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地铁矿山法隧道施工坍塌原因及预防处理措施
郭宝政
（中电建（保山）有轨电车有限公司，云南 保山 678000）
地下隧道质量会受施工误差、后期沉降变形等多种因素的影响，在工程施工中需要采取科学化施工管理摘 要：
并加强施工环境监测和控制，特别要注重分析隧道坍塌原因及采取有效预防措施。文章主要分析了地铁矿山法隧道施工坍塌原因，并探讨了其预防处理措施。
关键词：
地铁隧道；矿山法；坍塌；预防矿山法是一种常用的隧道施工方式，是利用开挖地下坑道的方式对隧道进行挖掘。按衬砌施工顺序分为先拱后墙法和先墙后拱法两大类，而后者按分部情况细分为漏斗棚架法、台阶法、全断面法和上下导坑先墙后拱法，其中台阶法应用比较广泛。使用正台阶法进行挖掘是指将坑道分为几个层面，由上面的部分开始挖掘，每一个层面挖掘的前后距离比较小，从而形成台阶。待整个隧道的断面挖掘完毕，再将坑道的边墙到顶拱筑衬砌，导坑内还需要进行特殊支护，避免坑道的坍塌。
坍塌会影响隧道施工作业的有序推进，所以需要分析矿山法施工隧道坍塌原因，并提出科学性的预防处理措施，进一步保障地铁隧道施工的安全与质量。1 利用矿山法进行地铁施工隧道坍塌原因分析1.1 自然环境影响可能导致隧道坍塌1.1.1 土层结构
土层结构环境条件会影响隧道施工的质量，若土层不稳定则可能导致隧道坍塌。地铁隧道在施工过程中，如果隧道途径的地方有很多的花岗岩与围岩混合，一旦发生强降水很可能导致隧道的坍塌。一般隧道采用矿山法进行挖掘时可能遇到围岩与花岗岩的混合地层，在挖掘中会改变围岩的结构。一旦围岩结构改变则会导致围岩的稳定性大大降低，使得地下出现一些空洞，这些地下空洞很可能导致隧道的坍塌。一般地下空洞主要包括洞穴与洞室两种情况，无论是洞穴还是洞室都会导致土壤出现松散，出现坍塌的概率变得更高[1]
。1.1.2 围岩
地铁隧道围岩也可能导致隧道的坍塌。在地铁隧道施工时，虽然会尽可能地考虑地形的因素，但难免会在地铁隧道施工时遇到各种复杂的地形，尤其是丘陵和山区。在丘陵和山区地形进行隧道施工时，在利用矿山法进行修建时难度比较大。丘陵与山区相应的自然拱形成困难，加之相关扰动的影响，对施工造成很大困难。而且，无法形成自然拱隧道使得稳定性不足，一旦受到外界因素影响可能导致隧道的坍塌。1.1.3 地下水
地下水对地铁隧道施工的影响也比较大，以往修建的地铁隧道在施工过程中的坍塌就与地下水有很大关系。地下水对隧道的影响，主要通过对围岩的浊蚀、流沙等腐蚀冲击
的影响，进一步对隧道的围岩造成损伤，进而导致隧道坍塌。除了浊蚀之外，还有水压的影响，水压也可能导致隧道的围岩受到不利影响，进而出现隧道坍塌的情况。1.2 利用矿山法进行地铁隧道施工过程中出现的问题1.2.1 作业
地铁隧道采用矿山法进行挖掘时，因个别施工单位施工作业水平比较低，从而影响隧道的安全，导致隧道坍塌的出现。地铁隧道施工单位的作业水平直接影响隧道施工质量，部分施工单位在施工中不按照相关施工及验收规范进行作业，则会影响工程架构的稳定性，因而造成隧道坍塌出现。特别是在隧道围岩施工过程中，需要对围岩进行机械化操作，出现的震动会扰乱围岩结构，对隧道稳定性有很大影响，进而导致隧道坍塌。1.2.2 支护
在地铁隧道施工时，为预防出现坍塌还需要设置支护，待支护稳定后才能进行后续的挖掘，一旦前期的支护不稳定，则很可能导致隧道坍塌的出现。在前期进行支护施工时，由于支护设计不合理、施工不规范、封闭不及时，常常导致支护稳定性不足，很可能出现坍塌的情况。特别是超前支护、锚杆和锁脚锚杆（导管）施工时未按照设计角度、深度进行施工，使得支护结构失稳，进而导致隧道坍塌。1.2.3 地铁隧道矿山法挖掘过程中的爆破
在进行矿山法挖掘施工时会使用爆破，但是钻爆设计不合理，就可能导致地铁隧道坍塌。围岩情况不同，水文情况不同，所需要的炸药属性及其剂量均不同[2]。在炸药的分配使用上需要相关人员具备丰富的技能与经验，才能保障炸药的分量刚刚好，保障隧道的质量，避免地铁隧道出现坍塌。但是现实中，由于人员素质问题及相关环境的调查资料不全面，也会导致地铁隧道因为炸药份量不合理而出现坍塌。
2 利用矿山法进行地铁施工隧道坍塌预防处理措施 2.1 全面掌握自然环境具体情况
2.1.1 掌握围岩地质情况预防地铁施工隧道坍塌
在设计前期需要对相关施工围岩地质的情况进行调查，全面掌握围岩的具体情况，为地铁隧道施工设计提供科学依据。在调查之中需要选择科学的技术，对围岩的具体情况进行全面调查，掌握围岩岩石的分布情况，尽量避免隧道坍塌的可能。在施工过程中尽量避免地下空洞的发生，一旦施工
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遇到空洞，就要对空洞进行科学处理，尽量保障隧道施工环境的安全，避免隧道坍塌的出现。2.1.2 注重地下水的监测
