隧道防坍预防监控措施
一、防坍技术准备
隧道在制定施工方案开始施工前，必须作好以下两项技术准备，并根据现场核对设计文件和施工调查制定隧道施工方案及预防坍方措施。
(一)现场核对设计文件主要内容
现场要对设计提供的工程地质、水文地质的测绘和钻探资料是否符合实际进行核对；对穿过的岩层可能出现的不稳定的因素进行现场考察，必要时需补测钻探资料，以进一步了解地质情况。
隧道进出口和辅助坑道的类型和位置，是否适应现场条件，洞口的仰坡、边坡的稳定程度，是否安全。
设计的施工方法和有关技术措施，结合现场实际条件考虑有无变更的必要。
(二)施工调查
1、地质调查
①洞口及浅埋地段以及隧道穿过严重风化层，堆积层或台地等，有无偏压或滑动可能。
②隧道通过沟谷，应调查沟谷的发育、分布、冲刷和淤积情况，洞口是否设在易受冲刷或不稳定的沟谷边缘。
③岩层走向及地下水活动程度、裂隙的特征及其组合关系，特别是通过断层、褶皱破碎带对施工的影响程度。
④隧道通过岩溶地区，应查明溶洞分布情况，洞穴的大小范围有无水，与隧道的位置关系和影响隧道稳定的各种因素。
⑤隧道通过黄土地层，应鉴别是属于老黄土还是新黄土，了解其厚度，及其中夹杂层成分，土的天然含水量是否达到液塑限，对隧道稳定性的影响。
⑥隧道通过含盐地层，应了解其分布范围、层位及厚度对硫酸盐、碳酸盐含量大，膨胀压力大的含盐层，应查明地下水渗流情况。
⑦隧道通过泥石流地区，应了解其发生的条件和影响范围，查明是正在发展的还是停止发展的。判断施工地区是否受泥石流影响和泥石流对洞口、辅助导坑口的危害，并研究设计对泥石流的预防和整治的措施。
⑧隧道通过地下水发育地区，了解其来源、类型及水压、水量与地表水补排的关系；了解含水层、透水层、隔水层与地下水位分布组合对隧道围岩稳定性的影响。
2、气候和气象调查
①了解当地冬季平均气温最低气温开始和持续的时间以及冻害情况。
②当地雨季的总雨量，最大降雨量及其发生时间，是否曾出现过山洪暴发，及山洪暴发的程度。
二、明洞与洞口工程施工
洞口与明洞施工工时必须采取以下防坍措施。
1、洞口仰坡上方洞身范围内禁止修建施工用水池，避免因水池渗漏造成洞口浅埋段坍方。
2、施工前应先作好洞顶防排水措施，防止地表水冲刷边坡造成坍方落石。
3、开挖时按开挖部位先外后内，从上至下进行开挖，严禁掏底开挖和上下重叠施工，石质地段开挖，宜采用弱爆破，以免影响边坡和仰坡的稳定。
4、开挖过程中应随时检查边坡和仰坡，如有滑动，开裂、落石等现象，可适当放缓边坡，或采用锚杆支护、防护栅栏、棚架等措施，以保证施工安全。
5、松软地层开挖边坡、仰坡时，应随挖随支护，加强防护，随时监测，检查山坡稳定情况。
6、开挖的土石，应弃在不影响边坡稳定的处所，边、仰坡上方不得堆置弃土、石方。
7、明洞不宜在雨季施工，如需雨季施工时，应制定严密的施工方案和防护措施，同时加强对山坡稳定情况的监测、检查。
8、在仰坡易坍的情况下，应先做明洞后做隧道。明洞和洞门应尽可能安排在冬季或雨季前修筑完成，以保证洞口段的稳定。
三、洞身开挖施工
洞身开挖必须在洞口处边坡、仰坡防护工程完成以后，确保洞口边仰坡稳定的情况下，方可进行。洞身开挖方法必须以最大限度地利用和保护围岩自承能力为原则，采用减小围岩扰动的方法进行洞身开挖，各类围岩的开挖方法参见铁路、公路的隧道施工技术规范。
洞身开挖防坍注意事项：
1、先排水。在施工前和施工中场应采取相应的防排水措施，尽可能将坑处之水截于坑道之外。
2、短开挖。各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。
3、弱爆破。在爆破时，要用成眼、密眼，并严格控制用药量或用微差毫秒爆破。围岩好的周边眼采用光面爆破，围岩差时周边眼采用预裂爆破。
4、强支护。针对地质情况做好超前支护和初期支护，初期支护要紧跟开挖工作面进行，尽量减短开挖面围岩的暴露时间，尽早封闭成环，并且保证支护结构有足够的强度。
5、勤检查、勤量测。每次爆破后应设专人负责清帮找顶，同时对开挖面和未衬砌段立即进行检查，如察觉可能产生险情时，应立即采取措施，及时处理隐患。
