公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害及措施分析

李用江

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

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公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害及措施分析

李用江

(貴州路橋集團(tuán)有限公司)

隨著我國(guó)現(xiàn)代化步伐的加快，我國(guó)的公路隧道工程的數(shù)量不斷增多。但是由于公路隧道工程都是要地層內(nèi)開(kāi)展施工，所以在作業(yè)過(guò)程中不可避免的會(huì)遇到地質(zhì)災(zāi)害。因此，對(duì)公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究，以采取針對(duì)性的防治措施對(duì)于施工人員和工程施工質(zhì)量均具有重要的作用。

公路隧道；地質(zhì)災(zāi)害；措施

1 公路隧道施工中主要的地質(zhì)災(zāi)害

1.1 洞口滑坡

洞口滑坡是公路隧道施工中常見(jiàn)的一類地質(zhì)災(zāi)害，其主要是由于隧道洞口開(kāi)挖坡腳的兩側(cè)出現(xiàn)了局部滑動(dòng)，加上土體受到雨水的侵蝕，自身的抗剪能力進(jìn)一步降低，致使土體自身的抗剪承載力無(wú)法承受其整體的土體抗剪力，同時(shí)土體的粘聚力和摩擦力也會(huì)大大減小，所以使其產(chǎn)生了滑坡。地表水在外界地表水的補(bǔ)給下會(huì)不斷增多，在增加到一定程度時(shí)會(huì)使地表水出現(xiàn)下涌問(wèn)題，如果開(kāi)挖過(guò)程中，施工人員沒(méi)有采取有效的加固措施，就很容易導(dǎo)致滑坡問(wèn)題的出現(xiàn)。

1.2 突泥

突泥也是公路隧道施工中常見(jiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害，它主要是由于隧道開(kāi)發(fā)的過(guò)程中，隧道基層有地下水涌出，并伴隨有泥沙的一種現(xiàn)象。突泥主要表現(xiàn)為黃褐色或者黃色，位于掌子面的右側(cè)，有隧道側(cè)面涌出來(lái)。如果隧道基層地質(zhì)土為碎石土類型，加之地表比較開(kāi)闊、平緩，則很容易使地下裂隙聚集大量的地下水，并且由于碎石具有不透水特性，所以隧道的內(nèi)部會(huì)形成巨大的水壓，隨著碎石在地下水浸泡過(guò)程中的軟化，其會(huì)隨著地下水一同涌出，這就是隧道突泥涌水發(fā)生的根本原因。

1.3 涌水

在公路隧道施工的初期經(jīng)常會(huì)有一些比較小的涌水量，這些不影響工程施工，但是對(duì)于部分地段隧道的施工中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)涌水量過(guò)大的問(wèn)題，比如如果隧道開(kāi)挖部位處于石灰?guī)r地區(qū)，由于石灰?guī)r自身常常具有一些貫穿性裂縫，所以很容易使得那些在山體內(nèi)部的積水沿著這些貫穿性裂縫而涌出，并且涌出時(shí)候的水壓和水量均比較大，會(huì)給施工人員的人身安全造成損害。

1.4 塌方

除了上述幾種類型的公路隧道地質(zhì)災(zāi)害外，塌方也是公路隧道施工中常見(jiàn)的一種地質(zhì)災(zāi)害類型。發(fā)生塌方的主要原因和公路隧道開(kāi)挖地區(qū)的土質(zhì)和巖性有直接關(guān)系。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，規(guī)模較大的塌方主要發(fā)生在碳質(zhì)板巖中，并且塌方發(fā)生過(guò)程中均伴隨著涌水現(xiàn)象，同時(shí)由于受到貫穿性縫隙的影響，塌方主要發(fā)生在隧道的頂部及其裂縫貫穿區(qū)域。塌方具體的表現(xiàn)主要是隧道由于喪失自身對(duì)于土體的支撐力而使其出現(xiàn)整體性破壞而引發(fā)土體的崩壞，進(jìn)而形成塌方。

2 公路隧道施工中主要的地質(zhì)災(zāi)害的防治策略

2.1 滑坡防治

總體而言，由于滑坡主要是由于土體自身的剪切力不足而引起的，并且發(fā)生部位在隧道的上部、下部以及地下等部位，所以最根本的防治策略就是根據(jù)相應(yīng)的安全等級(jí)來(lái)制定出對(duì)應(yīng)的滑坡下滑力曲線圖，并在圖中選出減小下滑力的部位，并在該部位采取加固措施，從而達(dá)到提高隧道土體整體抗剪能力的目的。在我國(guó)現(xiàn)階段的公路隧道施工中，對(duì)于滑坡的防治主要以防為主，盡量避開(kāi)那些可以引發(fā)滑坡現(xiàn)象的不利因素，同時(shí)要根據(jù)公路隧道當(dāng)?shù)亻_(kāi)挖的周邊實(shí)際情況以及具體的滑坡發(fā)生原因來(lái)進(jìn)行綜合整治，從而避免重大安全事故的出現(xiàn)。另外，為了進(jìn)一步提高隧道整體的承載能力，可以采取截流排水、坡面防護(hù)以及卸荷減載等手段來(lái)減少滑坡的誘發(fā)條件；通過(guò)改善公路隧道開(kāi)挖的土質(zhì)或者用水泥漿來(lái)改善隧道內(nèi)部整體的物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其力學(xué)特性；通過(guò)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨固、擋土墻或者抗滑樁來(lái)直接阻止滑坡問(wèn)題的發(fā)展。

