0、引言

在隧道工程施工中，由于地质不良等原因，会出现侧壁滑动或洞顶围岩坍塌等现象，称为塌方。隧洞施工中塌方的出现会造成人员、机械等损坏，也会影响工程顺利实施，甚至会导致工程工期延误。隧道工程中应采取预防措施，减少塌方对工程实施的影响，降低对工程建设造成的不利损害，因此，有必要对隧道施工中塌方进行分析研究，在施工现场严格做好塌方的预防和控制处理。

1、隧道塌方的原因分析

造成隧道塌方的原因归结起来主要有：

（1）地质条件影响。地质条件对于隧道施工具有重要的影响，地质条件差，特别是对于Ⅳ、Ⅴ类围岩，其自身稳定性差，在施工过程中容易出现塌方等现象。而且对于一些特殊的部位也容易出现塌方现象，如隧洞围岩软弱的掌子面、地下水发育地段等情况。在隧洞施工中经常会遇到断层褶皱带、高地应力岩层等部位，这些地段地质条件复杂，在施工前难以预见，若施工中没有良好的预防和处理措施，就容易出现塌方。

（2）设计不合理。设计对于地质条件的判断会较大影响施工过程，在隧道施工中，需要设计提前预判地质条件状况，这样才能有效在施工中做好预防措施，避免塌方的发生。若设计对于地质条件判断错误，或者是不能充分考虑到隧道地质条件对施工的影响，就会影响施工过程的顺利实施。特别是设计需要在施工过程中及时对地质条件进行动态跟踪分析，及时调整围岩分级，指导施工对隧道施工的预防措施。若设计对施工过程中地质条件判断错误，就会导致施工对于围岩分级和支护等预防措施判断错误，影响隧道的施工进度。

（3）施工不规范。隧道施工过程中，不可避免会遇到地质条件差的地段，特别是对于长隧道施工中经常会遇到，而施工过程为减少塌方等现象的发生，目前很多施工单位都抱有侥幸心理，施工过程中的不能及时做好预防措施，提前的支护、注浆等措施不到位，这样开挖的隧道由于围岩稳定性被破坏后就会出现塌方。还有一些施工单位在隧道施工中，爆破开挖组织设计不合理，效果差，就会导致围岩应力集中，出现隧道中岩石塌方现象。特别是有些施工单位在采取初期支护时措施不规范，导致支护后围岩整体稳定能力不够，达不到整体受力效果，支护强度不够就会出现围岩滑移等现象出现。

2、隧道塌方处理的一般程序

隧道塌方处理总体施工原则为强加固、短清渣、快支护、实回填、勤量测。对于塌方量的不同其处理措施也有差异，一般对于小塌方可采取直接清渣处理，而对于大塌方的处理则需要考虑初期处理和塌方体处理两个过程。大塌方的处理程序如下：

（1）初期处理

对于初期处理主要的过程包括以下几个方面：

①喷混凝土。对于开挖后及时进行喷混凝土，封闭塌体面，防止围岩在开挖破坏稳定性后出现风化或塌落；

②固结灌浆处理。对于较为破碎的围岩可在必要的条件下实施固结灌浆，更好的保证围岩的稳定性，之后再进行隧道掘进施工；

③钢支撑。对于覆盖层深厚的隧道，可考虑在初期采用钢支撑支护，提高整体稳定性，有利于隧道开挖；

④设置截排水设施。对于塌方通顶的情况，为阻止地表水的渗透而对塌方体的影响，一般需要修筑截排水设施。

（2）塌方体处理

塌方体的处理主要包括以下三个过程：

①超前支护处理。对于地层比较软弱时，需要加强超前支护，增设大管棚或注浆小导管，提高岩体的整体稳定性，保证开挖的安全性；

②采用台阶法施工，施工过程中利用挖掘机和人工风镐相结合方式，控制好进尺长度，同时在开挖后及时进行支护处理；

③衬砌处理。对于围岩类别差的地段，可进行衬砌混凝土处理，稳定围岩，而且对于塌腔可采用回填处理，保证整体稳定。

（3）监控量测

在隧道施工中，需要根据施工过程进行动态跟踪监测，及时分析岩石情况，反馈现场实际情况，并调整施工预防措施，用实际施工现场监测数据指导施工，这样能保证预防措施更有针对性，减少塌方现象的发生。 

