如何有效預防隧道施工地質災害

沈惠青

(貴陽市建筑設計院)

?

如何有效預防隧道施工地質災害

沈惠青

(貴陽市建筑設計院)

摘要：分析了當下隧道施工過程中常見的地質災害及其成因，旨在探析如何有效預防隧道施工地質災害。

關鍵詞：隧道施工；預防對策；地質災害；成因分析

1隧道施工過程中常見的地質災害及其成因分析

1.1　常見的幾種地質災害

(1)圍巖變形開裂。在隧道的施工過程中，圍巖變形開裂的現象十分常見，一旦出現此種現象，也就預示著圍巖的局部區域或者整體層面呈現大變形、損壞性破裂，這給施工人員的人身安全埋下了巨大的隱患。而這種災害產生的緣由多與巖石自身的結構性質、材料特性和結構面的幾何切割特征密切相關，也與隧道的組織和方法有關。因此，隧道施工隊應謹防此類地質災害，以免造成人員及財產的損失。

(2)涌水、突泥災害。隧道施工人員應該十分清楚，實際的隧道施工過程中最容易出現涌水、突泥的問題，之所以會出現這種災害，多是因為隧道在開鑿的過程中不小心破壞或者改變了隧道所處地區的水文地質條件，使得新開鑿的隧道成了地下水排泄的通道。這類災害的外在表現形式種類多樣，比如碎裂巖石的裂縫缺口滲水、涌水，部分管道水涌出挾有大量軟塑狀泥、砂石。

(3)地面沉降塌陷。實際隧道施工的過程中，受地質結構不穩定因素的影響，巖層的薄體區域常常出現小的褶皺，在對其進行隧道施工時，易發生地面沉降或者引發巖石塌方的問題，呈現出不確定的狀態。除此之外，當隧道經過巖石的破碎地帶或者斷層地帶時，常常會誘發巖石結構的拆裂，即使建設過程中不出現問題，但在后期的使用過程中必然會因受重壓而產生地面的沉降塌陷。

(4)其它類型災害。除了以上三種常見的地質災害外，受其它人為因素或者自然因素的影響，諸如突發性有害氣體(如瓦斯氣體)泄露、地下水對巖石常年來造成的侵蝕和洗刷、隧道因溫度過低造成的凍融災害以及地震災害、地下溫度過高災害等等。

1.2　常見地質災害的成因分析

關于以上隧道施工常見的各類地質災害的成因，基本上可以歸結為人為原因和自然原因兩種，自然原因主要是巖石自身的結構、大氣溫度、巖石地帶的類型以及水文資源的分布等原因，人為原因可以歸結為人類施工活動的盲目和不科學、工程建設與地區自然環境的不協調性，兩者綜合作用下導致施工過程中地質災害問題頻頻不斷，給施工組織、人員安全、生態問題都帶來了很大的危害。

2有效預防隧道施工地質災害的具體對策

2.1　做好地質勘探研究工作，事先了解施工地段實際情況

隧道建設工程相比其它交通建設工程來說，具有一定的特殊性，在于它主要存在于地下空間，也是地下工程中的重點和難點，因此，做好施工前的地質勘探研究工作對隧道施工十分必要。施工前的地質勘探研究工作，可以從大的層面把握施工地段的真實情況，包括巖石的結構和主要材質、施工地段的水文資源分布、施工地區地質類型等內容，這對于后期的隧道施工組織和設計意義重大，也是樹立建設人員施工信心的一種途徑。

2.2　針對具體地質災害類別，分別提出相應災害預防對策

(1)預防隧道塌方的對策

隧道塌方是隧道施工過程中最常見的一種地質災害，為了有效避免此種災害，設計人員應該做好勘探工作，施工階段了解開挖后的地質情況，把握施工地區周邊真實的地質狀況，從而整理出相對準確的數據信息，定位容易塌方的地段，制定出合理的塌方預防計劃。在實際的施工過程中，施工人員應該做好巖石的加固工作，比如利用導管注漿改善地層力學特性，使用打設錨桿對開挖后巖體進行加固，以此來減少塌方的發生。

(2)預防涌水突泥的對策

除了隧道塌方問題以外，隧道施工過程中常常遇到涌水突泥的問題，處理不當話將產生重大的損失，必須強化預防涌水突泥的對策，全力減少此種災害帶來的損失。首先，隧道施工必須對前方可能出現溶洞空腔進行預判，并根據出現的一些先期現象制定相應的措施，保障一旦出現涌水情況后可以及時、安全地進行處理，確保隧道施工能夠順利進行。

(3)預防巖爆的具體對策

巖爆問題是隧道施工過程中不甚常見的現象，一般多出現在高地應力地區的陰道道開挖施工。嚴重的巖爆，將對施工人員及設備造成嚴重的傷害。針對此問題，我們可以利用多種方法解決此問題:①在可能發生巖爆的巖石面上鉆孔，孔徑以60~80mm居多，盡量釋放巖石內部的高構造壓力；②在干燥的圍巖上面灑水，增加巖石的濕度和水分含量，松解巖體內聚積的高構造壓力；③進行必要的光面爆破或者減少超欠挖大的面積，有效緩解圍巖的局部張力。

(4)預防其它災害的對策

隧道在道路選線過程中，有的會經過煤系地帶，這些地帶常會有瓦斯出現，如果處置不當在隧道施工過程中將會發生瓦斯爆炸，給施工人員的安全帶來極大的危害。為避免隧道開挖過程中瓦斯對隧道施工安全的影響，須加強對瓦斯的檢測和預警，增加隧道施工中的通風能力，稀釋隧道空氣中的瓦斯氣體達到標準允許值，避免發生瓦斯爆炸事故。

3結束語

21世紀我國的交通運輸行業將發生重大發展，同時隧道在未來公路建設中將會越來越多地出現，這也是隧道發展的重要機遇。隧道施工過程中出現的地質災害種類較多且產生成因多樣，給隧道施工帶來了風險和難度，處置不當將會對隧道施工者帶來的生命和財產帶來重大損失，對社會產生不良影響。為了保證隧道施工的安全進行，保證隧道施工的質量，必須強化施工過程中的每一環節處理，防止地質災害的發生。

參考文獻：

[1]鐘世航,孫宏志,李術才,冉懋鴿,單治鋼,王榮. 隧道施工時探查、預報斷層、巖溶、地下水的技術新進展——將隱患變成明示,將危險消滅在發生之前[J]. 隧道建設，2008，(5).

[2]薛翊國,李術才,張慶松,李樹忱,蘇茂鑫,劉欽. 隧道信息化施工地質災害預警預報技術研究[J].山東大學學報(工學版)，2008，(5).

[3]吳方靖. 隧道施工中的危險與有害因素辨識及防護[J].中國安全生產科學技術，2007，(6).

作者簡介：沈惠青(1964-)，男，貴州貴陽人，高級工程師。

收稿日期：2015-01-11

中圖分類號：U445

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0136-01