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摘要： 本文对隧道反复塌方事故的分析及处治措施进行了研究，首先分析了隧道内部塌方事故发生的原因，随后分析了不同的塌方类型，最后分析了隧道施工过程中反复塌方问题的处治措施。
关键词：隧道;塌方事故;处治措施
1 引言
随着交通事业的不断发展，隧道已经成为公路和铁路交通中普遍存在的工程类型。随着铁路和公路的不断建设，隧道项目正在如火如荼的开展过程中，其形式也发生了各式各样的变化，在方便居民出行的同时，也在安全方面出现了一些问题，其中安全隐患最多的是隧道内部的塌方问题[1]。相关数据显示，近年来，隧道内部的塌方问题不但出现，必须要针对问题制定有效的防治措施，避免出现影响交通出行的问题。为了降低施工过程中质量因素的隧道施工整体质量的影响，如何切实通过有效的处治措施提升隧道的施工质量，是当今隧道建设过程中需要解决的问题[2]。本文针对隧道内部出现的反复塌方问题进行研究，探究出解决隧道反复塌方的办法。
2 隧道内部塌方事故发生的原因分析
隧道内部出现塌方是受到多种因素影响的，首先是隧道内部地质条件的影响，其次是技术设计参数的影响，最后是施工过程中施工质量的影响[3]。对于隧道内部连续出现的塌方问题，其根本原因也是隧道施工过程中施工质量的影响。详细情况如下：
2.1 隧道内部地质状况的影响
隧道的情况分为很多种，一种是穿山隧道，一种是跨海隧道。不论穿山还是跨海隧道都会受到其内部地质条件的影响[4]。这便要求在隧道的施工过程中必须充分考虑隧道内部地质状况的影响，根据实际的地质条件设计符合条件的施工工艺参数，做到措施和实际施工的参数要求[5]。如果针对施工现场的地质条件勘探工作做的不够具体，仅仅依靠以往的施工经验进行施工的设计和具体的施工工作，便会导致设计和施工过程中会和预期的结果差距比较大，最终便会导致其安全性也会受到影响。因为未进行充分调研而导致隧道施工质量问题，进而引发塌方的事件近年来屡见不鲜[6]。同时，某些隧道内部的地质条件由于其不确定性，会导致随时会出现塌方问题，并且往往塌方会毫无征兆，在出现塌方后往往会对交通造成非常严重的影响[7]。
地下水也是对岩石的稳定性造成影响的主要因素之一，地下水的存在不仅会使得软化系数比较大的岩石发生强度降低等情况，而且还会对岩石结构面的抗剪切强度系数减小。对于断层，其地下水的影响范围更大。一般张性断层是储水结构， 压性断层带中断层糜棱岩是隔水的， 而另一侧的破碎带为含水的， 当揭穿断层后， 便时常发生突发性涌水导致塌方。在对众多塌方事故的调研中发现，地下水问题导致的塌方问题占据总塌方数量的近四成。
地压也会导致塌方事故的产生。地压主要包括偏压、塑性地压、滑坡和高地应力区域等。偏压和滑坡在隧道洞口段造成的塌方实例很多， 塑性地压引起隧道挤出性破坏也时有发生，高地应力区的完整坚硬岩体常发生岩爆等。
2.2 设计过程的影响
在隧道設计过程中，是一项对于专业性要求非常强的工作，隧道设计人员一般需要掌握地质、地理环境、力学等多方面的专业知识，因此隧道的设计人员的专业性非常重要。另外，在设计过程中一般要遵循一定的设计标准，在设计完成后要对设计方案进行不断的迭代优化，最终确保方案设计的合理性和科学性。一旦在审核的过程中出现缺陷和漏洞等问题，那么隧道的安全性便会发生很大的隐患，最终会导致塌方事故的发生。一般情况下，隧道设计的不合理一般是受到两个方面的影响，一方面是设计人员的专业水平比较差，设计师的整体素质比较地下，无法满足对先进技术的了解，无法很好的胜任设计任务。另一方面是，设计人员在设计过程中往往参照之前的设计方案，在方案的设计过程中忽视了隧道工程本身的实际情况，从而导致了设计结果无法贴合设计的实际情况，设计的适用性不是很强。同时，对于数据的使用规范及其准确性要求不高，使得隧道内的质量一般处于层次比较低的水准，在隧道施工完成后，其出现塌方事故的概率也往往会变的较高。