3、隧道塌方的预防措施

隧道塌方是经常会发生的，因此，需要在隧道施工中做好隧道塌方的预防措施，主要包括以下几个方面：

（1）超前地质预报

隧道超前地质预报是预防塌方的有效措施，能有效调整处理措施，减少塌方等事故的发生。一般超前地质预报的主要内容为：①在开挖之前根据勘探资料对施工地段地质条件进行预报，提供掌子面的围岩类别等地质条件，并及时进行地质条件变化趋势分析，为施工措施的准备提供指导；②根据开挖发现的掌子面地质条件，及时进行地质条件的判断和分析，预判后续地段开挖中可能出现的地质断层情况和可能出现的问题，为施工措施的准备提供指导；③超前地质预报还可对开挖地段可能出现的涌水或溶洞等位置进行预报，提前采取有效处理措施。

（2）掌握坍塌前的第一手资料

在隧道开挖中，实际开挖资料是第一手资料，对于及时调整施工措施具有重要作用，一般而言，第一手资料主要包括：钻进速断、钻进进尺、回水大小、岩石颜色情况等等。在开挖过程中，需要根据开挖洞段实际地质情况，对地质条件进行动态跟踪分析，及时分析地质和地形情况变化，并进行地质趋势变化分析，及时反馈给施工，保证能及时根据地质趋势的分析调整爆破参数和施工处理措施，促进施工过程的顺利进行，减少塌方等现象的发生。

（3）完善施工组织设计、加强围岩变形观测

按照“早喷锚、强支护、快封闭”的原则完成施工组织设计，在不良地质地段施工时，应按照“先治水、短开挖、弱爆破、先护顶、早喷锚、强支护、早衬砌”的原则稳步前进，合理控制开挖速度，提高初期支护的刚度和承载力，提高围岩支护能力。

（4）隧道高地应力坍塌的预防

隧道的高地应力极易引起开挖过程中的塌方等现象，具有较强的破坏性，一般发生也会很突然。在开挖过程中，岩石的开挖会导致开挖断面的应力释放，岩石在此条件下，就会出现突然崩塌等现象。隧道施工中开挖过程对岩体的扰动情况会直接导致临空面应力释放的大小，进而也会直接影响高地应力产生的塌方体的破坏规模。因此，在施工中应尽量采用小断面、弱爆破、短进尺的施工方法，在高地应力地段应尽量避免对岩体的强扰动。

4、隧道塌方的治理措施

（1）在隧道施工中发生塌方时，首先是需要及时进行塌方原因分析，观测塌方的范围和地质段情况，经分析后再制定合理的处理方案，避免盲目的对塌方处理而导致更大塌方和事故的发生。

（2）在明确需采取处理措施后，可先加固处理未塌方地段，防止塌方现象的扩大，根据塌方量的大小，再采取不同的处理措施和方案，一般包括以下几个方面处理措施：

①小塌方，纵向延伸不长、塌穴不高。对于此类塌方情况，需要做好加固工作，并及时进行喷混凝土处理，对塌方体两端进行加固，支护封闭塌穴顶部和侧部，在做好保护措施和安全的前提下，再进行塌方体清理。

②大塌方、塌穴高。对于此类塌方现象，一般塌方体渣量数量大，首先需要弄清楚塌方体的规模和具体位置，经分析后若能进行塌渣的清理，则可以采取先护后挖的方法进行清理，若不能直接进行塌渣的清理，则需要先采用固结注浆或管棚等措施稳定岩体及塌渣，待岩体或塌渣稳定后再按照从上到下的逐步清理塌渣，而且在塌渣清理中应采取短进尺、弱爆破、早封闭的原则挖塌体，塌体清理过程中需要及时完成衬砌。

③塌方冒顶。对于此类情况，清理塌渣前必须先进行支护处理，一般需要在塌陷穴口附近地面打设地面锚杆，稳定穴口，避免再次塌方，在洞内则可采用钢支撑固定，并采用管棚支护方式固定。

④洞口塌方。对于此类塌方情况，一般易塌至地表，具体处理措施可采取暗洞明作的方案进行处理。

（3）处理塌方的同时，应加强截排水工作。对于塌方发生时，很大可能和地下水有关系，应防止地表水渗入塌体，及时进行截水或排水措施，避免塌方现象继续扩大，制定治塌先治水的处理措施方案。当地表沉陷和裂缝时，一般可以开挖截水沟，防止地表水渗入塌体；当塌体内地表水丰富时，应做好排水处理，用管槽引至排水系统内，防止地表水导致塌方继续扩大。

结语

隧道施工中地质条件复杂，塌方现象时常发生，塌方的出现会造成人员、机械等损坏，也会影响工程顺利实施，甚至会导致工程工期延误，必须施工单位高度关注和重视，只有详实的地勘、科学的设计、规范的施工，才能更好的避免塌方的出现。在隧道施工中必须做好塌方的预防措施和塌方发生后的治理措施方案，这样才能减少不必要的损失，更好的保证工程效益。

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