在施工环境的检查中需要注重地下水的监测，全面预防地下水的影响，尽量保障地铁隧道的施工质量。监测要全面具体，相关参数的记录一定要准确、详细，为地铁隧道的施工提供真实可靠的数据，方便设计与施工人员根据相关水文情况，科学地调整隧道施工作业。2.2 提高施工过程中隧道坍塌预防措施
2.2.1 对地铁隧道施工全程监控、监测，提高隧道施工质量与安全
为了预防坍塌情况的出现，需要对地铁隧道施工进行全程监督，充分利用各种技术来保障施工的质量与安全。要严格按照相关的规范进行隧道施工，保障隧道施工的质量。首先，在施工中需要对相关的数据进行测量，使隧道施工质量满足设计要求，从而保障隧道施工的质量与安全。工程测量需要准确、真实，要对隧道断面、基准线、测点、横距、高程、坐标等进行全面测量，做好监控量测及数据分析，为施工提供保障。其次，利用科学的方式对隧道围岩进行处理，尽可能减少震动对围岩的影响，保障隧道施工的质量与安全。在施工中还需要对隧道上面环境进行调查，尤其是施工作业途径城区时，尽量避免因为施工导致的地面建筑物坍塌。然后，隧道施工过程中要注重质量的全程监督。在施工全过程注重质量的监督，注重新设备的投入和新技术的应用，特别是将相关的工程施工情况与隧道具体情况综合研究之后，再进行新设备和新技术的投入应用，并时刻关注隧道的施工进行情况，保障隧道质量与安全。做好监测、测量数据的收集和分析，保障数据的真实性与准确性，保障隧道施工的质量与安全。2.2.2 注重支护施工的科学性
在地铁隧道工程施工过程中，要注重支护施工的科学性，保证隧道的稳定性，进而保障隧道施工质量。首先，注重围护结构的建设。相关围护结构的施工过程中需要依照相关的设计方案进行施工，之后对施工情况特别是施工质量进行检查，保障施工的质量与安全。在施工过程中需要对相关的坐标、地质条件等进行记录并全面掌握。在围护施工中还要注重槽底泥浆物的处理，保持围护的稳定性与安全性，为避免隧道坍塌提供外部环境条件。其次，对支护施工的混凝土进行控制保障隧道的质量。在混凝土选择上需要选择质量好的混凝土，之后按照适当的比例进行调配，保障混凝土的质量， 然后采用科学方式进行支护的架构保障质量[3]。再次，支护的设计要科学。在支护设计中要根据隧道施工的具体情况，设计更加合理的隧道支护，保障隧道施工的科学性与安全性，避免地铁隧道出现坍塌[4]。在隧道施工过程中要注重雨水的防护工作，避免因为雨渗透导致的水流侵蚀，保障隧道的稳定性，保障隧道安全。2.2.3 注重施工监督与爆破的科学性
利用矿山法进行地铁隧道挖掘时需要对相关的施工过程进行监督，以保障整个工程的质量。首先，相关部门完善监督岗位，明确岗位职责，保障施工的质量。施工企业在利
用矿山法进行施工时，可以完善相关的岗位，设置专人对施工的全程进行监督，及时反馈相关施工情况，保证施工质量。其次，在施工过程中监督人员要及时与施工人员以及设计人员进行沟通，将隧道挖掘的情况进行汇报，以便各方及时掌握隧道的挖掘情况，出现问题时方便及时讨论，制定科学的方案对策解决，避免隧道的坍塌。再次，隧道挖掘中需要对相关材料的利用进行监管，避免地铁隧道在挖掘中出现坍塌。相关监督人员需要对材料的利用与施工质量进行测量，避免因为隧道挖掘质量不合格导致支护不力出现坍塌的现象[5]。另外，在施工过程中需要爆破作业时，一定要科学计算相关炸药的分量，避免因为炸药分量不合理导致隧道的坍塌。施工单位在爆破方面可以引进专业的技术人才或者是对员工爆破人员进行培训，提高爆破技能，为爆破工作提供保障，避免不科学的爆破导致地铁隧道坍塌。3 结语
总而言之，地铁矿山法施工隧道坍塌原因及预防处理措施有很多，在具体措施的选择方面要根据地铁隧道矿山法施工的具体情况，采用科学的创新方式对隧道施工质量进行监控，保障隧道施工的质量。此外，在具体隧道工程施工过程中要注重环境因素与施工因素，从施工与自然环境两方面进行施工质量的监督，保障隧道的安全，避免隧道出现坍塌。
参考文献
[1] 何川，李铮，杨赛舟，等.施工及运营期矿山法隧道渗流模型试
验系统的研制及应用[J].中国公路学报，2017，30（5）：114-121.
[2] 向志华.地铁矿山法施工隧道坍塌原因分析及预防处理对策[J].低
碳世界，2017（2）：202-203.
[3] 杨明新.矿山法地铁隧道路面坍塌原因分析及预防措施探讨[J].现
代城市轨道交通，2017（7）：32-34.
[4] 王占豪.矿山法与盾构组合施工地铁隧道管片的上浮及其控制研
究[D].武汉：武汉工程大学，2017.
[5] 陈凯，宫全美，于正，等.矿山法地铁隧道人防段开挖工法适用
性研究[J].华东交通大学学报，2017，34（4）：29-37.
作者简介：郭宝政，工程师，研究方向为隧道工程。
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