摘要：作为我国部分地区公路建筑的重要组成部分，隧道结构不仅为公路的畅通性提供了便利，同时也能够体现出我国公路工程地下施工的整体水平，是提高我国交通水平的关键条件。 但在部分公路隧道的施工及使用过程中极易出现塌方现象，不仅对我国公路交通安全产生较大威胁，同时对我国未来交通行业发展及当地经济的发展也造成严重制约，因此必须加强对公路隧道塌方的预防及处理。
关键词：高速公路；隧道塌方；控制措施
1 引言
我国从改革开放以后不断的开展公路建设事业，规模也在不断增大，对于高速公路施工而言，由于距离较长，通往车辆较多，速度较快，因此公路设计需要考虑的因素也比较多，以及受到外界各种因素的影响产生各种质量问题。塌方是高速公路中常见的问题之一，严重的会影响施工成本的增加，并且对于交通质量也具有较大的影响。下面本文结合相关的案例背景来分析产生塌方的原因，进而提出相关的解决措施，以供参考。
2 加强预防公路隧道塌方危害的必要性
2.1 提高公路隧道安全水平，降低危险性
作为公路工程中的重要组成部分，隧道的主要作用是为了能够确保部分山区等地势复杂的地区交通的畅通性，通过修建隧道的方式加强对公路结构的连通，进一步提升该地区的交通水平和交通运输经济，提升居民出行率和当地经济发展水平的同时也能够进一步提高该地区与其他城市和区域的文化、经济的交流与互通，是全面促进我国坚持可持续发展的关键要素。一旦公路隧道出现了塌方现象，不仅直接阻断了该地区的公路交通，同时也极易对通行的车辆驾驶人员的生命财产安全造成严重损害，因此，必须加强对公路隧道塌方的预防，提高隧道结构稳定性，提升公路隧道的安全水平，减少人员伤亡和财产损失，降低交通危险性，有效规避交通风险，提高当地公路交通质量。
2.2 降低施工企业成本，推动企业发展
相对来说，出现公路隧道塌方的主要原因除了地区地势本身特点以外就是施工单位施工方案、材料等问题，而一旦因隧道质量问题出现塌方现象，不仅会出现严重的交通危险状况，同时也极易对施工企业的施工投资成本产生影响，导致施工单位投入大量资金对塌方进行处理，使企业本身流动资金出现较大变动，甚至会延长工期，导致施工单位及公路单位损失增大，对施工企业未来发展和市场信誉也会造成损坏。因此，加强对塌方的预防可有效降低对施工方成本的投入，加强成本资金和施工工期的把控，提升隧道施工质量的同时提升企业市场信誉及经济效益，为企业未来发展提出战略决策奠定坚实基础。
3 隧道施工塌方产生的原因
3.1 地质原因
在高速公路隧道施工设计时，由于都是穿越式工程，因此地质因素对其影响较多，才没有完全了解该工程所要穿越隧道的地质情况下进行施工，很容易产生塌方的现象，因此必须对该地区的地质情况进行详细探究。据大量的调查表明，一般隧道高速公路产生塌方的原因往往都是因为地下水的存在，因为地下水的长期流动，会对岩石造成侵蚀，这样极其容易改变地质情况，使土层密度与岩石的硬度降低，同时也会在长期流动的情况下冲走土壤中的填充物，造成塌方事故。
3.2 施工过程存在的问题
在确定施工方案时选择的技术存在与实际情况不符的情况，或部分施工企业因受自身影响无法选择最先进的施工技术，导致开展技术施工时无法满足隧道施工需求，加上部分施工人员本身缺乏施工经验和专业能力，在施工时并未完全按照技术人员的指导进行隧道施工，导致施工时出现施工问题，例如开挖过度、开挖不足、支护稳定性差等情况，或在开挖爆破、施工过程中未及时对隧道内的应力变化进行全面监测，最终导致施工时出现严重质量问题，进而提高塌方出现的概率，甚至出现塌方。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外隧道开挖和衬砌可能改变地下水的渗流条件，破坏了地下水平衡，从而增加塌方风险。
