淺埋偏壓隧道施工地質災害類型及偏壓形成原因分析

段曉漁

摘 要： 隧道洞口段施工時往往會引起地質災害，災害一旦發生不僅會導致工程費用增加、工期延長，而且會對施工人員的生命構成威脅。本文收集了大量隧道進洞時施工主要地質災害，并進行了歸納總結，而且研究了造成偏壓的原因，為以后在隧道洞口段施工提供實質性的參考。

關鍵詞 ： 隧道；洞口；施工 地質災害

一、地質災害主要類型

本文大量收集了隧道洞口段施工主要地質災害并進行歸納總結，將其分為兩大類：洞口邊仰坡破壞、洞口淺埋段洞內破壞。

（一）邊仰坡破壞

洞口邊仰坡長期受地表水侵蝕，風化裂隙比較發育，加上在洞口段隧道埋深往往較淺，結構上部巖土體難以形成承載拱，所以洞口邊仰坡地表坡面容易破壞，再加上地表水的沖刷，其穩定性就很難得到保證。因此，隧道掛口進洞時常引起邊仰坡破壞。

（二）洞口淺埋段洞內破壞

洞口段屬于淺埋地層，地質條件較差，圍巖破碎， 風化嚴重， 地表水及地下水較為豐富，在掛口進洞施工時引隧道洞內的地質災害相當多，為我們隧道施工帶來相當大的麻煩，時刻都威脅我們施工人員的生命安全。

二、發生原因分析

隧道掛口進洞施工引起的地質災害是多種多樣的，但其發生原因大致是：由于洞口段的開挖破壞了原有山體或周圍圍巖的穩定，引起上端圍巖內部應力的重新分布，甚至出現應力集中，在巖體重力作用下，就會帶來各種地質災害。

隧道洞口段施工時引起地質災害的原因可以分為兩大類：主觀原因、客觀原因，下面進行詳細說明：

（一）主觀原因

（1） 勘察設計不準確，如表3，在一百座隧道中有7座隧道就是由于勘察設計不準確而造成了地質災害。在隧道勘察設計過程中，若對地質調查不夠詳細，則在設計時候就無法準確的進行設計，當隧道開挖至這些不良地質地段時，就容易引發地質災害。

（2）隧道開挖寬度

隧道開挖寬度直接影響圍巖應力的分布，而圍巖的破壞又是由于應力重分布超過圍巖強度引起的，因此隧道開挖寬度是影響圍巖破壞的重要因素，若開挖寬度計不合理，容易引發地質災害。

（3）施 工不合理

施工不合理是引起塌方的直接原因。體現在四個方面：①所選開挖工法與地質條件不相適應，地質條件化時，未及時調整施工方案。②施工過程中支護不及時，隧道開挖后，未及時進行錨噴支護，圍巖裸露時間過久引巖松動致塌方。③施工工序安排不當。例如哨頂1號隧道洞口段塌方主要原因是盲目更改施工方法，導致塌方。

（二）客觀因素

（1）巖性及風化程度。如表1，一百座隧道洞口地質災害方資料中，因圍巖破碎、風化程度高導致塌方的占44座。一般情況下，圍巖級別越高，自穩能力越差，發生塌方的可能性就越大。

（2）斷層破碎帶和滑坡。如表3，在100座隧道地質災害中有21次是發生在斷層破碎帶和滑坡不良地段上，斷層破碎帶和滑坡帶所引發的地質災害往往使具有突發性，一旦勘察設計部準確，將會帶來巨大的損失，更嚴重造成人員傷亡。

（3） 水的影響。洞口段圍巖嚴重風化，巖體破碎，穩定性差， 是地表水和地下水較好的通道。降水量過大和持續降水，不僅對隧道邊仰坡穩定性有一定的影響，同時會加大地下水對圍巖穩定性的影響。根據統計，100座隧道洞口段施工時地質災害其中有42次是降雨引發的。

（4）偏壓。從收集的一百座隧道資料統計其中有30座隧道處于偏壓的情況下。偏壓是指作用在隧道橫斷面的荷載不平衡，由于這種不平衡就會使隧道洞口淺埋段施工時會引發地質災害。不管在設計還是施工過程中我們都應該重視隧道偏壓這一情況。

（5）外界荷載。在隧道掛口進洞施工時外界荷載的影響也會造成隧道發生地質災害，比如說在隧道邊仰坡上修建臨時用房，或者在隧道上方有公路時載重貨車移動荷載等一切外界荷載的干擾。例如：九嶷山隧道發生拱頂坍塌，其中一個主要原因就是拱頂左側山體因施工需要， 修建臨時用房， 臨時開挖坡面人為造成了隧道左洞偏壓程度加大。

三、總結

本文大量收集了掛口進洞施工引起地質災害并進行歸納分類，列舉了一些典型的地質災害類型以及對應的工程實例，而且還對這些地質災害進行了原因分析，得出了引起地質災害的主要原因。希望在今后的隧道掛口進洞施工時提供實質性的參考。在今后的隧道洞口段施工過程中應該全方位的把握好施工質量，對地質災害隱患及時處理，將其扼殺在萌芽中，從基礎上阻止次生地質災害的發生。

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