据现场实际编制切实可行的施工专项方案是十分必要的

施工方案编制完成后应经技术负责人批准，并经监理工程师审查同意，签字认可后方可作为合格的施工方案加以实施。事故发生后施工单位又重新编制了施工方案，方案包括对模板方案进行了选择，对模板的安全性能进行了计算，做出了脚手架的施工方案，并详细制定了模板安装技术措施，模板拆除技术措施、模板技术交底等。

（二）施工前材料准备

施工单位在施工前应根据工程量积极配置施工材料，采用钢管脚手架的工程应仔细检查钢管有无裂缝，壁厚是否达到要求，表面是否光滑并进行防锈处理，确保每个扣件的质量满足要求，扣件不能有裂纹、变形。垫板或其他底部受力构件厚度材质应符合要求，合格材料进场后应按要求分类，按规定堆放，场地不应有积水。

三、施工期间应严格规范施工

（一）脚手架基础处理

在搭设脚手架前验算地基承载力没问题后，应在所有搭设脚手架的地方对地基进行夯实，脚手架的钢立柱不能直接立于土地面上，应加设底座和垫板，垫板厚度不小于50mm，遇到坑槽时，立杆应下到槽底或在槽上加设底梁（一般可用枕木或型钢梁），脚手架地基应有可靠的排水措施，防水积水浸泡地基。

（二）脚手架搭设

双排结构胶售价和装修脚手架的立杆纵距和平杆步距应≤2.0m；作业层距地面高度≥2.0m的脚手架，作业层铺板的宽度不应小于；外脚手架为750mm，里脚手架为500mm，铺板边缘与墙面的间隙应≥300mm，与挡脚板的间隙应牛100mm，当边侧脚手板不贴靠立杆时，应予可靠固定。

（三）连墙点设置规定

当架高≥6m时，必须设置均匀分布的连墙点，其设置应符合以下规定：门式钢管脚手架，当架高≤20m时，不小于50m，一个连墙点，且连墙点的竖向间距应≤6m，当架高>20m时，不小于30m一个点，切连墙点的竖向间距应≤4m，脚手架上部未设置连墙点的自由高度不得大于6m，当设计位置及其附近不能装设连墙件时，应采取其他可行的刚性拉结措施予以弥补。

（四）整体性拉结杆件设置规定

脚手架应根据确保整体稳定和抵抗侧力作业的要求，按以下规定设置剪刀撑或其他有互相作用的整体行拉结杆件。周边胶圈设置脚手架当高为6m-25m时，应于外侧面的两端和期间按≤15m的中心距并自下而上连续设置剪刀撑，当架高>25m时，应于外侧面面满设剪刀撑。周边胶圈设置的碗扣式钢管脚手架，当架高为9m-25m时，应按不小于其外侧面框格总数的1/5设置斜杆，当架高>25m时，按不小于外侧面框格总数的1/3设置斜杆。门式钢管脚手架的两侧面均匀应满设交叉支撑。在脚手架立杆底端之上100-300mm处一律变设纵向和横向扫地杆，并与立杆连接牢固。

四、施工和监理人员应增强管理意识

坍塌现场处置方案篇10

【关键词】应急演练；方案；组织；策划

1 项目概况

湖北省麻竹高速宜城至保康段MZTJ-4合同段位于湖北省保康县，是《湖北省公路水路交通发展战略战略规划》中规划的“七纵五横三环”是骨架公路第一横，也是湖北省鄂西生态文化旅游圈综合交通规划的“六大综合运输通道”之横一，麻竹高速公路是横贯湖北省中北部的一条东西向省际通道。本合同段共有18座隧道，单洞总长41945m，占路线全长的45.2%；其中分离式隧道8座、连拱隧道1座、小净距隧道9座。地质条件差，主要为页岩，且IV、V级围岩占85%，安全风险高。为了切实提高预防和处置突发事故的水平，项目及时制订了《隧道坍塌事故应急救援预案》，并组织了多次现场演练，为项目生产经营创造良好的环境。

