公路隧道施工常見地質(zhì)災害問題分析

■蔣委

（四川省冶金地質(zhì)勘查局成都地質(zhì)調(diào)查所四川成都610203）

公路隧道施工常見地質(zhì)災害問題分析

■蔣委

（四川省冶金地質(zhì)勘查局成都地質(zhì)調(diào)查所四川成都610203）

本文主要分析了塌方和巖溶地質(zhì)災害的成因，并提出了相關的預防與處治措施。

公路隧道 塌方 巖溶 解決措施

1　公路隧道塌方災害

公路隧道塌方災害的成因：

1.1地質(zhì)條件差

由于我國地質(zhì)條件較為復雜，在隧道在施工開挖時，很容易碰到不良地質(zhì)或是特殊地質(zhì)，會給施工造成困難。例如遇到斷層、風化嚴重的巖層、溶洞、軟硬巖層分界處或者是覆蓋較為薄弱的地層，如含有較多水源的土層給隧道開挖帶來塌方的威脅，不僅影響工程的進度，嚴重的還會給施工人員的人身安全帶來威脅。

1.2施工方法不當

在施工前或者在施工期間，施工人員并未對當?shù)氐牡刭|(zhì)條件進行全面考察，沒有全面的掌握該地段的地質(zhì)條件，盲目施工導致出現(xiàn)塌方。除了施工人員對地質(zhì)條件掌握不詳細之外，施工方式和工作態(tài)度也是在成塌方的原因。許多施工人員施工經(jīng)驗并不豐富，對施工流程掌握也不夠熟練，工作態(tài)度不夠認真，導致施工出現(xiàn)差錯而引起塌方。例如：使用不正確的施工方式；施工管理不當，對于施工順序安排不當，分工不明確、不合理等，拖延了工程的進度，各個工序之間銜接不及時，間隔時間過長，例如支護、襯砌等不及時，就會導致圍巖暴露時間太長而產(chǎn)生風化，進而導致塌方。在對巖層進行爆破開挖時，炸藥的藥量要控制好，如果藥量過大，可能會產(chǎn)生強烈的震動，對隧道開挖處產(chǎn)生影響，是隧道塌方。最后，用來支撐隧道的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量或是支護松動時，沒有及時加固，也容易造成塌方。這些都是人為的、可控制的因素，控制不當就會導致塌方，破壞工程進度和質(zhì)量。

2　隧道施工中常見的地質(zhì)災害問題分析

在隧道工程施工中常見的地質(zhì)災害主要有塌方、巖溶塌陷、涌水和突水、洞體縮徑、山體變形和支護開裂、泥屑流、巖爆等。這些災害的形成原因的產(chǎn)生條件不同，但都是影響隧道施工的重要地質(zhì)災害，都會給施工帶來的影響是類似的。

2.1圍巖變形破壞

一般地質(zhì)災害帶來的最為常見的影響就是造成圍巖變形破壞。所謂圍巖變形破壞主要表現(xiàn)為松散、破碎圍巖體的冒落、塌方，軟弱和膨脹性巖土體的局部和整體的徑向大變形和塌滑，山體變形，支護和襯砌結(jié)構(gòu)的破壞開裂，以及堅硬完整巖體中的巖爆等現(xiàn)象。由于巖層變形，會使巖層的穩(wěn)定性遭到破壞，因此塌方是圍巖破壞后最容易出現(xiàn)的地質(zhì)災害，一旦出現(xiàn)塌方，對工程的不利影響及其嚴重，對施工人員的安全威脅更是不可忽視的重點。

2.2涌水和突水

涌水是指地表水水源、圍巖縫隙中的地下水受到壓力作用而涌出的現(xiàn)象，突水則是指突發(fā)的涌水。涌水和突水也是在隧道工程中經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災害。在風化化地帶或是節(jié)理裂隙密集的地質(zhì)帶，更容易產(chǎn)生此類地質(zhì)災害，其中尤以突水和攜帶大量碎屑物質(zhì)的涌水危害性最大。

2.3地面沉陷和地面塌陷

地面沉陷和地面塌陷也是隧道施工中較為常見的問題，它在隧道施工過程中甚至是在隧道完工后的一段時間里都有可能出現(xiàn)，給工程帶來危害。地面塌陷一般出現(xiàn)在覆蓋厚度5至20米之間的巖溶發(fā)育地帶。若隧道內(nèi)長期出現(xiàn)涌水問題，或是地下水開采過度，都會引起地面塌陷，除此之外，如果隧道頂板冒落或是出現(xiàn)塌方等災害也有可能造成地面塌陷。地面沉陷一般存在于埋深<30 m的隧道、城市地鐵和大型地下管道等工程開挖地段。這類地質(zhì)狀況不僅會阻礙施工，還會破壞當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，帶來許多環(huán)境問題。