4 针对公路隧道塌方的预防方法
4.1 超前地质预报措施
在隧道施工中，应当对当地的地质情况进行详细分析，并且制定相关的预报措施，保证施工的顺利进行。现阶段我国高速公路隧道施工的地质预测一般采用隧道地震波法（TSP）、探地雷达法（GPR）以及红外线探水法等相关的地质超前预报技术的相互结合，对实施隧道施工过程的地质情况进行精准预测，并且需要将该技术进行不断的完善和升级，保证数据的准确性。另外在地质预报中需要清晰的了解隧道所在区域的地质情况，同时进行长期的跟踪预测。不能在过程中具体问题具体解决分析，这样不但不能够预防事故的发生，而且会耽误施工进度。最后需要对隧道中周围的岩石结构可能产生的事故进行预测，并采取相关的解决措施，防患于未然，保证施工顺利的实施，提升施工效率和质量。
4.2 常规性处理方法
如在隧道上半台阶开挖时出现塌方现象，本着安全第一的原则，掌子面施工应立即全面停止作业，施工人员及时撤至安全地段，并对塌方处进行观察，待塌方处稳定后再进行处理。如塌体稳定程度高，则可进行封堵加固，先采用喷射混凝土及时进行封闭，再施做超前支护加固岩体，超前支护视围岩状况做适当加强。并在塌孔内预留注浆管，待初期支护完成后进行回填处理。如塌体稳定性差，先对塌体采用喷射混凝土加钢筋网进行封闭，然后采用全断面注浆对塌体及围岩进行注浆固结。之后再打设超前支护施做下一道工序。
4.3 注重支护施工的科学性
在隧道工程施工过程中，严格遵循“重地质、管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤监测、速反馈”的隧道施工24字方针。科学采用支护方案及参数，保证隧道支护的稳定性，进而保障隧道施工质量。首先，注重支护结构的建设。在不同地质条件下支护结构的施工过程中需要采用具有针对性的方案进行施工，之后对施工过程特别是施工质量进行严格管控，保障施工的质量与安全。在施工过程中需要对相对应的位置、地质条件等进行记录并全面掌握。在支护结构施工中做好洞内排水疏导措施，加强掌子面排水疏导和围岩内裂隙水排疏；加强洞内反坡排水。避免隧道基底长时间浸水影响结构受力和整体稳定，并适时开展水质分析，为避免隧道坍塌提供外部环境条件。其次，对支护施工的材料进行控制保障隧道的质量。在混凝土选择上需要选择合格材料，按照规定的配合比进行调配，保障混凝土的质量，然后采用科学方式进行支护结构的架设保障质量。再次，支护的设计要科学。在支护设计中要根据隧道施工的具体情况，设计更加合理的支护方式，保障隧道施工的科学性与安全性，避免隧道出现坍塌。在隧道施工过程中要注重雨水的防护工作，避免因为雨渗透导致的水流侵蚀，保障隧道的稳定性，保障隧道安全。
5 结束语
为保障高速公路隧道塌方段施工过程中的安全、防止塌方事故再次发生，根据国家《安全生产法》法规，结合安企村1号隧道塌方段的现状，建设方、监理方、设计方、施工方等多方参与了塌方段原因分析、地质勘察、复核设计、专家评审会等流程，制定了本次事故的处治方案，该处治方案得到了严格执行，塌方段及其影响段处治相当成功，隧洞坍渣开挖方式、支护形式、混凝土衬砌安全可靠，目前该隧洞已经正常通车，且该高速公路隧道工程的质量、安全、工期均得到了保证，印证了塌方段处治方案的正确性和可靠性。
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论文作者:詹飞
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：隧道论文; 地质论文; 公路论文; 高速公路论文; 超前论文; 结构论文; 措施论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;