2 应急演练的作用

应急演练是检验、评价和保持应急能力的一个重要手段。其重要作用突出地体现在：可在事件或事故真正发生前暴露预案和程序的缺陷， 使其更具有可行性；发现应急资源的不足（包括人力和设备等）；改善各应急部门、机构、人员之间的协调；增强公众应对突发重大事件或事故救援的信心和应急意识；提高应急人员的熟练程度和技术水平；进一步明确各自的岗位与职责；提高各级预案之间的协调性；提高整体应急反应能力，进而减少和降低人员财产损失。

3 应急演练的组织

应急演练的过程可划分为演练准备、演练实施和演练总结三个阶段。

演练前应详细制定方案，在人员、装备、资金、通讯等方面提供有力的保障，同时分解任务，并落实到部门和具体经办人。

应急演练结束后应对演练的效果做出评价，提交演练报告，并详细说明演练过程中发现的问题。按照对应急救援工作及时有效性的影响程度，将演练过程中发现的问题分为不足项、整改项和改进项。

演练的参与人员包括参演人员、控制人员、模拟人员、评价人员和观摩人员，这五类人员在演练过程中都有着重要的作用，并且在演练过程中都应佩带能表明其身份的识别符。

（1）参演人员

参演人员是指在应急组织中承担具体任务，并在演练过程中尽可能对演练情景或模拟事件做出真实情景下可能采取的响应行动的人员，相当于是通常所说的演员（本次演练中的五个专业职能组）。参演人员所承担的具体任务主要包括：

①救助伤员或被困人员；

②保护财产或公众健康；

③获取并管理各类应急资源；

④与其他应急人员协同处理重大事故或紧急事件。

（2）控制人员

控制人员是指根据演练情景，控制演练时间进度的人员。控制人员根据演练方案及演练计划的要求，引导参演人员按响应程序行动，并不断给出情况或消息，供参演的指挥人员进行判断、提出对策。其主要任务包括：

①确保规定的演练项目得到充分的演练，以利于评价工作的开展；

②介绍整个演练活动过程情况；

③确保演练的进度。

（3）模拟人员

模拟人员是指演练过程中扮演、代替某些应急组织和服务部门的人员，或模拟紧急事件、事态发展的人员。其主要任务包括：

①扮演、替代正常情况或响应实际紧急事件时应与应急指挥中心、现场应急指挥所相互作用的机构或服务部门。由于各方面的原因，这些机构或服务部门并不参与此次演练；

②模拟受害或受影响人员。

（4）评价人员

评价人员是指负责观察演练进展情况并予以记录的人员。主要任务：观察参演人员的应急行动，并记录其观察结果。

（5）观摩人员

观摩人员是指来自有关部门、外部机构以及旁观演练过程的观众。

4 峰儿垭隧道防坍塌安全演练组织策划

随着现场施工的全面展开，18座隧道基本转入洞内作业，为检验《隧道坍塌事故应急救援预案》的针对性和可操作性，切实提高预防和处置突发坍塌事故的应急救援水平，全面检阅项目各部门“以人为本，统一指挥，分工负责，协调一致”能力，计划于2013年11月21日上午10时，在峰儿垭隧道出口举行隧道坍塌事故应急救援演练。

4.1 精心策划

项目部由安全部牵头于演练开始前一个月便着手制定峰儿垭隧道坍塌事故应急救援演练的《实施方案》、《演练脚本》，同时分解任务，成立以分部经理为组长的现场应急救援指挥小组，下设应急救援组、医疗救护组、安全保卫组、技术保障组、综合协调组五个专业职能组，扎实做好筹划准备工作。

演练实施的基本过程：

峰儿垭隧道出口右洞正在进行掌子面钻爆施工，现场专职安全员突然发现距掌子面约10米处初支拱顶开裂、变形，并有扩大趋势，安全员马上发出报警信号，通知掌子面作业人员立即撤离现场，同时查看进出洞人员登记表，确定洞内被困人员。与此同时，安全员向现场指挥报告情况。

