1 前言
　　小型水工隧洞斷面通常都比較小，一般均采用全斷面掘進法進行開挖。全斷面開挖主要適用于石質(zhì)堅硬、完整的圍巖。但在比較松軟的圍巖條件下，對于較小的隧洞斷面，也不得不采用全斷面掘進法。對于比較松軟的圍巖，特別是Ⅳ類以上圍巖，自身穩(wěn)定性差，隧洞成型很困難，工程實際中要求采用邊挖邊襯工程措施。盡管如此，在工程施工中常不可避免的發(fā)生不同程度的隧洞塌方。本文對小型水利水電工程隧洞塌方原因作了比較詳細的分析，并針對隧洞施工中發(fā)生的大塌方問題，提出了“超前臨時支撐法”施工處理措施，且對該施工處理技術(shù)進行簡要概述和舉例說明。
　　2 塌方原因分析
　　小型水利水電工程隧洞施工中發(fā)生塌方的原因很多，根據(jù)小型水工隧洞的設(shè)計、施工條件并結(jié)合小型水工隧洞施工中發(fā)生塌方事故實例進行分析，塌方原因主要為以下幾個方面：
　　一、地質(zhì)勘察資料與工程實際不符，對可能出現(xiàn)的塌方，沒有可靠的預(yù)防處理技術(shù)措施。一旦遇到軟弱、破碎帶地層，往往措手不及造成塌方。2004年12月，貴州省畢節(jié)市倒天河水庫加高擴建工程右壩肩灌漿平洞在開挖過程中發(fā)生一起大塌方事故，經(jīng)現(xiàn)場勘察分析，就屬此種情況。
　　二、對不良地質(zhì)地段的隧洞襯砌厚度不夠，不能滿足承載力要求，不能承受可能出現(xiàn)的山巖壓力，完工后結(jié)構(gòu)遭到破壞，進而引起塌方。
　　三、設(shè)計時，為了節(jié)約工程投資，過分追求較短的洞線，以便縮短洞身長度，獲得良好經(jīng)濟效益，往往將洞軸線選在埡口最底處，趁溝進洞和出洞，且晚進洞、早出洞，加大了洞口處的開挖深度和洞臉仰坡的高度，卻對地質(zhì)和施工的不利因素不予去方位的考慮，在隧洞洞口和洞身施工中都可能發(fā)生塌方。
　　四、地質(zhì)因素是造成塌方的重要原因。小型水利水電工程往往由于建設(shè)資金緊張，對必要的地質(zhì)勘探工作沒有做到位，缺乏隧洞所在地段的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，情況不明，致使水工設(shè)計人員進行隧洞設(shè)計時，將隧洞軸線選在了不良的地質(zhì)區(qū)域，沒有避開不良地層：如飽和粘土、流沙、堆積層；斷裂、褶皺帶；節(jié)理、裂隙發(fā)育帶；含有各種不利的軟弱結(jié)構(gòu)的圍巖，以及溶洞、陷穴等地質(zhì)不良區(qū)域。當(dāng)隧洞穿越不穩(wěn)定地層時，很容易發(fā)生塌方。地下水發(fā)育的地區(qū)和地表水滲漏明顯的地段，隧洞圍巖的強度大大降低，加之空隙水的作用，在隧洞開挖過程中，極有可能發(fā)生坍塌冒頂，如不采取有效的工程措施，將會形成極大的塌方。
　　五、施工方法不當(dāng)也是塌方的重要原因之一。主要表現(xiàn)為以下幾點：
　　1、對穩(wěn)定性差的圍巖，開挖后沒有及時支護襯砌，圍巖長期暴露，山巖壓力增長，引起塌方。
　　2、開挖爆破時，采用強爆破或裝藥過多，因強烈震動引發(fā)塌方。貴州省納雍縣鞍山水庫除險加固工程泄水隧洞在開挖過程中，曾因此種原因引起較嚴重塌方事故，經(jīng)改進爆破施工方法后沒有發(fā)生因爆破震動引起的嚴重塌方事故。貴州省畢節(jié)市倒天河水庫加高擴建工程右壩肩灌漿平洞在開挖過程中，也曾發(fā)生類似情況。
