水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理赵海华

水利工程隧洞施工坍塌的分析及处理赵海华

赵海华

关键词：水利工程；隧洞施工；坍塌；安全可；施工质量

我国国民经济的快速发展以及工农业发展的实际需要的共同作用下，一大批水利设施项目逐步开展建设起来，特别是在可持续发展的战略构想下，以兴修水利而获取清洁能源的方式逐步成为社会的共识，这就造就了当前我国一大批水利工程项目的上马。

一、水利工程隧洞施工

隧洞施工是水利工程施工的一个重要方面，其施工质量的好坏不仅关系着水利工程的实际服务使用功能能不能得到很好的发挥与被利用，而且影响着水利工程设施整体的力学平稳架构。然而，在当前我国多地进行的水利工程项目施工中，由于施工质量不高和施工防护措施的不到位造成的隧洞坍塌事故屡有发生，这不仅给水利工程建设项目施工带来巨大的负面印象，给施工人员造成巨大的心理压力，同时极大地影响到了水利工程建设项目施工进度，影响建设单位的经济效益。因此，需要对水利工程隧洞施工坍塌事故进行科学而全面的研究与分析，并从中找出避免隧洞坍塌的各项管理和技术措施，从而避免坍塌事故的发生。

在水利工程隧洞施工时，由于实际施工时需要爆破、钻孔、混凝土浇筑等工作，其工作对隧洞地区地质条件有所影响，特别是对于部分岩溶地区的地层内部地质结构力学稳定性存在有巨大的破坏作用，因此在防护、支撑不到位的状况下极容易发生隧洞坍塌事故。

二、坍塌事故发生的原因

1、地质勘测不精确

对于水利工程隧洞施工来讲，其前期的地质勘测是施工的最重要基础。而在实际项目建设期间，由于水利工程项目设施的地理位置局限以及施工勘测人员的技术水平、知识经验以及勘测设备设施的局限性导致其地质勘测数据不精确，如对某地下河的标高、走向、方位勘测不明，地下某断裂带结构走向标注不清晰等，在这种不精确的勘测数据的指导下进行的项目施工极容易在施工时破坏掉原有的地质结构力学稳定性从而引发坍塌事故。

2、施工方案设计的不严谨

对于水利工程项目设施的施工方案设计方面，一方面需要考量到项目所实际承担的服务功能，如蓄水、拦洪等，对设施与当地地理位置周边环境进行协调适应性设计，另一方面需要考量实际的施工技术需求，如重型机械的使用平台设置、大型设备的安装平台以及人力、物料资源的调配等。在大量数据参数以及因素的综合影响下，极容易导致项目设计施工方案存在诸多的问题。如对隧洞施工中炸药选型以及炸药安放位置、使用量等的设计偏差极容易使得爆破作业破坏掉大范围的隧洞结构稳定性，从而造成坍塌事故。再如在对某隧洞施工设计时，缺乏或者对隧洞支护设施设计不到位均会造成隧洞在施工时由于无法维持力学稳定平衡而产生坍塌事故。

3、不规范施工作业

对隧洞施工来说，其爆破作业、钻孔、灌浆等作业均是需要遵循各自的工作规范的，任何有可能破坏原本地质结构力学稳定性或者施工后自身产生对地质地层结构稳定性影响的作业，均需要提前做好完整的施工方案设计与审核。而对于不规范施工如过量爆破、过界钻孔等均可能造成隧洞施工的坍塌事故。尤其是对于部分岩层中含水量较大或者地质范围内存在地下河、山间河的地区，如果缺乏足够的排水设施，其富集的水分则可能不断的侵蚀隧洞两侧岩体，最终导致其岩体的剥裂而引发坍塌事故。除此之外，由于隧洞施工实际的地理自然条件的约束使得其部分大型设备或者工具无法发挥效用，而且进入施工现场的大型工具本身自重也给隧洞地质带来巨大负荷，在这种情况下不规范的设备动作有可能破坏原本已经相当脆弱的隧洞地质结构，从而造成坍塌事故。

