浅议如何有效处理小型水工隧洞塌方

　　摘要：小型水工隧道断面一般都比较小，开挖方式为全断面掘进，具有良好的施工效果，但是如果施工地质条件较差，会降低隧道洞进出口段稳定性，增大了隧道成型难度，很容易出现不同程度的塌方问题。为提高工程施工综合效率，必须要结合小型水工隧道施工特点，对施工塌方问题进行综合分析，并采取措施来进行优化，达到提高隧道结构稳定性的目的，本文对此方面内容进行了简要分析。

　　关键词：小型水工隧道；塌方施工；支护施工

　　全断面掘进开挖方式适用于实石质坚硬的围岩地质环境，如果小型水工隧道工程施工位于松软围岩地质环境，尤其是泥层、砂卵石岩层，其稳定性较低，增大了隧道成型难度，如果不采取相应的措施进行支护处理，很容易出现塌方问题。这样在进行施工时，需要提前对施工环境地质条件进行综合分析，并编制合理施工方案，选择确定合理的施工技术与工艺，减少隧洞塌方问题的发生。

　　一、小型水工隧洞塌方原因分析

　　1.前期准备阶段

　　1.1 勘察不足

　　在进行小型水工隧洞施工前，均需要对施工路段地质环境进行全面勘察分析，并根据勘察结果来选择相应的施工技术。但是在实际施工中，存在很多工程施工前地质勘察不到位，并且对于可能出现塌方问题的路段未采取可靠的预防处理技术。施工设计方案不合理，一旦遇到软弱、破碎带地层时，支护施工不全面，最终出现塌方问题。

　　1.2 施工不当

　　为提高隧洞结构稳定性，需要保证隧洞衬砌具有一定的厚度，尤其是对于不良地质路段，更需要做好对厚度的控制。部分工程施工时管理不规范，导致衬砌厚度达不到要求，结构承载力较低，不能满足山崖压力承受要求，在建设完成后很容易导致结构被破坏，进而出现塌方问题[1]。

　　1.3 设计不当

　　施工设计时，为降低施工成本，过分追求较短洞线，通过缩短洞深长度的方法来提高施工经济效益。但是对于小型水工隧洞施工来说，洞轴线一般会选择在垭口最低位置，趁沟进出洞，并且按照“晚进洞、早出洞”的方式，加大了洞口位置开挖深度与洞脸仰坡高度，忽视了地质因素存在的威胁，进而导致在后期施工过程中出现塌方问题[2]。

　　2.正式施工阶段

　　在施工阶段出现隧洞塌方问题的主要原因，即施工技术与工艺实施不当，施工行为规范性低，未做好对各影响因素的综合分析，相应支护施工不到位，增大了工程施工风险。第一，支护不到位。针对稳定性差围岩施工环境来说，喷护砼厚度不符合要求，并且隧洞开挖后未及时进行衬砌支护施工，导致围岩长期暴露在空气中，增大山岩压力，出现塌方问题。第二，开挖爆破不合理。很多隧洞工程开挖施工时，会选择用强爆或者装药方式，会产生剧烈的震动，而对隧洞结构稳定性产生影响出现塌方。第三，支撑结构不当。支撑结构强度较低，或者是设置的支承位置与高程不合理，在后续施工活动展开时需要将其拆除，从而出现塌方问题。

　　二、小型水工隧洞塌方预防措施

　　1.地质勘察优化

　　施工前全面做好地形、地质情况的勘察，确定工程施工区域地形地质特点，掌握隧洞轴线与进出口地质材料，详细分析垭口、山体以及沟谷等部位施工技术要求，最大程度上来降低塌方问题产生的概率。根据地质勘察结果来编制施工方案，合理选择施工技术与工艺，例如在选择洞线时，为降低施工难度，提高施工安全性与有效性，应尽量避免选择盆地、山谷等不良地形、堆积体、溶洞以及软弱破碎带不良地层，如果存在不可避免的情况，需要着重做好施工组织设计管理，做好各项技术管理优化，提高施工活动展开的有效性，以免在施工工程中出现塌方事故而被迫停工。

　　2.施工技术优化

　　应总结以往施工经验，对施工方案进行优化，提高施工技术与工艺的合理性，选择有效的塌方预防措施，并配备相应的材料与设备。对施工技术进行优化，提前对可能出现塌方问题的路段编制应急预案，并采取相应的支护措施丝攻。另外，还应重点做好工程施工排水，隧洞开挖要遵循弱爆破、短进尺、勤支护的原则，并且要控制好开挖按进度，尤其要重点做好支护处理，不得为缩短工期而降低结构稳定性[3]。

　　3.施工管理优化

　　在整个小型水工隧洞施工过程中，需要将管理工作落实到位，确保所有施工行为均严格按照设计方案来进行，提高施工活动的规范性。同时还应做好安全检查，尤其是山体渗水与支护完成段，对存在塌方可能部分进行预警，并进行支护加固处理，避免塌方事故的发生。

　　三、小型水工隧洞塌方问题处理措施

　　1.大塌方处理

　　第一，支护材料。根据塌方情况来选择合适的支护材料，此种塌方一般是因为山体压力过大造成，因此应尽量选择用永久性架设，混凝土衬砌施工后不进行拆除。其中超前锚杆材料可以分为木锚杆与钢锚杆两种，综合对比后应选择用刚锚杆，其具有良好的受力条件，并且打进速度快，可以短时间内获得良好的施工效果。第二，钢支撑施工。钢支撑架设应根据隧洞衬砌断面来分析，确定力立柱梁长度，并根据实际塌方大小确定钢支撑排距，计算穿过塌方所需架设钢支撑排数，提高整个支撑结构的有效性。施工时需要将塌方体全面清除干净，在第一次支护基础上进行加密纵向连接，确保各排钢体支撑成为一个整体，提高结构的稳定性。

　　2.小塌方处理

　　可以选择用门框式支撑结构处理，其主要包括立柱、顶梁以底梁三部分组成。施工前应准备好木柴，支撑架设后对其进行加固处理，即用木柴将坍穴封堵住，提高岩层结构稳定性。在正式处理前需要将塌方体全部清除，谈后确定原有支护结构是否安全可靠，经检查确认后综合分析各项因素，选择最为合适的支护材料按照设计方案进行施工，提高处理综合效果。

　　结束语：

　　小型水工隧洞塌方问题产生的原因比较多，为提高问题处理的有效性，需要从实际情况出发，针对不同问题原因来编制合理的施工方案，提高方案设计的合理性与科学性，争取提高工程施工质量。

　　参考文献：

　　[1]汪福成.论小型水利工程水工隧洞施工塌方处理[J].智富时代，2015，04：190.

　　[2]赵彦峰.小型水工隧洞塌方处理技术措施与应用[J].甘肃农业，2012，10：94-95.

　　[3]韦宏珍.小型水利水电工程隧洞塌方处理[J].科技创新与应用，2012，07：91.

　　冯旭 莫增旭 徐伟杰 张伟