党琳琳
黑龙江省高速公路管理局尚志公路管理处黑龙江尚志150600
摘要：黄土隧道由于施工的困难程度大且由于黄土的自稳能力极差，所以十分容易发生塌方现象。黄土隧道一旦发生塌方，波及的范围一般较大，且对施工进度与施工质量都会造成可观的影响。所以施工难度大，一旦塌方造成的危害较大成为了黄土隧道施工的特点。。在施工过程中需要结合施工的具体情况，策划出可实施性高的施工方案是施工的重中之重。同时在发生塌方后也要采取可靠的施工处理技术来对现场进行补救，将可能造成的损失最小化。
关键词：黄土隧道；塌方；处理技术
前言
在发生塌方后，首先要分析导致塌方的原因。具体要从工程地质和水文地质、隧道结构断面、隧道支护结构、隧道围岩压力以及隧道施工工艺等方面分析塌方的原因，并采取合理的处理措施。总结以往塌方事故中的处理经验也是在塌方处理技术的研究中十分重要的。这可以给预防塌方事故的发生以及在塌方事故发生后的施工处理实施提供参考作用。
1.导致黄土隧道发生塌方的因素
1.1地质的强度特性对塌方的影响
黄土隧道地质的强度特性是导致塌方的重要因素。由于黄土的自承能力差，所以在隧道开挖的过程中，之前长时间处于应力平衡状态的土层由于突然发生的应力重新分布而导致其平衡状态被破坏。应力在一定范围内产生重新分布后，在开挖时就会由于围岩应力超出了地质所能承受的最大承重力，导致地质中部分区域产生松动现象。松动现象的产生导致应力一部分被缓冲，一部分向外产生作用，导致本就松动的周边区域继续产生塑性形变，松动的范围进一步向外扩张。在黄土隧道的周边，这种松动现象发生的十分频繁，同时在发生后松动的范围扩张的速度也十分快。随着形变的发生与扩展，围岩的强度随之降低，土基内部产生巨大的孔洞导致小范围坍塌的发生。当土基浅埋时，在地表出现下沉，松动范围进一步扩大，土质受到的压力剧增最终导致土质结构的大面积失稳，进而引发大范围塌方。当发生降雨后，由于黄土的可渗透性强，降到地表的水很快会渗透进地下。地表水渗透到地下后，其深层的结构中充满水分，使其原有的结构发生改变，进而降低其强度与自承能力。当隧道开挖至充满水分的深层结构后，围岩会因为自承不够而塌方。
1.2地下水对塌方的影响
众所周知，黄土拥有易潮湿塌陷与易崩解的物理性质，这种性质会导致在黄土隧道施工时隧道周围所受到的应力增大，围岩变得十分不稳定易崩塌，所以围岩会向沿着破裂的隧道内壁两个隧道空间方向移动，导致在施工中起到承重作用的支护拱脚发生收敛变形异常的现象。通常黄土隧道塌方只会出现隧道顶端掉落石块这种小问题，或者在隧道坍塌至一定程度后会自行的稳定下来，不会造成太大的后果。但当隧道跨度较大且遇到黄土处于充满水的情况时，或隧道地基打入的较浅，也可导致坍塌到地表。在塌方处理方案实施后，围岩的结构仍然在不断变化，并作用于支护体上。若隧道塌方发生后的处理不得当，可能会由于支护体不能适应围岩结构的不断变化而导致隧道的结构再次被破坏，甚至再次发生塌方。因此，地下水对黄土隧道结构有着较大的影响，严重时会导致塌方。
1.3施工材料的质量问题对塌方的影响
施工过程中发生塌方的一个次要因素是施工材料的质量出现问题，而导致施工材料质量问题的主要因素是材料验收时的不规范。由于现在施工过程中材料验收都有着严格控制的流程,所以这种原因导致的隧道施工中发生的塌方现象较少，但是如果发生就会造成十分严重的后果。施工材料的质量问题会导致施工建造的建筑结构出现歪斜、断裂、崩塌等现象，进而导致安全事故的发生。施工材料的质量出现问题会导致建筑深度小、施工深度大,自承能力远远达不到施工要求。局部应力会导致局部围岩发生崩塌现象进而导致连锁的大面积塌方。近年来由于施工材料的质量问题导致的塌方现象层出不穷，也造成了巨大的财产损失。