2.3 施工过程管理的不严格
施工质量是保证最终施工效果的核心要素。在施工过程中，施工单位因为无法充分落实施工过程中的施工管理问题，最终会导致隧道发生塌方问题。另外，在施工过程中，往往施工单位会比较注重施工利润的产生，而往往会出现偷工减料的问题，最终会给整个施工过程造成很大的隐患，无法对施工单位起到充分的约束作用，因此当务之急是对法律法规造成约束，强化隧道内部工程施工现场的管理，对出现的偷工减料现象进行压力的打击，对出现的违规违法问题进行严格的控制，充分提升隧道的施工质量。
另外，在对施工现场的管理存在很大的问题。隧道施工过程中，由于施工人员的专业素养不高，从而导致隧道施工人员在进行现场施工过程中，无法按照设计和工艺的设计标准进行施工，最终导致施工完成后质量无法达标，在隧道交付运营过程中，会出现比较严重的塌方现象。
如果要对隧道内部发生塌方的机理进行研究发现，出现塌方的原因有两种，主要是分为内因和外因两种。其中外因是由于隧道位置施工前的地质和水文特征导致的，内因是由于设计和施工过程中出现质量问题导致的。
3 塌方的类型分析
根据对塌方事故的分析可知，塌方的类型主要分为五种情况，分别为局部塌方、拱形塌方、异形塌方、膨胀岩隧道塌方和大变形的隧道塌方和岩爆。
3.1 局部塌方
此种塌方类型一般发生在拱部，也会在侧壁出现此种塌方。发生此种塌方的原因是在大岩块中由于地下水的存在，导致岩体的整体结构以及剪切面的剪切力受到影响，从而使得岩体的整体结构受到损害。在洞室开始挖掘后，岩石中不稳定结构便会向洞口位置发生滑移，从而造成塌方现象。局部塌方的规模一般较小，其高度一般在0.5-2.5米之间，基本发生在I类和II类岩石类型中。对于此种塌方的预防方法是采用锚杆和喷混凝土的混合预防方式，在使用锚杆时，其长度不得大于3米，在对混凝土进行喷注时，其厚度应该大于5厘米。 3.2 拱形塌方
此类塌方一般发生在层状或者碎块状岩石中，此种塌方按照其范围来分，又可分为两类。其一是在坑跨范围内，塌方位置仅仅在拱部，另一类是会对侧壁造成崩塌的拱形塌方，此类塌方基本上出现在II级岩石中，对于浅埋隧道， 往往通顶对于深埋隧道， 由于出现摩擦拱， 塌方高度基本在4-20米之间。此种塌方的规模一般较大，对此类塌方进行预防的方法是采用系统锚杆+格栅支撑+喷混凝土的方式进行，另外还可以采用超前支护或者灌注的方式进行辅助。
3.3 异形塌方
是由于特殊地质条件溶洞、陷穴等， 浅埋、偏压隧道等原因产生的塌方， 在有缺陷的岩层中施工隧道， 调查清楚溶洞或陷穴的规模， 与隧道关系， 充填物情况等是选择正确施工方法并防止塌方的关键。浅埋、偏压隧道的施工， 必须对地表进行加固，施工方法可采用双侧壁法、中壁法等辅助工法， 同时采用超前支护， 这样即可保证偏压隧道不塌方。
4 隧道施工过程中反复塌方问题的处治措施
在对塌方事故进行处治的过程中，可以从两个层面来考虑。首先是如何对塌方事故进行预防，其次是如何快速对发生的塌方事故进行处治。
4.1 塌方事故的预防措施
在了解了隧道塌方事故的诱发原因以后，接下来应采取措施尽可能的减少和避免隧道塌方事故的发生，下面几项工作应受到高度的重视。首先，隧道的选址是非常重要的，勘察人员通过实地勘察地质环境判断该区域是否适合建设隧道，只有在合适的条件下修建隧道才能在一定程度上降低坍塌风险。勘察工作在隧道设计施工中占据重要地位，切忌走马观花，流于形式，勘察人员要具备耐心、细心、责任心，运用先进的仪器设备来采集地质数据，了解岩层和土质的特点，进而制定科学完善设计方案，为隧道施工提供指导依据。施工过程中也要进行勘察工作，随时注意对隧道地质和水文勘察，一旦发现异样一定要及时处理，避免发生事故。在每一次勘察工作中都要做好详细的记录，以便以后查阅。
