關(guān)于隧道施工中塌方、泥石流問題的處理探討

 引言
在進(jìn)行隧道施工的過程中，由于地質(zhì)條件的變化以及施工方案行為中的誤差會(huì)帶來塌方、泥石流情況的發(fā)生。這種塌方以及泥石流情況的發(fā)生會(huì)給整個(gè)工程質(zhì)量帶來極大危險(xiǎn)，造成社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的隱患。在當(dāng)今高速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，提高工程質(zhì)量，做好安全隱患的排查工作，對(duì)于促進(jìn)我國社會(huì)穩(wěn)定、提升工程建設(shè)本身的質(zhì)量水平具有重要意義。而在隧道施工中，由于本身的施工難度較高，地理地質(zhì)條件復(fù)雜，不同程度的塌方和泥石流能夠帶來不同程度大小的危害，而一些突發(fā)性的、規(guī)模性的塌方和泥石流一旦發(fā)生，如若不進(jìn)行有效且及時(shí)的處理，帶來的整個(gè)工程的損害以及生命財(cái)產(chǎn)的危害都是極其可怕的。因而在進(jìn)行隧道施工的過程中，對(duì)于塌方以及泥石流的問題應(yīng)該做到早發(fā)現(xiàn)、早處理、早預(yù)防，這樣才能更好的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的向前發(fā)展。
1 塌方問題
塌方長發(fā)生于隧道施工過程中，是在地壓的作用下，周圍巖石、泥土等產(chǎn)生裂縫以及松弛現(xiàn)象。塌方的發(fā)生也可以主要分為兩個(gè)方面的原因：一是自然的原因，二是人為的原因。自然因素就包括了各種地質(zhì)災(zāi)害等，而人為原因主要指的是在進(jìn)行施工過程中由于審核標(biāo)準(zhǔn)等的不嚴(yán)格帶來的施工質(zhì)量低下以及外界人為破壞等行為。塌方現(xiàn)場的特征可以總結(jié)概括為以下四個(gè)方面：①巖土存在裂縫。在進(jìn)行施工過程中，會(huì)經(jīng)過一些巖土本身存在裂縫問題的地段，由于這個(gè)部分具有軟弱帶，會(huì)造成相應(yīng)軟泥等巖層部分的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，在受到水浸以及重壓等作用時(shí)會(huì)坍塌。由于巖土層本身的結(jié)構(gòu)問題，塌方在一開始并不太明顯，而是其道路在受到較長時(shí)間的考驗(yàn)之后會(huì)出現(xiàn)，而一旦達(dá)到路段的極限度，塌方就會(huì)發(fā)生，形成一系列后果。②土層坡度較大。土層坡度較大一般來說是其土層下面藏有巖層，這類巖層往往是傾斜度較大，或者是土質(zhì)較為軟弱的層面。從而造成了其土層表面水平，在一些堆置物的作用下會(huì)帶來土層的較大壓力，在這種壓力作用下，土體本身的負(fù)擔(dān)增強(qiáng)，土層之間的抗剪程度降低，從而帶來塌方情況的發(fā)生。③水的滲入。雨水以及地下水等的滲入帶來了土層結(jié)構(gòu)的掏空，從而使得斜坡土層在本身坡度不夠以及傾角過大等的作用下，斜坡下部被切斷，帶來坡腳等的松動(dòng)，帶來土層結(jié)構(gòu)內(nèi)部的不平衡，從而使得上半部分的土層整體失去平衡，形成滑動(dòng)現(xiàn)象，形成塌方的因素準(zhǔn)備。④堆砌物的重力作用。在一些較為脆弱的土層上方或者還不太穩(wěn)定的滑坡、坡積土層等上面，放置一些建筑物，將一些堆土放置在坡面等地方，從而使得土層在重力作用下，原來的受力因素改變，帶來中心的移動(dòng)，并且在一系列外力的再次作用下，坡體會(huì)再次出現(xiàn)滑坡以及失去平衡，帶來塌方的隱患。
2 泥石流問題
泥石流主要是在自然因素的作用和影響下，造成的山體滑坡以及裹挾大量石塊等的洪流現(xiàn)象。泥石流由于發(fā)生突然以及產(chǎn)生的較大破壞力會(huì)造成非常大的危害，而泥石流對(duì)一些路面等交通系統(tǒng)造成的沖擊破壞也是十分強(qiáng)烈的。泥石流發(fā)生于一些含有特殊地形以及地貌特征的地區(qū)，由于泥石流中含有的泥沙等固體物質(zhì)非常高，帶來的破壞力自然也是大于洪水的。隧道施工中的泥石流現(xiàn)象會(huì)帶來極大的隧道沖擊力，在石塊等固體物的強(qiáng)烈撞擊等作用下，會(huì)產(chǎn)生大量的能量，從而對(duì)隧道施工造成極大的破壞。造成泥石流的主要條件因素可以總結(jié)為三點(diǎn)：