　　3、支撐結(jié)構(gòu)不合理，支撐構(gòu)件強度底，或支撐的位置和高程不當(dāng)，在開挖、襯砌過程中必須拆除，引起塌方。2003年9月，貴州省納雍縣鞍山水庫除險加固工程泄水隧洞在開挖過程中，曾發(fā)生一起塌方冒頂事故，經(jīng)設(shè)計、監(jiān)理、施工和業(yè)主等單位有關(guān)人員現(xiàn)場勘察分析，亦屬此類情況。
　　4、不適當(dāng)?shù)耐Ｖ故┕ぃ瑳]有搞好施工排水，使圍巖長期浸泡，處于飽和狀態(tài)，山巖壓力增大；圍巖強度下降，一經(jīng)擾動，便會引起塌方。
　　3 塌方預(yù)防和處理措施
　　對待小型水利水電工程隧洞塌方，我們一貫主張堅持以預(yù)防為主的原則。認真搞好預(yù)防工作，將會取得良好的效益。預(yù)防隧洞塌方，主要從以下三點著手：
　　首先，認真搞好勘測設(shè)計。在隧洞工程的勘測設(shè)計工作中，深入細致調(diào)查和勘探隧洞所在區(qū)域的地質(zhì)和水文地質(zhì)，詳細掌握隧洞軸線和進出口的地質(zhì)資料，對隧洞穿越埡口、溝谷和山體認真分析，盡可能全面掌握所有可能發(fā)生塌方的不良地質(zhì)情況。選擇洞線時，盡量避開斷層、溶洞、堆積體流砂、地下水和軟弱破碎帶等不良地層，若必須通過時，應(yīng)事先考慮相應(yīng)的技術(shù)措施，正確選定施工方法，認真搞好施工組織設(shè)計，以便指導(dǎo)工程施工。
　　其次，施工中應(yīng)正確合理選擇施工方法和防塌技術(shù)措施，準備必要的材料和工具。防塌措施有：搞好施工排水、采用弱爆破或不爆破開挖技術(shù)、合理掌握開挖進度、加強支撐和襯砌進度等。
　　再次，施工過程中應(yīng)經(jīng)常進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)發(fā)生塌方的種種預(yù)兆，及時采取工程技術(shù)措施，防止塌方事故的發(fā)生。
　　對于小型水利水電工程隧洞塌方，盡管我們在工程實施工程中加強了各方面預(yù)防工作，但塌方事故還是時有發(fā)生。面對發(fā)生的塌方事故，我們是不知所措，還是認真對待，及時對塌方的原因進行分析，采取有效的處理措施呢？答案當(dāng)然是肯定的。塌方發(fā)生后，應(yīng)首先加固未塌地段，以防塌方蔓延，讓搶險工作有一個安全的空間。同時，要組織相關(guān)人員到塌方現(xiàn)場調(diào)查研究，查明塌方的范圍、性質(zhì)以及塌方區(qū)圍巖的地質(zhì)構(gòu)造和地下水活動情況，認真分析形成塌方的原因，及時制定出可行的塌方處理方案。
　　根據(jù)塌方的規(guī)模和塌碴的補給情況，塌方可分為大塌方和小塌方。當(dāng)塌方體厚度大，范圍長，已將開挖坑道堵死，或塌方還繼續(xù)不停的擴展，人員不能或不易進入塌穴的，屬于大塌方。反之，當(dāng)塌方體不足以將坑道全部堵塞，塌方在較長的時間內(nèi)不再發(fā)展或基本停止，人員有可能進入塌穴觀察處理的，屬于小塌方。根據(jù)塌方的危害程度，塌方亦可分為嚴重塌方和輕微塌方。對于塌方后造成很大的人員傷亡或損失的，屬于嚴重塌方。反之，屬于輕微塌方。無論是何種塌方，我們都應(yīng)認真對待，并根據(jù)塌方的實際情況制定相應(yīng)的塌方處理技術(shù)措施。