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摘要：在特殊地形地质的施工过程中，总会有隐藏着的危险存在，任何操作不当等人为因素，或天气不良等自然因素都会引发危险的降临。隧道塌方的影响重大，不仅会有人力以及财力的损失，更重要的是会危及施工人员的生命安全。本文将从隧道塌方出发，对于在隧道施工中为何会引发塌方，如何才能更准确有效的预防塌方事故的发生，以及塌方后怎样去处理才能在最大程度上减小事故的发生所波及的范围进行讨论。
关键词：隧道施工，塌方事故，预防方法，处治措施
1.隧道施工中塌方的本质及原因
塌方实际上是指建筑物在自然力的作用下出现塌陷，下坠的现象。由于地层结构的特殊性或建筑上的缺陷等隧道的顶部突然坍塌，就是隧道施工中的塌方。
原因：
（1）自然环境
就地质方面而言，断裂褶皱带、裂隙发育岩体、崩塌岩堆地区、严重风化的破碎带、堆积层、沟谷等地层厚度薄的地区、溶洞、滑坡、泥石流、膨胀性地层等等不良地质条件都不足以支撑隧道的开发和挖掘时各种机械工作中的压力和重力。
就地下水方面而言，如果地下水一直浸泡着岩石的话，那么岩石的坚硬程度将会直线下降，而且会一定程度上软化四周的岩石，严重影响了岩石的稳定性和安全性，增加塌方事故发生的可能性。如果恰好定位在断层且周围又有地下水时，地下水对于地质的恶化就更为严重，常常所在位置会发生突发涌水，从而导致隧道出现坍塌。
就地压方面而言，偏压、滑坡、高地应力区以及塑性地压等地压类型，很容易造成岩石开裂、岩体松动等现象的发生。更不用说岩爆这种突发事件也更容易扰乱隧道周围坚硬岩体的稳定性，导致塌方事故的发生。
（2）人为因素
从规划的角度来说，在隧道建设施工之前，没有进行仔细周密的地质勘探或并未对所要施工的地区进行实地勘察，导致所掌握的资料不足或错误，从而使施工设计方案有所偏差，在设计方案中对于所要采用的施工方法进行了错误的判断。
从施工的角度来说，施工是引起塌方的直接因素，如果隧道施工人员急于进洞、没有精确计算好开凿隧道所需要的炸药和爆破方位，或者炸药用量过多、方位偏移，支护不及时不牢靠、围岩暴露时间过长等等不正确的操作措施，都会使隧道周围的岩石结构发生变化，从而发生隧道塌方事故。
2.隧道施工中塌方的种类
塌方主要从原因，形态，规模等进行划分归为以下几种类型：
（一）局部塌方：局部塌方主要发生在隧道的顶部。由于大块岩石中岩体被结构面切割后构成不同形状的不稳定结构体，破坏了岩石的整体结构使其稳定性降低。造成了摩擦力向洞内滑移，从而形成塌方。
（二）拱形塌方：拱形塌方通常情况下发生在层状岩体或破碎岩体所构成的隧道中，塌方的部位主要出现在拱部或隧道的顶部和侧壁。在地层柔软，地质松脆的地区，非常容易出现这种塌方，通常这种情况下的塌方规模较大。
（三）异形塌方：由特殊的地质条件，例如溶洞、陷穴等所造成浅埋、偏压隧道从而形成的塌方。
（四）大变形的软岩隧道塌方：高地应力的深埋和围岩大变形等作用下形成的塑性变形的软岩，为隧道工程造成了很大难题。一些流变性较强的泥岩、赫土岩等软性岩石稳定性极差，对隧道的建设造成了非常差的影响。
（五）岩爆形成的塌方：高地应力岩体区域在建设隧道时岩石会受到一些脆性损坏，再结合岩体内所蕴藏的能量得到瞬间释放，使岩石发生爆裂现象，这就是岩爆现象。通常，花岗岩，玄武岩，片麻岩等这类岩石会出现岩爆现象。
3.隧道施工中塌方的影响
隧道塌方有着非常大的不稳定性和随机性。在建设隧道的施工过程中，如果突然出现塌方事件，那么，不仅会增加建设隧道的施工成本，还会延长施工工期，减少利润。其中最为重要也是最不容忽视的一点就是，在隧道施工中塌方对于施工人员造成的生命安全的威胁，塌方很容易造成正在施工人员的伤亡。甚至于，在隧道建成使用后发生塌方事故，更容易危机更多乘客的生命及财产安全，引起社会恐慌。塌方所带来的恶劣影响数不胜数，对社会、对个人都带来消极的影响。
4.隧道施工中塌方的预防措施及方法
（一）对于所要施工的地区进行认真严密的地质勘探工作，加强地质预报和水文活动的预报，做好隧道施工设计和支护要素设计，尽量更详尽的描述出隧道所穿过的地质状况，谨慎的选择隧道口的地理位置。
（二）根据施工前的报告，最大程度上设计出最合理的施工方法，运用最合理的施工手段，仔细核对设计文件并根据在施工过程中所遇到的实际问题进行修改或加强。
