山岭隧道建设过程中,当隧道围岩破碎、节理裂隙发育,施工开挖过程中进尺过大或施工方案不合理时,将可能发生塌方事故。塌方事故频繁发生,将造成工期延误、成本增加和人员伤亡。因此,研究隧道塌方的发生机理及其处治措施显得至关重要,同时对类似塌方事故处治也具有指导和借鉴意义。本文以浙江永康至武义改建工程一标段白阳山隧道为研究对象,从工程地质条件、施工因素、设计因素等方面,研究隧道塌方灾害事故的发生机理,并对塌方治理措施客观评价,论文主要研究内容如下:(1)通过对隧道塌方的发生机理与塌方形态进行分类与分析,结合现场隧道塌方状况,可初步判断,由于施工盲目进尺,初期支护不及时,白阳山隧道右洞塌方属于局部塌方,按机理分类属于危岩滑动型塌方,应采取喷射混凝土和打设砂浆锚杆进行加固处理。(2)通过FLAC3D软件对原方案预留核心土—上下台阶法进行开挖模拟分析,根据围岩的位移量、塑性区分布范围及应力集中情况,结合现场实际监控量测数据结果,对隧道空腔注浆段效果进行分析,初步判断塌方段腔体注浆处于稳定状态。(3)针对塌方段前方掌子面复杂的地质情况,提出三种不同的隧道开挖施工方案。采用数值分析手段模拟开挖支护的全过程,分别从位移变化量、塑性区范围、应力分布等方面分析三种不同施工方案对围岩稳定性的影响,从而得出最优施工方案。(4)对隧道塌方应急处理措施、塌方段处治措施等进行了分析与阐述,并得出了具体的塌方体加固处治方案与塌方段前方掌子面的支护方案。(5)采用超前地质预报手段对掌子面前方地质情况进行探测,分析可能发生的地质灾害,并对塌方段处理措施进行了效果评价。