三、坍塌事故的预防措施

由于水利工程项目施工中原本稳定的地质条件随着施工的进行而遭受破坏，而已经脆弱的地质结构稳定性又极容易受到流水的侵蚀而变得愈加的不稳，因此，水利工程项目建设中隧洞施工的坍塌事故发生频次较多，且由于隧洞工程量较大而使得隧洞施工人员相对密集、工程构造相对复杂而导致事故发生的后果严重，影响恶劣。因此，做好隧洞施工的坍塌预防显得尤为重要。

1、精确的地质勘测数据是基础

对于水利工程地理状况而言，精确的地质勘测数据的获得艰辛比较，但应该知道这时所付出的任何苦累都是值得的，这是由于在水利工程项目建设施工时，其施工进程会受到地质条件、气候条件等多方面影响和制约。如地下岩层构造、地下岩层岩性、地质断裂带的走向与发展、地下水位与岩层含水量等均会对隧洞施工产生较大的影响。在这其中，地下水位与岩层含水量的检测是极为重要的，而且也是目前水利工程隧洞施工中所易忽视的。

由于流动的水对于岩层存在有极大地侵蚀作用，使得原本密实坚硬的岩石开裂、粉碎，最终使得岩石在巨大的自重负载作用下力学稳定性塌陷，从而引发大规模的坍塌事故。然而，无论再精密的仪器对地下流水的走向和流量的检测也是不可能完全精确的，这就需要在实际的施工中根据所遇到的临时状况进行及时的分析与研究，特别是存在地下河流的岩层间施行爆破作业时，需要对爆破作业是否引发地下河流的转向以及爆破后地下河流对施工作业区域地质构造是否存在影响作出详尽的研究与分析。

2、完善施工设计方案

对水利工程的隧洞施工，其施工方案中的任何一个缺陷均有可能造成巨大的坍塌事故，因此在对施工方案进行设计时，不仅需要根据项目建设的需求，还需要综合考量当地建设周期内的自然气候变化对施工的影响（特别是降水对水利工程隧洞施工的影响）、施工作业区域内地理条件对施工作业的影响（主要集中在对作业施工工艺和作业施工工具的选型方面，特别是大型机械设备的选用方面）、施工作业工艺对施工作业平面地质构造的影响（如爆破作业、冲孔作业），与此同时，对编制完成的施工设计方案需要经过科学、严谨的评审与讨论，而这一过程不仅需要工程项目施工人员的参与，而且需要囊括工程造价、工程设计、工程施工、主项负责、承包商、施工单位、监理等多个单位和专业的人员参与，系统的进行评审。

3、对施工过程的全员、全过程、全方面管理

对施工作业过程中所涉及的人员、材料、工具、工艺等进行全方位的管理从而保证工程的施工质量是避免坍塌事故的关键。部分地区的施工管理虽然强调了施工工艺、人员、工具、材料的安全性能和实际施工质量，但往往忽视了对后勤保障、原料供给、废弃排除、危险分析等方面的管理与控制，即施工管理缺乏系统全面性，这就使得虽然工程施工质量是达到要求的，但施工进度却遭受巨大的影响，在后期抢工的过程中又不能完全保证对施工作业各方面的管理与控制，最终引发坍塌事故。

四、结语

对水利工程项目建设中的隧洞施工来讲，其坍塌事故的预防措施应该从技术和管理等多方面入手，从设计阶段一直到施工最后以及竣工后的维护和保养等多方面对其进行全员、全过程、全方面的管理与控制。与此同时，在工程施工中既要能保证施工作业过程的安全可靠性，又能综合考量施工进度和施工组织安排，同时降低施工成本，提高施工的经济效益，而这些目标的实现，是建立在施工管理的系统化与规范化的基础上的，是需要施工管理人员极大的智慧和精力投入的。

参考文献：

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