（三）充分了解现阶段存在的隧道施工预防方法，例如一般测量法，对施工点的异常或数据变化进行预测；微地震测量法，利用声传播的方法对周围岩层的应力状况或断层情况进行监测，并可以长期运行使用；新奥法，将岩体力学的理论与实际相结合，通过及时采用“喷、锚预支护”的支护手段来防止岩层结构变形，将爆破、锚喷支护和监测三位结合；超前锚杆，在实施爆破之前，将超前锚杆打入稳定岩层内，末端支承在拱部围岩内，专为超前锚杆提供支点的径向悬吊锚杆，或支承在作为支护的结构锚杆上，使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方岩体，这样可以有效地使围岩在爆破后坚持一段时间不发生坍塌；管棚施工，在围岩变形和软岩、破碎带等特殊地质下可以保证安全施工，预先提供增强地层承载力的临时支护；帷幕灌浆，将浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙，形成连续的阻水帷幕，从而减小渗流量，减轻渗透压力。
（四）加强施工现场管理，提高在职施工人员的技术水平和素质水平，更要提高他们的防范和应对危险能力。对于有丰富经验，有强烈的责任心和组织能力的员工进行深度挖掘。制定完整严密有效的施工规章制度。
（五）时刻加强观察分析，没有任何一件事故的发生是突如其来的，隧道顶部散落的粉尘，隧道侧壁上出现的裂缝，温度的大幅改变或压力的大幅改变都有可能是一次隧道塌方事故的预兆。所以说明隧道塌方并不是完全不可预测的，只要认真仔细的观察，小心防护，就有可能将某次未知的隧道塌方扼杀在摇篮里。在施工中多进行观察，尤其是在对岩石岩体的观察监测和隧道四周的水文环境方面更要谨慎。
5、隧道施工中塌方的解决办法及处治措施
（一）首先，在隧道塌方后应该在努力救援被困人员的同时迅速加固还没有出现塌方问题的地区，来防止塌方范围的蔓延、扩大。救援清理人员可以通过所塌方隧道的规模和具体数据，对于隧道进行加固整治，并根据现场实际情况对隧道进行清理。
（二）其次，救援人员可以通过塌方的规模来决定实施救援的方式方法。如果救援人员还可以进入隧道，清理塌方，说明塌方体还没有再次陷落堵实坑道，这就是小塌方。在塌方的空隙中总会有小塌方的出现，遇到这类塌方时可以通过先支护，再清理的办法进行处置。先支护，即先在塌方口和塌穴进行支护，将塌体支撑在临时支护上再对塌方体内部进行清理或救援。与其相反的是救援人员无法进入塌方的隧道进行救援清理，无法观察，塌方规模大，陷落多的称为大塌方。在出现大塌方这类事故时，已经无法对塌方体和塌穴进行支护，也不允许后续人员进入塌方隧道进行观察，来防止塌方的规模进一步扩大，造成不必要的人员损失。发生了大塌方事故之后，救援人员可以采用穿越塌体的办法进行清理，先加固好塌方体的两端后可以采用插板法进行施工清理。插板法在这种情况下非常实用，选取钢轨、木板等软硬兼备的材料用来搭建，来对后续清理或救援进行掩护。随清随搭，根据塌方体的后续规模进行变化支撑。另外，在掌子面后方整体或大面积坍塌时，可以利用打入救生钢管这种办法进行救援。平时，在掌子面附近也应该设应急工具包和救生包等。
开挖隧洞也很有讲究，可以利用不同的方法进行开挖，例如掘进机法就是一种挖掘隧道等地下空间的好方法。掘进机法是用特制的大型切削设备，将岩石剪切挤压破碎，然后，通过配套的运输设备将碎石运出，暂时分为全断面掘进机的开挖施工，独臂钻的开挖施工，天井钻的开挖施工，带盾构的TBM掘进法四种类型。掘进机法具有挖掘速度快、用时少、造价成本低等优势，同时也具有灵活性差和对地质的适应性差等缺点。
（三）在动手清理塌方之前一定不要忘了地下水的存在，地下水是隧道塌方的一个重要因素。水的流动性加剧了隧道岩体的不稳定性，更容易使塌方规模进一步扩大，所以在清理塌方的过程中应该对防水、排水，对如何引离塌方隧道四周的地下水加强重视。如果没有对地下水加强防护处理的话，很容易造成二次塌方的出现，从而造成进一步的损失。
6、总结：
隧道施工预防塌方关系到很多方面，影响企业的信誉、职工的生命财产问题，所以要高度重视隧道施工，预防隧道塌方，在施工过程中要不断的总结经验，发现问题解决问题。在施工的过程中，地质复杂，需要有专业的技术人员和管理人员进行施工。
新奥法是20世纪40年代发展起来的隧道支护手段，它采用把坑道的衬砌支护与围岩看作是互相作用的整体发挥自身的承受力使支护起到加固围岩的作用，确保坑道稳固，与传统的矿山法相比，更能结合实际的地质条件，所以被广泛采用。随着我国经济和科学发展的不断进步，在维护处理隧道施工方面，新兴的方法也层出不穷，像掘进机法、超前锚杆、管棚施工等等方法也被人们广泛应用。
参考文献：
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[2]李廷春，张乃杰，刘建章.断层破碎带影响下隧道的震害分析[J].山东科技大学学报（自然科学版），2014，33（1）：68～74．