另外，在施工过程中要争取采用标准规范对施工的各个环节进行约束，保证施工各个环节的有效衔接。另外，在保证施工进度和利润时，需要高度重视隧道施工的质量。为了达成以上施工目标，需要建立比较健全的施工制度，在对施工现场可能出现的危险要素进行全面的动态化的监控，同时要对施工人员的行为进行必要的约束。在施工现场管理的过程中，如果一旦发现出现质量问题，必须立刻进行整改，避免出现质量问题。在设计过程中，所有的操作都需要以设计图纸作为施工的基础条件，不得随意对图纸造成篡改，一旦出现问题，则应该对相关负责人员进行严格的处置。另外，还应该提升对灾害的抵御能力，制定临时应急预案，一旦发生灾害，可以迅速采取措施，将人员的伤亡数量控制在最少。
4.2 塌方事故的处治措施
虽然在设计和施工阶段已经采取了各類措施对隧道塌方进行预防，但是在实际施工过程中很难对塌方现象进行充分预防。如果一旦出现塌方问题，则要迅速采取应急手段，但是根据塌方程度的不同，塌方的处治方式也不同。
如果塌方并不影响隧道内的交通，并且无后续的塌方发生，可以迅速组织施工营救，营救人员需要在塌方未加重强进入隧道内部迅速开展处治和营救工作。首先勘察人员要迅速进入隧道内进行勘察工作，随后施工人员需要进入到冻馁，采用临时支撑的方式对塌穴进行支撑，然后采用多支架对塌方进行二次支撑，如果需要可以采用喷混凝土的方式进行临时处理。
如果隧道内部塌方比较严重，此时营救人员无法快速进入隧道内部，此时是无法进行支护的。只可采用先挖通塌方然后穿过塌方，进而从拱顶的上部断面穿过塌体，随后乡下施工。使用采用上下导坑的方式进行施工。在施工过程中，为了防止由于表面水的汇集而导致塌方现象，需要采用黏土物质对四周的裂缝进行填充，防止雨雪侵入塌方的内部。
5 结论
地质环境、设计参数和施工过程的管理是产生塌方事故的主要因素。在塌方事故的预防和处置方面，一定要对隧道施工现场进行充分调研，对设计参数进行严格审核，在施工过程中要加强施工现场的管理。
6 参考文献
[1] 蔡伟. 隧道塌方事故原因分析及处治对策分析[J]. 中国科技投资， 2018， 000（008）：84.
[2] 李志厚， 杨晓华， 来弘鹏，等. 公路隧道特大塌方成因分析及综合处治方法研究[J]. 工程地质学报， 2008， 16（006）：806-812.
[3] 许国平. 巴怀隧道特大塌方成因机制及处治措施探讨[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2012（06）：361-364.
[4] 肖东辉、孟亚锋、孔德坤、张衡、王前. T76S自进式螺旋注浆管棚在隧道塌方治理中的应用及支护效果评价[J]. 现代隧道技术， 2020， v.57;No.395（06）：218-222.
[5] 雷震. 富水卵石层地铁暗挖隧道拱顶塌方涌水处置技术[J]. 城市轨道交通研究， 2020， v.23;No.213（06）：124-126.
[6] 赵博文. 7天7夜不放弃！创造四川救援史上又一个奇迹——武都引水工程隧道垮塌被困3人全部获救[J]. 中国军转民， 2020， No.241（05）：8-8.
[7] 高宗登. 高速公路软弱围岩隧道塌方处理施工技术研究[J]. 四川水泥， 2020， No.291（11）：261-262.