3　隧道地h質(zhì)災害問題的防治措施

由于現(xiàn)代隧道工程規(guī)模和埋深比較大，且我國的地質(zhì)條件復雜，及時經(jīng)過專業(yè)勘測，勘測數(shù)據(jù)與地質(zhì)實際數(shù)據(jù)往往存在差別。即使當前的測繪工具和技術(shù)越來越先進，所得數(shù)據(jù)仍然無法滿足施工要求，因此，在實際施工中，還是會存在許多問題，要解決這些問題就必須提出合理的解決措施。

3.1塌方問題的防治措施

針對松散、破碎圍巖體隧道的塌方，常用的解決措施主要有用超前長管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導管注漿等，這些手段可以有效地提高圍巖的強度和穩(wěn)定性，從而預防塌方事故的發(fā)生。

3.2巖爆問題的防治措施

對于巖爆問題的預防措施主要是從兩個方面入手，即改善圍巖應力條件和加固圍巖。具體的措施如下：（1）仔細考察，科學合理的選擇隧道的位置，軸線的方向與主應力方向保持平行，洞形選擇合理；采用高壓注水法、鉆孔卸壓法、分層開挖法以及在巖面灑水等來軟化巖體。（2）利用鋼支撐、錨桿錨固、噴錨、鋼纖維噴混凝土等手段來加固已經(jīng)開挖的洞壁和掌子面。（3）加強對巖爆問題的監(jiān)測。

3.3涌水和突水問題的防治措施

對隧道施工中的涌水、突水問題主要采用排水法和止水法，排堵結(jié)合。同時，對于大溶洞和暗河部位以及和隧道的相交位置要做出準確判斷，并且要對近暗河溶洞突水部位進行監(jiān)測，以便于為之后判斷其與隧道的相交位置提供依據(jù)。在隧道來挖是要先挖隔水層在對含水層進行來挖，還可以采用超前引排、超前預注漿等來減弱突水帶來的危害。

3.4地表塌陷和地面沉陷問題的防治措施

由于地表塌陷和地面沉陷產(chǎn)生的原因各有不同，因此，相應的防止措施也不同。比如淺埋隧道的的地表塌陷問題的出現(xiàn)一般是由于隧道塌方，可以在隧道開挖后采取噴錨支護的方法。巖溶塌陷就進行巖溶洞穴回填或修建橋梁；厚度不夠的洞穴則可加固頂板；隱蔽洞穴則采用注漿加固的方法，對突水點可采用雙液注漿堵漏。

3.5其他地質(zhì)災害的防治措施

要注重檢測隧道是否穿越含煤地層，防止發(fā)生瓦斯爆炸。要對瓦斯含量進行監(jiān)測，還要加含瓦斯隧道的工作面通風強度，將溢出的瓦斯進行稀釋。淤泥帶突泥是我國南方巖溶發(fā)育地區(qū)隧道施工常見的問題，必須對此進行監(jiān)測和治理。

4　結(jié)語

綜上所述，隧道施工之我國公路建設的重要環(huán)節(jié)，是關系到國民經(jīng)濟發(fā)展的重要問題，對于隧道施工中所遇到的災害必須采取科學有效的措施，防止地質(zhì)災害影響工程質(zhì)量。有關隧道施工中出現(xiàn)的地質(zhì)災害的治理必須重視以下工作：

（1）在隧道選線和施工之前，進行仔細的地質(zhì)考察，了解選線的地質(zhì)狀況，以便于為預測施工中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災害提供數(shù)據(jù)，也可以為隧道施工提供依據(jù)。

（2）了解地質(zhì)災害產(chǎn)生的原因，針對不同原因?qū)е碌牟煌刭|(zhì)災害采取相應的防治措施，注重引進新技術(shù)、新設備，加強施工經(jīng)驗與信息的交流，減輕地質(zhì)災害帶來的影響。

（3）加強施工管理，提升施工人員的專業(yè)素質(zhì)，重視隧道施工中的地質(zhì)災害問題，強化施工隊伍的風險意識，控制施工操作流程。管理人員要注重合理分工，權(quán)責分明，盡量減輕地質(zhì)災害帶來的危害。

[1]彭朝發(fā).隧道施工中涌水與漏水處治施工技術(shù) [J].中國西部科技,2015,(18).

P694[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-412-1