大开挖时如何避免隧道坍塌

非开挖技术允许工人在地下建造隧道而不需要启动沟，使隧道暴露在上面的环境中。挖掘隧道对许多项目都很有用，包括铺设污水管道等大型管线，而不会对场地造成过度破坏。然而，钻孔越大，越容易倒塌。当使用大型钻孔工具时，有几个方面需要考虑以避免隧道坍塌。

工程项目场地的岩土工程勘察

项目工程师在规划阶段解决了大型管线钻孔的可能问题。可能导致隧道坍塌的因素包括地区地质和地下水．在调查该地区时，地质情况决定了项目的总体成本和可行性。

为了确定是否可能进行大钻孔，项目规划者通过分析地质数据岩土工程调查提供适当的信息在最后的岩土工程报告．(详情请浏览“为什么一份详细的岩土工程报告意味着非开挖工程的成功”)。

他们也使用探地雷达，以帮助检查地下岩石的性质。(阅读“地下视野:探地雷达”)。

地下水更难预测，在施工过程中造成的问题最多。过量的地下水导致围岩结构完整性的丧失，导致大口径隧道倒塌。虽然不完全准确，但一些测量员在规划阶段使用电磁方法来帮助识别含水地层。

为了帮助确定一个地区的地质情况，规划者钻取岩心样本。然而，这些例子并不完全可靠，因为它只恢复了一个小样本。它无法预测与钻孔位置平行的地质条件中的不连续面。

隧道坍塌的常见原因

当大口径隧道垮塌时，主要是由于以下三个原因之一:地质问题、施工问题或地下水渗透。

由于地质问题造成的倒塌

当隧道周围的岩石坍塌时，就会出现地质问题。这些地质问题可能是由于过度的应力在岩石节理中形成了裂缝。地下水可能渗透到钻孔中，引起岩崩。此外，岩层之间的粘土可能会失去附着力。

因施工故障而倒塌

施工原因往往来自于对围岩的误判。邻近岩石的强度可能无法满足支撑较大直径的任务生尽管有地质调查的迹象。如果钻孔过大，隧道可能会因岩爆而发生垮塌。岩爆是指大量能量的释放导致墙体倒塌。冲击地压现象通常只发生在大型矿井中。

地下水是隧道形成的敌人。雨水过多而排水不足会导致土壤失去凝聚力，导致新开挖的隧道倒塌。工地排水不良也会引起类似的问题。

防止隧道坍塌的方法

防止把大隧道倒塌需要一些施工干预和现场监测。在某些情况下，挖掘是通过新的管道进入最近创建的洞。如果是这样的话，工人们可能会在螺旋钻钻的时候把管子推过去，以防止隧道自身坍塌。这种方法使挖掘机即使在地面不太适合地下工作的地区也能继续工作。

工人们可能需要加强岩石本身的支撑强度。他们可以通过关闭周围的岩石来提供力量来自我稳定新创建的隧道。对墙壁和天花板上的位移和应力的持续监测有助于他们知道何时需要这种方法。

为了防止多余的地面和雨水干扰工作场地，工人可能需要在周围安装额外的排水系统。在开始施工之前，现场调查和地质分析告诉工程师和规划者是否需要排水管道。

通过对工地的了解，工程师可以从一开始就防止隧道坍塌。进行一次彻底的地质调查，以了解那里的土壤和岩石状况是必要的。排水和准备场地更有效地排水地面和雨水，可以防止土壤饱和造成的问题，在施工过程中。在挖掘过程中监测地面情况是必不可少的。最后，使用支撑结构可能是必要的，以确保隧道不会坍塌之前，线路完全放置。