深圳市交通工程质量监督站518049
摘要：隧道施工危险源众多，安全质量事故多发，必须要控制好施工过程关键工序的施工，并加强安全隐患的排除，降低事故发生的概率，尤其需要防止隧道坍塌事故的发生，避免出现群死群伤状况；本文以某隧道冒顶事故为例，重点分析了造成此次事故的原因，并针对原因，制定了相关的预防措施。
关键词：隧道冒顶；事故成因；预防措施
1隧道冒顶概述
某隧道右线ZK3+600左右，有岩块掉落，拱顶发生局部塌方。隧道为分离式独立双洞，左线起止里程为YK2+590~YK6+486，右线起止里程为YK2+581~YK6+480，隧道基本线间距37m，洞口段受洞外接线和地形限制净距适当减小，隧道全长约7.9km。
2隧道冒顶原因分析
2.1冒顶段地质情况
事故段位于事故段里程为右线ZK3+600左右，围岩为微风化粗粒花岗岩，岩石较破碎、坚硬，岩体为块状整体结构、大块状砌体结构，地下水渗水或滴水，围岩开挖后可能出现局部小坍塌，侧壁基本稳定。里程ZK3+748~ZK3+888段围岩受F3构造断裂带的影响，节理裂隙发育，岩石破碎，稳定性较差。事故段距离F3构造带比较近，在静态状态下，围岩岩体稳定性影响较小，但是在受到振动或者开挖等外部因素的影响，节理裂隙会进一步发展，可能会影响III级围岩的局部稳定性。
2.2隧道施工原设计情况
塌方地段处于III级围岩中，III级围岩段采用上下台钻爆法施工，采用复合衬砌结构。初期支护由喷射混凝土、钢架、锚杆、钢筋网组成，二次模注衬砌采用钢筋混凝土结构。钢架与围岩间的混凝土保护厚度不小于4cm，临空一侧的混凝土保护层厚度不小于2cm，衬砌受力主钢筋的净保护层厚度不小于4cm。
2.3隧道冒顶成因分析
在隧道施工中遇到洞顶围岩塌落，侧壁向下滑动，地表沉陷等现象，甚至会发生塌穴冒顶等严重情况，施工中均把此现象称为塌方。
根据隧道事故现场情况，塌方发生在隧道的拱顶位置，主要表现为块状岩体的掉落，坍塌的规模较小，形成局部塌方。塌方位置示意图如图2.1。
2.1局部塌方位置示意图
2.3.1地表水和地下水的影响
根据勘察资料可知，地下水与地表水均不具水腐蚀性。在隧道工程范围内，地表水对隧道影响较小，未发现附近水库水与隧道围岩有水力联系，地表水对隧道结构稳定性基本无影响。本隧道工程沿线区以基岩裂隙水及构造裂隙水为主，而线路基岩本身透水性较差，岩体的透水性主要受断层及其构造组成的发育程度控制，在III级围岩段，微风化花岗岩坚硬，透水差，不存在基岩泡水软化而影响围岩稳定性的风险。勘察施工现场可知，冒顶段以潮湿、滴水为主，也不存在水压力过大导致围岩冒顶的可能性。
2.3.2构造破碎带的影响
隧道勘察区共发现断裂带13条，伴生小断裂8条，断裂结构面与隧道轴线夹角平均值大于60°，断裂结构面与隧道轴线关系具有“夹角大、倾角陡”的特点，断裂带与隧道围岩交汇段较短，对隧道工程平面影响范围小，对隧道整体稳定性无影响，但在其交叉带围岩影响级别较大，可能会影响局部区段局部围岩的稳定性。
事故发生段处于III级围岩，围岩为微风化粗粒花岗岩，岩石较破碎、坚硬，岩体为块状整体结构、大块状砌体结构，较为稳定，与F3构造带距离过近是唯一影响围岩稳定性的风险因素，在静态状态下，围岩无扰动，可以很好的维持稳定，但在受到外界扰动和人为因素干扰下，围岩可能会局部失稳。
2.3.3围岩扰动影响
利用新奥法进行隧道开挖时，尤其采用钻眼爆破开挖时，不可避免地会对围
岩造成一定程度的扰动。在爆破时，一方面爆炸产生的高气压在炮孔周围迅速形成一个应力场，使得存在于围岩中的节理裂隙进一步张开、扩展、发育，当节理裂隙贯通时候，会发生局部塌方；另一方面爆炸产生的巨大冲击力使得围岩岩体的力学性能劣化，在岩体内产生裂纹，岩石的强度降低，影响岩体的完整性，此时围岩松动，容易掉落。
综上可得，此次冒顶是构造破碎带和爆破施工共同作用的结果。在爆破的振动干扰下，构造破碎带的围岩裂隙进一步扩展、发育，岩石的强度和完整性进一步降低，使得爆破区域拱顶局部岩石沿岩层面松动掉落，发生局部冒顶事故。F3构造裂隙为此次局部塌方提供了物质基础，而爆破则是此次局部塌方的诱发因素。
3事故防范和整改措施
（1）做好超前地质预报工作，尤其是接近已探明构造破碎带时，要认真及时分析围岩是否具有断裂、破碎带、风华囊、不稳定块体等不稳定因素。
（2）围岩靠近破碎带段适当减小爆破进尺，并严格控制炸药量，尽量较小对围岩的扰动。
（3）加强对围岩的观测和检查频率，发现围岩有地质情况变化和异常，立即采取有效措施。
（4）严格控制开挖工序，爆破后对开挖断面危石、浮石等进行清理时，必须采用机械作业。
（5）加强对施工人员进行安全教育和应急演练培训，若有异常，立即撤离，确保施工人员人身安全。
参考文献：
[1]公路隧道施工技术规范JTJ042-94[S].北京：人民交通出版社，1995.
[2]任文胜.隧道坍方原因分析及处理方案研究[J].山西建筑，2008，34（9）：345-346.
[3]石磊.那马隧道坍方处理施工方案[J].隧道建设，2008，28（1）：89-92.
[4]姜杰.范家岭1号隧道拱顶塌方的发生机理及技术处理[J].隧道建设，2007，27（3）：67-70.