①地形條件。泥石流一般發(fā)生在高山險(xiǎn)峻、地形陡峭等地，由于這種地形十分便于水流的集聚，從而能夠形成泥石流發(fā)生的首要條件。在具體的泥石流發(fā)生地段中，會(huì)形成三個(gè)不同部分：形成區(qū)、流通區(qū)以及堆積區(qū)。在形成區(qū)段，往往呈現(xiàn)為三面環(huán)山的狀況，在出口面的山體較為破碎、植被等發(fā)育不好，有利于一些碎屑物的堆積。在中游地帶，表現(xiàn)為十分陡峭的峽谷，形成較大的坡度，從而帶來泥石流滾動(dòng)而下的較快速度。在其下游地段，其地形是較為開闊的平原，這也是在泥石流發(fā)生之后碎屑物堆積的
地方。
②碎屑物條件。泥石流發(fā)生時(shí)，碎屑物是其中的重要成分，這些碎屑物主要是在地表巖層的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中發(fā)生的，并且在一些自然外力的作用下，會(huì)形成相關(guān)地面結(jié)構(gòu)的改變，使其發(fā)生斷裂、斷層等，從而為泥石流準(zhǔn)備良好的碎屑物條件。同時(shí)，在一些土質(zhì)結(jié)構(gòu)較為松散、結(jié)構(gòu)組成不完整的地區(qū)，較為容易受到損害。而現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)中，人類行動(dòng)的范圍日益擴(kuò)大，對(duì)森林等原始地帶的濫開發(fā)，帶來了大量的碎物來源。以上這些因素都是形成泥石流的主要碎屑物條件，這些碎屑物會(huì)在泥石流發(fā)生過程中滾動(dòng)造成很大的沖擊和破壞。
③水流條件。泥石流過程是需要水流條件的，水流是進(jìn)行泥石傾瀉和沖擊的主要作用者。水流是泥石流的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，而這些也主要是在一些天氣條件下產(chǎn)生的，例如，一些連續(xù)的降雨或者大暴雨都會(huì)造成泥石流的發(fā)生。水流裹挾大量的碎屑物，最終帶來泥石流情況的發(fā)生。
3 隧道施工中的塌方、泥石流問題處理措施
在進(jìn)行隧道施工中，在外力以及人為因素作用下形成的塌方以及泥石流問題會(huì)帶來建筑施工的極大安全危害，對(duì)塌方以及泥石流問題進(jìn)行及時(shí)的勘察以及處理，是降低塌方、泥石流危害程度的主要措施。在進(jìn)行具體的問題處理過程中，以以下四個(gè)方面為例來進(jìn)行探討。
3.1 科學(xué)規(guī)范的勘察過程 塌方以及泥石流問題的發(fā)生原因是多方面的，而在具體的狀況中，只有做好現(xiàn)場情況科學(xué)規(guī)范的勘察，才能了解到相關(guān)問題產(chǎn)生的主要因素，從而有針對(duì)性的采取相關(guān)措施。例如，在格咪底隧道橫洞產(chǎn)生的溶洞問題，首先勘測到其掌子面里程為HDK0+130，右側(cè)拱部發(fā)現(xiàn)一處溶洞，洞口面積約為1.5平方。對(duì)洞內(nèi)的相關(guān)材質(zhì)進(jìn)行檢測，主要為粉質(zhì)黏土夾角礫，有滲水，圍巖為灰?guī)r，弱風(fēng)化（W2），巖體較完整。而在此發(fā)生的塌方主要是在外部鞭炮的沖擊下，其右側(cè)的拱部發(fā)生較大程度的泥土，并且在突出物處發(fā)現(xiàn)一些黃褐色的黏土夾角沙礫。在對(duì)此溶洞情況的細(xì)致了解下，開始進(jìn)行安全警戒線的設(shè)置，并且對(duì)相關(guān)路段進(jìn)行分部，對(duì)掌子面進(jìn)行超前預(yù)報(bào)。以上所有措施都是在對(duì)其塌方情況進(jìn)行合理細(xì)致的了解后而進(jìn)行的，只有做好了必要而科學(xué)的勘察，才能對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行較好的定位，采用具體的、定量化的方式來改善和解決出現(xiàn)的狀況。可以說，科學(xué)規(guī)范的勘察過程是在進(jìn)行隧道施工中塌方和泥石流問題處理過程中必要的關(guān)鍵步驟。