作者简介：李泉1986年12月19日学历：本科 职称：中级工程师地址：广西自治区来宾市武宣县东乡镇平武高速公路第四经理部
中交第二公路工程局有限公司 陕西 西安 710000
关键词：隧道;塌方事故;处治措施
1 引言
随着交通事业的不断发展，隧道已经成为公路和铁路交通中普遍存在的工程类型。随着铁路和公路的不断建设，隧道项目正在如火如荼的开展过程中，其形式也发生了各式各样的变化，在方便居民出行的同时，也在安全方面出现了一些问题，其中安全隐患最多的是隧道内部的塌方问题[1]。相关数据显示，近年来，隧道内部的塌方问题不但出现，必须要针对问题制定有效的防治措施，避免出现影响交通出行的问题。为了降低施工过程中质量因素的隧道施工整体质量的影响，如何切实通过有效的处治措施提升隧道的施工质量，是当今隧道建设过程中需要解决的问题[2]。本文针对隧道内部出现的反复塌方问题进行研究，探究出解决隧道反复塌方的办法。
2 隧道内部塌方事故发生的原因分析
隧道内部出现塌方是受到多种因素影响的，首先是隧道内部地质条件的影响，其次是技术设计参数的影响，最后是施工过程中施工质量的影响[3]。对于隧道内部连续出现的塌方问题，其根本原因也是隧道施工过程中施工质量的影响。详细情况如下：
2.1 隧道内部地质状况的影响
隧道的情况分为很多种，一种是穿山隧道，一种是跨海隧道。不论穿山还是跨海隧道都会受到其内部地质条件的影响[4]。这便要求在隧道的施工过程中必须充分考虑隧道内部地质状况的影响，根据实际的地质条件设计符合条件的施工工艺参数，做到措施和实际施工的参数要求[5]。如果针对施工现场的地质条件勘探工作做的不够具体，仅仅依靠以往的施工经验进行施工的设计和具体的施工工作，便会导致设计和施工过程中会和预期的结果差距比较大，最终便会导致其安全性也会受到影响。因为未进行充分调研而导致隧道施工质量问题，进而引发塌方的事件近年来屡见不鲜[6]。同时，某些隧道内部的地质条件由于其不确定性，会导致随时会出现塌方问题，并且往往塌方会毫无征兆，在出现塌方后往往会对交通造成非常严重的影响[7]。
地下水也是对岩石的稳定性造成影响的主要因素之一，地下水的存在不仅会使得软化系数比较大的岩石发生强度降低等情况，而且还会对岩石结构面的抗剪切强度系数减小。对于断层，其地下水的影响范围更大。一般张性断层是储水结构， 压性断层带中断层糜棱岩是隔水的， 而另一侧的破碎带为含水的， 当揭穿断层后， 便时常发生突发性涌水导致塌方。在对众多塌方事故的调研中发现，地下水问题导致的塌方问题占据总塌方数量的近四成。
地压也会导致塌方事故的产生。地压主要包括偏压、塑性地压、滑坡和高地应力区域等。偏压和滑坡在隧道洞口段造成的塌方实例很多， 塑性地压引起隧道挤出性破坏也时有发生，高地应力区的完整坚硬岩体常发生岩爆等。
2.2 设计过程的影响
在隧道設计过程中，是一项对于专业性要求非常强的工作，隧道设计人员一般需要掌握地质、地理环境、力学等多方面的专业知识，因此隧道的设计人员的专业性非常重要。另外，在设计过程中一般要遵循一定的设计标准，在设计完成后要对设计方案进行不断的迭代优化，最终确保方案设计的合理性和科学性。一旦在审核的过程中出现缺陷和漏洞等问题，那么隧道的安全性便会发生很大的隐患，最终会导致塌方事故的发生。一般情况下，隧道设计的不合理一般是受到两个方面的影响，一方面是设计人员的专业水平比较差，设计师的整体素质比较地下，无法满足对先进技术的了解，无法很好的胜任设计任务。另一方面是，设计人员在设计过程中往往参照之前的设计方案，在方案的设计过程中忽视了隧道工程本身的实际情况，从而导致了设计结果无法贴合设计的实际情况，设计的适用性不是很强。同时，对于数据的使用规范及其准确性要求不高，使得隧道内的质量一般处于层次比较低的水准，在隧道施工完成后，其出现塌方事故的概率也往往会变的较高。
