公路隧道施工常見(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)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(jiàn)地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)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(zāi)害的成因，并提出了相關(guān)的預(yù)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(zāi)害

公路隧道塌方災(zāi)害的成因：

1.1地質(zhì)條件差

由于我國(guó)地質(zhì)條件較為復(fù)雜，在隧道在施工開(kāi)挖時(shí)，很容易碰到不良地質(zhì)或是特殊地質(zhì)，會(huì)給施工造成困難。例如遇到斷層、風(fēng)化嚴(yán)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(kāi)挖帶來(lái)塌方的威脅，不僅影響工程的進(jìn)度，嚴(yán)重的還會(huì)給施工人員的人身安全帶來(lái)威脅。

1.2施工方法不當(dāng)

在施工前或者在施工期間，施工人員并未對(duì)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件進(jìn)行全面考察，沒(méi)有全面的掌握該地段的地質(zhì)條件，盲目施工導(dǎo)致出現(xiàn)塌方。除了施工人員對(duì)地質(zhì)條件掌握不詳細(xì)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(yàn)并不豐富，對(duì)施工流程掌握也不夠熟練，工作態(tài)度不夠認(rèn)真，導(dǎo)致施工出現(xiàn)差錯(cuò)而引起塌方。例如：使用不正確的施工方式；施工管理不當(dāng)，對(duì)于施工順序安排不當(dāng)，分工不明確、不合理等，拖延了工程的進(jìn)度，各個(gè)工序之間銜接不及時(shí)，間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，例如支護(hù)、襯砌等不及時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致圍巖暴露時(shí)間太長(zhǎng)而產(chǎn)生風(fēng)化，進(jìn)而導(dǎo)致塌方。在對(duì)巖層進(jìn)行爆破開(kāi)挖時(shí)，炸藥的藥量要控制好，如果藥量過(guò)大，可能會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的震動(dòng)，對(duì)隧道開(kāi)挖處產(chǎn)生影響，是隧道塌方。最后，用來(lái)支撐隧道的鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量或是支護(hù)松動(dòng)時(shí)，沒(méi)有及時(shí)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(dāng)就會(huì)導(dǎo)致塌方，破壞工程進(jìn)度和質(zhì)量。

2　隧道施工中常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害問(wèn)題分析

在隧道工程施工中常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)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(hù)開(kāi)裂、泥屑流、巖爆等。這些災(zāi)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(zāi)害，都會(huì)給施工帶來(lái)的影響是類似的。

2.1圍巖變形破壞

一般地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的最為常見(jiàn)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(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)的破壞開(kāi)裂，以及堅(jiān)硬完整巖體中的巖爆等現(xiàn)象。由于巖層變形，會(huì)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(zāi)害，一旦出現(xiàn)塌方，對(duì)工程的不利影響及其嚴(yán)重，對(duì)施工人員的安全威脅更是不可忽視的重點(diǎn)。

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(zāi)害。在風(fēng)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(zāi)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(jiàn)的問(wèn)題，它在隧道施工過(guò)程中甚至是在隧道完工后的一段時(shí)間里都有可能出現(xiàn)，給工程帶來(lái)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(zhǎng)期出現(xiàn)涌水問(wèn)題，或是地下水開(kāi)采過(guò)度，都會(huì)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(zāi)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(kāi)挖地段。這類地質(zhì)狀況不僅會(huì)阻礙施工，還會(huì)破壞當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境，帶來(lái)許多環(huán)境問(wèn)題。

3　隧道地h質(zhì)災(zāi)害問(wèn)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(guó)的地質(zhì)條件復(fù)雜，及時(shí)經(jīng)過(guò)專業(yè)勘測(cè)，勘測(cè)數(shù)據(jù)與地質(zhì)實(shí)際數(shù)據(jù)往往存在差別。即使當(dāng)前的測(cè)繪工具和技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，所得數(shù)據(jù)仍然無(wú)法滿足施工要求，因此，在實(shí)際施工中，還是會(huì)存在許多問(wèn)題，要解決這些問(wèn)題就必須提出合理的解決措施。

3.1塌方問(wèn)題的防治措施

針對(duì)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(zhǎng)管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導(dǎo)管注漿等，這些手段可以有效地提高圍巖的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，從而預(yù)防塌方事故的發(fā)生。

3.2巖爆問(wèn)題的防治措施

對(duì)于巖爆問(wèn)題的預(yù)防措施主要是從兩個(gè)方面入手，即改善圍巖應(yīng)力條件和加固圍巖。具體的措施如下：（1）仔細(xì)考察，科學(xué)合理的選擇隧道的位置，軸線的方向與主應(yīng)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(kāi)挖法以及在巖面灑水等來(lái)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(lái)加固已經(jīng)開(kāi)挖的洞壁和掌子面。（3）加強(qiáng)對(duì)巖爆問(wèn)題的監(jiān)測(cè)。

3.3涌水和突水問(wèn)題的防治措施

對(duì)隧道施工中的涌水、突水問(wèn)題主要采用排水法和止水法，排堵結(jié)合。同時(shí)，對(duì)于大溶洞和暗河部位以及和隧道的相交位置要做出準(zhǔn)確判斷，并且要對(duì)近暗河溶洞突水部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)，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(lái)挖是要先挖隔水層在對(duì)含水層進(jìn)行來(lái)挖，還可以采用超前引排、超前預(yù)注漿等來(lái)減弱突水帶來(lái)的危害。

3.4地表塌陷和地面沉陷問(wèn)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(yīng)的防止措施也不同。比如淺埋隧道的的地表塌陷問(wèn)題的出現(xiàn)一般是由于隧道塌方，可以在隧道開(kāi)挖后采取噴錨支護(hù)的方法。巖溶塌陷就進(jìn)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(duì)突水點(diǎn)可采用雙液注漿堵漏。

3.5其他地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

要注重檢測(cè)隧道是否穿越含煤地層，防止發(fā)生瓦斯爆炸。要對(duì)瓦斯含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，還要加含瓦斯隧道的工作面通風(fēng)強(qiáng)度，將溢出的瓦斯進(jìn)行稀釋。淤泥帶突泥是我國(guó)南方巖溶發(fā)育地區(qū)隧道施工常見(jiàn)的問(wèn)題，必須對(duì)此進(jìn)行監(jiān)測(cè)和治理。

4　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隧道施工之我國(guó)公路建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要問(wèn)題，對(duì)于隧道施工中所遇到的災(zāi)害必須采取科學(xué)有效的措施，防止地質(zhì)災(zāi)害影響工程質(zhì)量。有關(guān)隧道施工中出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害的治理必須重視以下工作：

（1）在隧道選線和施工之前，進(jìn)行仔細(xì)的地質(zhì)考察，了解選線的地質(zhì)狀況，以便于為預(yù)測(cè)施工中可能出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)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(zāi)害產(chǎn)生的原因，針對(duì)不同原因?qū)е碌牟煌刭|(zhì)災(zāi)害采取相應(yīng)的防治措施，注重引進(jìn)新技術(shù)、新設(shè)備，加強(qiáng)施工經(jīng)驗(yàn)與信息的交流，減輕地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)的影響。

（3）加強(qiáng)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(zāi)害問(wèn)題，強(qiáng)化施工隊(duì)伍的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)，控制施工操作流程。管理人員要注重合理分工，權(quán)責(zé)分明，盡量減輕地質(zhì)災(zāi)害帶來(lái)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(guó)西部科技,2015,(18).

P694[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2016）-7-412-1