水利工程隧洞塌方处理原则与预防

　　 1.塌方处理原则
　　所谓“小塌清、先支后清”，就是指当隧洞塌方量不大时，将塌方的顶部支护牢固，确保洞顶不会掉块砸伤施工人员的情况下，将塌料全部清除的处理方法。所谓“大塌穿，先棚后穿”，就是指当隧洞塌方量很大又难以清除，对塌穴形状和大小无法查明时，可将塌方体看作松散破碎的岩层处理，先将塌方部位的两端用超前预灌浆大管棚、钢支撑联合支护的方法支顶牢固，最后通过对棚顶的构建来防止其坍塌。
　 　2.隧洞塌方的预防
　　2.1设计过程中塌方的预防地质条件是制约地下工程安全、质量、工程投资的关键因素，同样塌方的产生与地质条件的好坏也有着紧密的联系。所以在施工前，进行详尽合理的施工调查是非常必要的，从而在经过不良地质地段时，能够有完备的技术方案和物质准备，以及合理的施工方法以预防塌方。
　　1）选择设计。掌握隧道周边区域内宏观的地质背景、地质构造特征、地形地貌，并分析隧道区段内的断层、富水带、高地应力分布情况，合理的进行隧道的线型设计，保证施工安全，预防塌方的发生。
　　2）支护参数设计。岩石在开挖后，由于受力平衡体系的破坏和应力的重分布，须及时采取支护，如何选定合理的支护参数，对隧道塌方的预防起着非常重要的作用。如果支护参数过大，就会增加工程投入，而支护参数过小就会因支护强度不够，造成支护结构破坏，直接形成塌方，或者在更换支撑时，造成围岩应力的再一次重分布，而引起塌方。
　　2.2施工过程中塌方的预防
　　（1）施工工程中的地质预测
　　长大隧道其本身所穿越的地质构造就十分复杂，而施工前期设计阶段的地质勘查只能是从宏观上分析整个区段内的基本地质情况，造成局部地质资料不足，所以在施工进行中的地质预测就显得十分重要。
　　（2）部分不良地质地段施工预防
　　1）岩爆所引起的塌方预防方法。岩爆是高地应力区地下洞室开挖中围岩脆性破坏时应变能突然释放所造成的一种动力失稳现象。其预防工作主要在两个方面：
　　①开挖阶段的预防。在可能发生岩爆的区段内采取超前钻孔，先进行部分卸压；减小光面爆破的周边眼距，且尽量分布均匀，以使开挖轮廓线相对圆顺，减少新的应力集中；尽量减少对围岩的扰动，避免诱发岩爆的发生。
　　②开挖后岩爆区段的处理。爆破后即向工作面、爆破面喷水充分湿润围岩，从而缓解围岩应力；在清除松动围岩后，素喷混凝土支护，厚度一般为5em，将表面破裂岩块连固在一起，从而进一步圆顺开挖轮廓线，缓解应力集中，对削减岩爆能起到很好的作用，对轻微岩爆还可以起到一次防护，避免诱发中强岩爆。
　　2）富水段塌方的预防。在地下水丰富的断层破碎带，大量的渗水、淋水甚至于涌水的部位，不仅影响施工的进度和质量，还容易造成塌方，在此地段施工时，及时排水是关键。对于少量集中渗水、淋水地段，在将要通过的透水层部位布置一定数量的排水孔或埋设排水管，将渗、淋水集中到排水孔内导出，称为排水管法；也可以通过在钢筋网背后铺过滤层或隔水层，将其固定在围岩上，通过软管边排水边喷射混凝土，称为金属网法；如遇较大涌水，在支护时对主要涌水出水口处暂不进行封堵支护，待涌水减小或没有时，再进行支护或进行固结封堵。
　　3）消除人为因素的影响是预防塌方的重要途径。在隧道的施工过程中，须对工期作合理的安排，在思想上一直保持警惕状态，在技术上对可能遭遇的塌方有详细的应对措施。当出现断层或其它不良地质易形成塌方时，对地质状况作详细分析，充分了解围岩特征，借以选择合理的施工措施，同时须加强对围岩变形监测，及时对不良变形采取加固措施，从而很好预防塌方的形成。
　 　3.隧洞塌方的处理
　　我国广大的工程技术人员经过对过去隧洞塌方处理经验总结，认为应按“小塌清、先支后清”和“大塌穿，先棚后穿”的原则快速进行。所谓“小塌清、先支后清”，就是指当塌方量不大时，可采用将塌方全部清除的处理方法。在清除塌方之前，应将塌方的顶部支撑牢固，避免继续塌落，防止洞顶掉块砸伤施工人员。因为当隧洞发生第一次塌方后，自然拱范围内的土石还有继续坍塌的可能，塌方坑道的两侧边坡常不稳定，先清除塌碴可能会使侧壁失去平衡而松动塌落，塌方坑道进一步增宽，自然拱进一步增高而再次塌方。如此反复，极有可能引发大塌方。当然，若围岩地质条件较好，塌方只是局部的松软夹层，且范围不大，经分析不会继续塌方时，也可对塌方进行清除处理，再进行支撑或不支撑。所谓“大塌穿，先棚后穿”，就是指当塌方量很大，一时难以清除塌穴形状和大小无法查明时，可将塌方体视为松散破碎的地层，采用超前支撑、开挖导坑的方法穿越塌方体。