2.塌方发生后的处理措施与预防手段
2.1现场的应及处理措施
对照参与施工人员的名单清点人员的数量，一定要逐个点名并且确定人员到齐。检查施工设备是否由于塌方而丢失或损坏，并进行相应的记录。停止并检查所有工程的进度，停止供水供电。在距塌方位置二十米左右范围内设置警戒线，安装大功率照明设备放置发生安全事故，并在塌方位置附近安排值班人员巡逻。未得到现场值班人员的允许，任何人不得擅自靠近施工现场。调配相应的设备与人员到施工现场待命等待进一步的指示。基本确定塌方的情况后，上报塌方情况及初步处理方案。
2.2具体的塌方处理措施
当隧道塌方情况稳定下来后，在塌方发生位置的四周建立观测点，对隧道塌方处进行观测。同时，隧道塌方稳定后，在塌方发生位置附近建立良好的临时排水系统，保证囤积的地下水可以最大程度的排出。减小地下水对土质的影响，避免塌方由于围岩的强度降低而导致塌方面积的扩大。在塌方稳定后，布设喷射混凝土止浆墙来保证施工工程结构不再被破坏，混凝土墙的厚度应当设置在三十厘米左右，并且应该建立多个多个大管棚，间距保持在三十厘米左右，平均长度十四厘米，打设角度在二十度至三十度之间。之后要在已经建立好的管棚内注入水泥浆来保证其能提供良好的承重作用。加强金属架的强度并改为承重更好的结构，随之调整支护的参数，并每隔一段距离就设置一个排水孔，减小水的压力对工程的影响。在已经建立好的支护上采取一百二十厚度的钢架加强措施，间隔在四十厘米左右，可以在施工过程中有效的保证施工人员的安全，并且控制塌方中围岩的收敛变形。在塌方处理施工过程后，各项指标达到可以继续施工的范围内，说明塌方的处理已经达到理想的效果，可以继续进行施工。
2.3良好施工材料与详细的方案设计
良好的施工材料控制能保证施工合理安全的完成同时避免塌方的发生，因此选择质量良好的施工材料是在为工程整体的质量打好坚实的基础。为了确保工程材料的质量得到保障并且修建完成的隧道规格与质量达到标准，在施工过程中一定要对施工原材料的质量进行严格的把控，即施工原材料本身性质要符合工程所需求的标准且要由正规厂商提供。在实际的隧道施工过程中在原材料的把关上包括通过对材料供应商的供货资格进行审核，对施工原材料的生产单位进行实地调查研究，这是为施工原材料质量提供最基础的保障。在施工原材料进入施工现场后必须要进行仔细严格的查验，并且需要生产厂家出示本批次原材料的出厂合格证书以及检验报告，有必要或在条件允许的情况下还需进行化学实验来检验原材料是否达到要求。同时在施工前的方案设计也要尽可能的详尽与符合实际施工情况。为了避免塌方的发生，在施工过程前应结合施工的具体情况与之前发生塌方情况的施工工程的借鉴，策划出可实施性高的施工方案。同时要设计出当塌方发生后如何处理来减小损失的具体方案。
结语
黄土隧道塌方往往是由于地质因素的原因导致的，但人为因素在黄土隧道的施工过程中也是不可忽略的。通过对塌方的原因分析与对塌方处理技术的具体实践，必须要做到积累工作经验，总结工作中的不足并吸取教训，规范施工过程，严格把控施工材料的质量，提高安全质量意识。同时在施工中对洞口、偏压等不良地质段要采取更加严密的检测与详细的勘察，增加对施工现场监控测量的频率，防止在黄土隧道施工过程中塌方的发生。
参考文献：
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