2.3 施工过程管理的不严格
施工质量是保证最终施工效果的核心要素。在施工过程中，施工单位因为无法充分落实施工过程中的施工管理问题，最终会导致隧道发生塌方问题。另外，在施工过程中，往往施工单位会比较注重施工利润的产生，而往往会出现偷工减料的问题，最终会给整个施工过程造成很大的隐患，无法对施工单位起到充分的约束作用，因此当务之急是对法律法规造成约束，强化隧道内部工程施工现场的管理，对出现的偷工减料现象进行压力的打击，对出现的违规违法问题进行严格的控制，充分提升隧道的施工质量。
另外，在对施工现场的管理存在很大的问题。隧道施工过程中，由于施工人员的专业素养不高，从而导致隧道施工人员在进行现场施工过程中，无法按照设计和工艺的设计标准进行施工，最终导致施工完成后质量无法达标，在隧道交付运营过程中，会出现比较严重的塌方现象。
如果要对隧道内部发生塌方的机理进行研究发现，出现塌方的原因有两种，主要是分为内因和外因两种。其中外因是由于隧道位置施工前的地质和水文特征导致的，内因是由于设计和施工过程中出现质量问题导致的。
3 塌方的类型分析
根据对塌方事故的分析可知，塌方的类型主要分为五种情况，分别为局部塌方、拱形塌方、异形塌方、膨胀岩隧道塌方和大变形的隧道塌方和岩爆。
3.1 局部塌方
此种塌方类型一般发生在拱部，也会在侧壁出现此种塌方。发生此种塌方的原因是在大岩块中由于地下水的存在，导致岩体的整体结构以及剪切面的剪切力受到影响，从而使得岩体的整体结构受到损害。在洞室开始挖掘后，岩石中不稳定结构便会向洞口位置发生滑移，从而造成塌方现象。局部塌方的规模一般较小，其高度一般在0.5-2.5米之间，基本发生在I类和II类岩石类型中。对于此种塌方的预防方法是采用锚杆和喷混凝土的混合预防方式，在使用锚杆时，其长度不得大于3米，在对混凝土进行喷注时，其厚度应该大于5厘米。 3.2 拱形塌方
此类塌方一般发生在层状或者碎块状岩石中，此种塌方按照其范围来分，又可分为两类。其一是在坑跨范围内，塌方位置仅仅在拱部，另一类是会对侧壁造成崩塌的拱形塌方，此类塌方基本上出现在II级岩石中，对于浅埋隧道， 往往通顶对于深埋隧道， 由于出现摩擦拱， 塌方高度基本在4-20米之间。此种塌方的规模一般较大，对此类塌方进行预防的方法是采用系统锚杆+格栅支撑+喷混凝土的方式进行，另外还可以采用超前支护或者灌注的方式进行辅助。
3.3 异形塌方
是由于特殊地质条件溶洞、陷穴等， 浅埋、偏压隧道等原因产生的塌方， 在有缺陷的岩层中施工隧道， 调查清楚溶洞或陷穴的规模， 与隧道关系， 充填物情况等是选择正确施工方法并防止塌方的关键。浅埋、偏压隧道的施工， 必须对地表进行加固，施工方法可采用双侧壁法、中壁法等辅助工法， 同时采用超前支护， 这样即可保证偏压隧道不塌方。
4 隧道施工过程中反复塌方问题的处治措施
在对塌方事故进行处治的过程中，可以从两个层面来考虑。首先是如何对塌方事故进行预防，其次是如何快速对发生的塌方事故进行处治。
4.1 塌方事故的预防措施
在了解了隧道塌方事故的诱发原因以后，接下来应采取措施尽可能的减少和避免隧道塌方事故的发生，下面几项工作应受到高度的重视。首先，隧道的选址是非常重要的，勘察人员通过实地勘察地质环境判断该区域是否适合建设隧道，只有在合适的条件下修建隧道才能在一定程度上降低坍塌风险。勘察工作在隧道设计施工中占据重要地位，切忌走马观花，流于形式，勘察人员要具备耐心、细心、责任心，运用先进的仪器设备来采集地质数据，了解岩层和土质的特点，进而制定科学完善设计方案，为隧道施工提供指导依据。施工过程中也要进行勘察工作，随时注意对隧道地质和水文勘察，一旦发现异样一定要及时处理，避免发生事故。在每一次勘察工作中都要做好详细的记录，以便以后查阅。