2.2 突泥防治

在公路隧道工程施工的過(guò)程中，如果出現(xiàn)突泥災(zāi)害，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人應(yīng)該立刻停止施工，并需要及時(shí)阻止施工人員撤離到安全地帶，同時(shí)將可以移除的機(jī)械設(shè)備也帶離危險(xiǎn)地帶。由于突泥災(zāi)害常常出現(xiàn)在軟弱的、破碎的，且包含地下水的隧道工程中，所以對(duì)于這些地方的施工中要采取有效的地質(zhì)勘測(cè)預(yù)報(bào)措施，從而及時(shí)判斷和預(yù)測(cè)是否會(huì)出現(xiàn)突泥災(zāi)害，減少災(zāi)害造成的損失。假如探測(cè)隧道施工中非常有可能出現(xiàn)突泥災(zāi)害，則需要在現(xiàn)場(chǎng)采取有效的施工技術(shù)，同時(shí)做好設(shè)計(jì)和施工方面的支護(hù)措施，避免施工中發(fā)生突泥等不良地質(zhì)災(zāi)害。另外，如果在公路隧道施工中已經(jīng)發(fā)生突泥災(zāi)害，則需要及時(shí)采取搶救方案，組織相關(guān)人員做好搶險(xiǎn)救災(zāi)事宜，從而最大程度地降低災(zāi)害可能造成的損失。

2.3 涌水防治

公路隧道涌水的防治方法有許多種，歸納起來(lái)主要分成兩類，即：排水法和止水法。其中排水閥主要適用于山嶺隧道施工，并且在其施工中主要采用兩種及其以上的施工方法來(lái)進(jìn)行施工，如明溝排水和集水坑水泵抽水法共同使用、輔助排水導(dǎo)坑及超前鉆孔排水法共同使用、深井和井點(diǎn)法共同使用以及定向開(kāi)挖法等可以提高排水的整體效率；而止水法主要包括壓氣法、凍結(jié)法和突泥灌漿法等，其中突泥灌漿法是三種止水法中最為常用的一種方法。另外，在工程施工中要，結(jié)合設(shè)計(jì)文件中規(guī)定的涌水量的大小、變化以及補(bǔ)給方式等進(jìn)行詳細(xì)地調(diào)查，從而做好涌水災(zāi)害的提前預(yù)測(cè)，同時(shí)需要依照“防、排、截、堵”相結(jié)合的原則來(lái)進(jìn)行因地制宜的工程施工。

2.4 塌方防治

隧道塌方出現(xiàn)的原因主要分為人為因素和非人為因素，其中人為因素主要是通過(guò)嚴(yán)格規(guī)范施工人員的整體施工安全意識(shí)，確保其在工程施工前對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行了詳細(xì)地調(diào)查、分析和研究，同時(shí)在實(shí)際的施工中做好災(zāi)害的提前預(yù)測(cè)和防治措施，以應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的各種地質(zhì)災(zāi)害，避免由人為的因素而對(duì)工程施工造成影響。另外，在公路隧道工程前期的設(shè)計(jì)階段，要根據(jù)工程所在地區(qū)的實(shí)際地質(zhì)情況來(lái)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，包括隧道的線型等，避免使其通過(guò)高應(yīng)力集中地段以及地下水發(fā)育完全的地段，同時(shí)還要選擇良好的施工地段，確保施工的安全性；做好隧道工程施工中的塌方災(zāi)害預(yù)防和檢測(cè)，采用合理的施工工藝和手段，降低災(zāi)害出現(xiàn)的概率等等。

總之，在公路隧道施工中，由于工程項(xiàng)目自身的施工特點(diǎn)，其不可避免的會(huì)出現(xiàn)一些地質(zhì)災(zāi)害，所以為了降低災(zāi)害給施工人員以及工程施工造成重大損害，我們必須要采取針對(duì)性的防治措施。只有這樣，我國(guó)公路隧道工程施工才能順利的進(jìn)行。

[1] 于寧,朱合華，等.公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害及對(duì)策分析[J].西部探礦工程，2014,17(91):149-151.

[2] 柳若龍.西山隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害及其防治實(shí)踐[J].地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2013，11(2):171-175.

[3] 于寧,朱合華等.公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害及相應(yīng)措施的分析[J].地下空間，2013,23(2):119-123.

2015-04-15

李用江(1988-)，男，助理工程師，研究方向：路基、橋梁、隧道現(xiàn)場(chǎng)施工。

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1008-3383(2015)11-0139-01