现场指挥立即启动隧道坍塌应急救援预案，并向上级部门报告事故现场情况，通知各救援小组立即赶赴事故现场。

首先安全保卫组到达现场，立即拉起警戒线，维持秩序，防止无关人员进入。

技术保障组到达现场，到洞内查看坍塌情况，确定初步抢险救援方案。

应急救援组在医疗救护组到达事故现场前，按照应急救援原则以及技术组的方案立即组织抢救，并从逃生管道将被困工人救出。

医疗救护组携带急救箱到达事故现场，立即进行简单的医学检查和急救，等待救护车的到来。

综合协调组赶赴现场了解现场救援情况，同时拨120急救中心请求救援，调配救援资源，开展专业救援。

安全保卫组继续做好保护事故现场工作。同时，技术保障组组织相关部门及人员进行现场信息搜集，为事故调查、形成事故调查报告做准备。

现场指挥清点各职能组人数，确保全部安全归队。最后开展事故调查。

4.2 明确责任，组织有力，切实做好协调配合工作

为了既能保证安全，又能清楚观看到坍塌演练过程和效果，项目部及时召开现场办公会，对洞口外场地布置、洞内演练部位、观摩台设置距离等都进行了详细安排，并落实到部门和具体经办人，为演练成功打下坚实的基础。

同时，项目部多次组织召开演练专题会，使演练更具操作性和实效性，演练脚本及演练实施方案修改了五次，从时间上细化各项目标，从内容上深化各个阶段，细化演练分工，从实战上强化各种环节。在正式演练前进行预演，以增强相互配合和协同作战能力。

5 应急演练取得的成效

本次演练参演人员共50余人，以峰儿垭隧道掌子面局部岩体坍塌，两名作业人员被困受伤为背景，应急救援预案启动、部门协同救援为主线，人工施救、专业施救等手段展开救援。演练历时30分钟，达到了预期效果。

1）提高了应急管理工作的认识，增强了应急演练的意识。加强应急管理，是关系国家经济社会发展全局和人民群众生命财产安全的大事，是全面落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重要内容，是坚持以“以人为本、科技兴企”为理念，安全第一、预防为主、综合治理的重要体现。通过演练，让我们看到重视应急管理工作，开展经常性、针对性的演练是十分必要的。演练还教育了广大参建人员，对增强他们对隧道安全工作和应急救援处置的认识起到了积极的作用。

2）锻炼了隧道救援队伍的能力，提高了应急救援的水平。通过演练，进一步提高了隧道应急救援队伍的技能熟练程度和专业水平，为隧道坍塌事故实际救援处置提供了经验和方法，为确保建立一支拉得出、打得响、战得胜的优秀应急保障队伍奠定了基础。同时，通过演练，进一步明确了各部门在应急救援中的职责和任务，并熟悉掌握应急救援处置程序、方法和注意事项，有效地提高了整体应急救援的反应、指挥和实战能力，增强了各部门、人员之间的协调性，以免延误最佳救援时期。

3）完善了隧道应急救援的体系，增强了预案的可操作性。事前预防固然重要，但事后救援也必不可少。演练可以发现问题、检验预案的可行性，为实现“以人为本，统一指挥，分工负责，协调一致”的应急管理机制目标和进一步健全完善隧道事故应急救援预案体系和处置程序探索了方法、提供了经验、明确了目标、找到了差距。通过演练和组织观摩，进一步促使各项安全措施、防范措施、应急预案真正落到实处。

安全将是一个永恒的话题，随着社会的发展、各项制度完善，安全管理工作所面临的压力和形势会更加严峻，只有不断的加强安全生产的宣传、教育和应急演练工作，才能真正起到预防的作用，有效降低损失，保障生命财产安全。

【参考文献】