3.2 多方位的處理措施 在對(duì)現(xiàn)場情況的詳盡把握前提下，采取的處理措施也應(yīng)該是多方位的、全面的，從而才能更好的保障對(duì)塌方以及泥石流情況的處理。例如，在沙田壩隧道進(jìn)口DIK57+782～DIK57+787.6段洞內(nèi)初期支護(hù)坍塌處理方案中，主要采用了地表處理以及洞內(nèi)處理相結(jié)合的方式來進(jìn)行。在地表處理方案中，主要對(duì)地表的塌陷處進(jìn)行了夯實(shí)處理，在隧道中線兩側(cè)鋪設(shè)鋼板，確保行車順暢和安全，做好地表情況的監(jiān)測。而在進(jìn)行洞內(nèi)情況的處理中，情況則更為復(fù)雜，為了放置坍塌體進(jìn)一步滑落，在其拱腳處進(jìn)行了沙袋堆碼處理，在其坡面進(jìn)行噴射密實(shí)。采用小導(dǎo)管對(duì)坍塌體進(jìn)行注漿加固。等到注漿完成，需要對(duì)支護(hù)物進(jìn)行拆換。在整個(gè)拆換過程中必須做好時(shí)時(shí)檢測，嚴(yán)格控制每一步工藝，從而最終確保施工處理的安全和高效。除了這種地理層面上的多方位，施工處理措施的多方位還表現(xiàn)在其工期的前中后期階段，從前期的規(guī)劃到中期的工程實(shí)施再到后期的防護(hù)等過程，形成塌方以及泥石流處理方案上的多方位、多角度。
3.3 做好應(yīng)急處理措施 應(yīng)急處理措施是在相關(guān)危害產(chǎn)生的第一時(shí)間內(nèi)作出的反應(yīng)，而這種應(yīng)急措施的得當(dāng)與否往往是措施處理好壞的關(guān)鍵步驟。應(yīng)急處理過程中，需要做好對(duì)現(xiàn)場情況的準(zhǔn)確把握，采用最優(yōu)化方案，從而及時(shí)緩解可能危害的進(jìn)一步發(fā)生。例如，在屏邊隧道進(jìn)口DIK60+954-+984段坍方體處理施工中，在以安全為重的前提認(rèn)識(shí)下，從地表到洞口各個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行了緊急預(yù)案處理。在其路線設(shè)置好安全警戒線，防止無關(guān)人員的進(jìn)入。在坍塌體前段實(shí)施沙袋式的反壓，環(huán)節(jié)塌方壓力。對(duì)地表情況進(jìn)行有效監(jiān)測，隨時(shí)做好突變情況匯報(bào)。這種應(yīng)急措施過程，必須是對(duì)現(xiàn)場情況的第一把控，并且設(shè)置好進(jìn)行安全處理環(huán)節(jié)的一系列準(zhǔn)備，相關(guān)人員的合理配置，施工方案的較快出臺(tái)，而這些過程也保證了施工處理后續(xù)工程的進(jìn)行。
3.4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 隧道施工中的塌方以及泥石流情況的發(fā)生是十分復(fù)雜的，在進(jìn)行具體的施工處理中，單純的依靠相關(guān)原則規(guī)范來進(jìn)行是不切實(shí)際的，需要根據(jù)實(shí)際情況才能采取相關(guān)的措施。因而，這就造成了施工處理過程中的情況各異，但做好經(jīng)驗(yàn)總結(jié)仍然能夠?yàn)橄乱淮蔚氖┕ぬ幚硖峁┝己玫慕梃b。從不同的隧道情況中，可以更加了解到土層結(jié)構(gòu)以及壓力情況的作用情況，也能夠不斷了解到安全第一的施工原則，做好現(xiàn)場情況的測繪以及數(shù)據(jù)分析等等，最終都能夠在隧道塌方、泥石流危害中積累豐富的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)。
4 總結(jié)
隧道施工中的塌方以及泥石流問題是一類常見問題，而做好對(duì)其的了解和預(yù)防是十分重要的，也是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)穩(wěn)定發(fā)展的基本前提。針對(duì)塌方問題，對(duì)現(xiàn)場情況和原因主要可以總結(jié)為四個(gè)方面：巖土存在裂縫、土層坡度較大、水的滲入以及堆砌物的重力作用。泥石流災(zāi)害的發(fā)生也是在三個(gè)方面的基礎(chǔ)上才能形成的：地形條件、碎屑物條件以及水流條件。做好隧道施工中塌方以及泥石流問題處理，規(guī)范步驟，明確責(zé)任，才能及時(shí)排除隧道中的各類安全隱患。這種處理過程主要被總結(jié)為四個(gè)方面：科學(xué)規(guī)范的勘察過程、多方位的處理措施、做好應(yīng)急處理措施以及經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。隧道施工中的塌方、泥石流問題造成了我國隧道安全的很大危害，采用合理、科學(xué)的原則和方案來進(jìn)行問題處理，才能最終確保施工處理的安全有序。