隧道塌方的常见原因及应对策略
隧道塌方往往来得突然,它没有地表建筑那样直观的预兆。可能是几毫米的围岩位移,可能是一处水渗的加剧,或者是施工设备运转带来的微弱震动。所有这些看似不起眼的变化,如果没有被及时预判,就可能在某个时刻变为灾难性的坍塌。
一、塌方的常见原因
1.地质条件复杂多变
地质是隧道安全的第一道门槛。软弱围岩、断层破碎带、溶洞发育区等,都是塌方的高风险地带。当岩体稳定性不足时,开挖就可能产生大范围位移或掉块。
2.地下水的不确定性
地下水也是隧道最大的“隐形杀手”,过多则容易造成围岩软化、承载力下降。渗流压力不断累积,最终可能突破围岩与支护的平衡。尤其在雨季或突遇强降水时,地下水位的变化更难以预测,塌方风险随之大幅提升。
3.长期运营中的疲劳累积
隧道长期运营过程中,车辆荷载、环境温湿度变化、地震等外部因素,都会让围岩与结构产生疲劳累积。如果缺乏长期、实时的监测与维护,原本健康的结构也可能逐渐变得脆弱,最终塌方便“不请自来”。
二、应对塌方的策略
1.“稳”字当先
在隧道设计与施工前,可以进行多手段、多层次的勘探,比如搭有钻探、地震勘测、地质雷达、三维建模等技术手段,把地质情况摸清。而且合理安排开挖长度,确保支护与开挖同步进行,也能降低围岩失稳的风险。
2.常态化监测预警
与其等到风险显性化后再抢险,不如在最初状态时就展开预防行动。WITBEE®万宾科技®隧道安全监测系统能够实时记录围岩位移、收敛变形、拱顶沉降、渗水压力等关键指标,并在其数据出现波动时迅速发出警示,管理人员可以立即采取加固或减载措施避免塌方。
3. 高效的应急机制
即便防范再周全,也不能完全杜绝塌方的可能性。因此,建立高效的应急机制,包括明确的应急预案、充足的物资储备、定期的应急演练等也是必要的。基于隧道安全监测系统所提供的实时健康报告,可以让管控、预防都变得更加便捷、高效。
三、科技赋能下的监管路径
隧道安全监测系统能够对隧道内部环境、结构状态进行实时感知。无论是拱顶微小的位移还是围岩的细微裂缝,又或是渗流压力的异常增长,都能被快速记录并上传。在运行期间,除了提供实时的数据之外,它还能对数据进行分析、评估,保证预警信号的及时性和准确性,让塌方风险的识别和处置被纳入可控范围。
隧道安全监测系统把那些人眼难以察觉的细节呈现出来,把风险的苗头主动暴露,隧道运营的安全系数自然也大幅提升。
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