加强监控量测在隧道开挖过程中，使用各种测量仪表和工具对围岩情况和支护结构的工作状态进行量测，及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息，及时预见事故和险情，及时采取有效的措施预防坍方事故的发生。
6、坍方前的征兆
1)    量测信息所反应的围岩变形速度或数值超过允许值。
2)    喷射砼产生纵横向的裂纹或龟裂。
3)    在坑顶或坑壁发现不断掉下土块、小石块或构件支撑间隙，不断漏出砂、石屑。
4)    岩层的层理、节理缝或裂隙变大、张开。
5)    支撑梁、柱变形或折断，楔子压扁压劈，填塞木弯曲折断，扒钉受力变形，木支撑发出“噼啪”破裂声。
6)    坑道内渗水。滴水突然加剧或变浑。
四、地质超前预报
隧道施工中，应聘有地质工作者严密注意围岩开挖情况，通过探测手段，预测开挖工作面前方几米至几十米，甚至上百米的围岩工程地质和水文地质条件，结合掘进中地质条件的变化，及时提出预报，以便有准备地做好各种预防和施工措施，保证隧道工程的顺利进行。
1、预报内容
(1)    对照图纸提供的地质资料，预报地质条件变化情况及对施工的影响程度。
(2)    预报可能出现塌方、滑动的部位、型式、规模及发展趋势，提出处理措施。
(3)    预报可能出现突然涌水的地点、涌水量大小、地下水泥砂含量及对施工的影响。
(4)    预报软岩内鼓、片帮掉块地段及对施工的影响程度。
(5)    预报岩体突然开裂或原有裂隙逐渐加宽的位置及其危害程度。
(6)    位移量测中发现围岩变形速率加快时，应预报对围岩稳定性的影响程度。
(7)    浅埋隧道地面出现下沉或裂缝时，预报对隧道稳定和施工的影响程度。
(8)    对隧道将要穿过不稳定岩层、较大断层作出预报，以便及时改变施工方法或做应急措施。
(9)    隧道施工中由于措施不当，可能造成围岩失稳，应及时采取改进措施。
2、探测方法
(1)    导坑探测
地质条件较复杂的隧道施工中，可采用超前导坑或专用的探测坑道进行探测。根据导坑开挖揭露的围岩地质情况，能了解并较准确地判断预测隧道开挖工作面前方相应地段围岩的工程地质及水文地质条件。
(2)  超前水平岩芯钻探
超前水平岩芯钻孔，可视为隧道中的微型导坑，可以探测了解隧道开挖工作面前方几十米乃至上百米范围内围岩的地质情况。在钻进过程中，应尽可能避免钻头发生偏移，导致探测结果发生误差。
(3)  工作面上的浅孔钻探
浅孔钻探是利用开挖工作面上的炮眼孔或探水孔、声波探测孔的钻进情况来探测了解围岩地质情况。这些钻孔深一般为几米至几十米，在钻进过程中，通过钻进的时间、速度、压力、成份以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况，掌握地质条件，判断开挖工作面前方围岩的地质情况。
(4)  声波探测
声波探测是利用不同岩石(体)，有不同的物理力学性质，因而声波的传播速度亦有不同的关系，可根据岩石(体)的声波传播速度来判断围岩的工程地质情况。当岩石(体)的波速越高时，则岩体越完整坚硬，岩体质量越好。
(5)地震波量测
地震波量测是利用微型爆破引发的地震波在岩体中向四周传播，当波在隧道掘进前方遇到一界面时，部分波将从界面反射回到接收传感器，通过专门设备的数据运算和处理，即可预报掘进前方的地质情况。
通常隧道每掘进150～200m，宜采用地震波测量系统(TSP)作一次测量，进行地质超前预报，为隧道施工的方法、措施的变更和拟定提供依据，以减少施工的盲目性，减少事故的发生率，确保施工安全。
五、监控量测
施工监控量测在隧道开挖过程能及时提供围岩稳定程度和支护结构可靠性的安全信息预见事故和险情，是隧道施工防坍方最有效的监控手段之一。隧道防坍方监控量测必测项目有：洞内观察、周边收敛位移及拱顶下沉。通过这三项必测项目来判断围岩的变化情况和支护结构工作状态，以确定围岩是否稳定。支护结构是否有足够强度保证施工安全。施工监控量测必须由业务精通的专人负责此项工作。
文章转载自：工程人论坛