另外，在施工过程中要争取采用标准规范对施工的各个环节进行约束，保证施工各个环节的有效衔接。另外，在保证施工进度和利润时，需要高度重视隧道施工的质量。为了达成以上施工目标，需要建立比较健全的施工制度，在对施工现场可能出现的危险要素进行全面的动态化的监控，同时要对施工人员的行为进行必要的约束。在施工现场管理的过程中，如果一旦发现出现质量问题，必须立刻进行整改，避免出现质量问题。在设计过程中，所有的操作都需要以设计图纸作为施工的基础条件，不得随意对图纸造成篡改，一旦出现问题，则应该对相关负责人员进行严格的处置。另外，还应该提升对灾害的抵御能力，制定临时应急预案，一旦发生灾害，可以迅速采取措施，将人员的伤亡数量控制在最少。
4.2 塌方事故的处治措施
虽然在设计和施工阶段已经采取了各類措施对隧道塌方进行预防，但是在实际施工过程中很难对塌方现象进行充分预防。如果一旦出现塌方问题，则要迅速采取应急手段，但是根据塌方程度的不同，塌方的处治方式也不同。
如果塌方并不影响隧道内的交通，并且无后续的塌方发生，可以迅速组织施工营救，营救人员需要在塌方未加重强进入隧道内部迅速开展处治和营救工作。首先勘察人员要迅速进入隧道内进行勘察工作，随后施工人员需要进入到冻馁，采用临时支撑的方式对塌穴进行支撑，然后采用多支架对塌方进行二次支撑，如果需要可以采用喷混凝土的方式进行临时处理。
如果隧道内部塌方比较严重，此时营救人员无法快速进入隧道内部，此时是无法进行支护的。只可采用先挖通塌方然后穿过塌方，进而从拱顶的上部断面穿过塌体，随后乡下施工。使用采用上下导坑的方式进行施工。在施工过程中，为了防止由于表面水的汇集而导致塌方现象，需要采用黏土物质对四周的裂缝进行填充，防止雨雪侵入塌方的内部。
5 结论
地质环境、设计参数和施工过程的管理是产生塌方事故的主要因素。在塌方事故的预防和处置方面，一定要对隧道施工现场进行充分调研，对设计参数进行严格审核，在施工过程中要加强施工现场的管理。
6 参考文献
[1] 蔡伟. 隧道塌方事故原因分析及处治对策分析[J]. 中国科技投资， 2018， 000（008）：84.
[2] 李志厚， 杨晓华， 来弘鹏，等. 公路隧道特大塌方成因分析及综合处治方法研究[J]. 工程地质学报， 2008， 16（006）：806-812.
[3] 许国平. 巴怀隧道特大塌方成因机制及处治措施探讨[J]. 公路交通科技（应用技术版）， 2012（06）：361-364.
[4] 肖东辉、孟亚锋、孔德坤、张衡、王前. T76S自进式螺旋注浆管棚在隧道塌方治理中的应用及支护效果评价[J]. 现代隧道技术， 2020， v.57;No.395（06）：218-222.
[5] 雷震. 富水卵石层地铁暗挖隧道拱顶塌方涌水处置技术[J]. 城市轨道交通研究， 2020， v.23;No.213（06）：124-126.
[6] 赵博文. 7天7夜不放弃！创造四川救援史上又一个奇迹——武都引水工程隧道垮塌被困3人全部获救[J]. 中国军转民， 2020， No.241（05）：8-8.
[7] 高宗登. 高速公路软弱围岩隧道塌方处理施工技术研究[J]. 四川水泥， 2020， No.291（11）：261-262.
作者简介：李泉1986年12月19日学历：本科 职称：中级工程师地址：广西自治区来宾市武宣县东乡镇平武高速公路第四经理部
中交第二公路工程局有限公司 陕西 西安 710000