談公路隧道施工過(guò)程中的不良地質(zhì)災(zāi)害和應(yīng)對(duì)策略

【摘要】目前，在公路隧道的施工過(guò)程中，遇到一些不良地質(zhì)災(zāi)害，還會(huì)出現(xiàn)一些極為嚴(yán)重的問(wèn)題，所以這充分說(shuō)明公路隧道的施工要更加富有質(zhì)量，而且要采取更好的應(yīng)對(duì)措施。本文針對(duì)公路隧道施工過(guò)程中的不良地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行研究，總結(jié)了一些比較頻繁出現(xiàn)的不良地質(zhì)災(zāi)害，并有針對(duì)性地提出了應(yīng)對(duì)策略，希望可以為今后的隧道施工和建設(shè)提供參考。

【關(guān)鍵詞】公路隧道；施工；不良地質(zhì)災(zāi)害；應(yīng)對(duì)策略

公路隧道施工的過(guò)程中，危險(xiǎn)性是隨時(shí)存在的，而且在不良地質(zhì)災(zāi)害的影響下，還容易造成公路隧道施工質(zhì)量問(wèn)題，所以做好充分的心理準(zhǔn)備，制定更好的應(yīng)對(duì)策略，這是保證公路隧道施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)。

1、公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害研究現(xiàn)狀

公路隧道地下工程的復(fù)雜性和不可預(yù)見(jiàn)性可能出現(xiàn)的不良地質(zhì)災(zāi)害給隧道施工和設(shè)計(jì)帶來(lái)很大的困難，已引起了研究者的高度重視，學(xué)者們對(duì)這些不良地質(zhì)災(zāi)害從不同方面進(jìn)行了大量的研究工作，并取得了一定成果。

我國(guó)公路隧道施工不良地質(zhì)災(zāi)害對(duì)策研究開(kāi)始于二十世紀(jì)五十年代，八十年代以來(lái)，在京廣線大瑤山隧道、西康秦嶺隧道和大秦軍都山隧道等隧道施工中，進(jìn)行了不良地質(zhì)災(zāi)害的對(duì)策預(yù)報(bào)研究工作，積累了很好的經(jīng)驗(yàn)。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究和實(shí)踐工作，研究者提出地質(zhì)災(zāi)害對(duì)策預(yù)報(bào)以長(zhǎng)度和可能發(fā)生災(zāi)害點(diǎn)的數(shù)目計(jì)算較好。

目前，隧道中各種不良地質(zhì)災(zāi)害對(duì)策的預(yù)報(bào)方法得到了快速發(fā)展，預(yù)報(bào)手段也逐步完善，相應(yīng)的對(duì)策手段在我國(guó)很多大型隧道工程探測(cè)中應(yīng)用也日益廣泛，預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確度和成功率也日益提高，取得了很多的成功經(jīng)驗(yàn)，但預(yù)報(bào)對(duì)策的可靠性還有待提高。總之，在不斷提高隧道地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報(bào)可靠性和準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，不斷開(kāi)拓新領(lǐng)域，發(fā)展新技術(shù)將成為今后隧道不良地質(zhì)災(zāi)害研究中的重點(diǎn)。

2、公路隧道施工過(guò)程中的不良地質(zhì)災(zāi)害分析

2.1斷層破碎帶

斷層是指地殼受力發(fā)生斷裂，沿破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生顯著相對(duì)位移的構(gòu)造。該構(gòu)造規(guī)模不等，大小不一，斷層的存在破壞了巖層的連續(xù)性和完整性。多數(shù)情況下，斷層破碎帶內(nèi)巖體為塊狀、碎塊狀、角礫狀及碎屑狀，也有一部分呈砂土狀甚至斷層泥形態(tài)，其巖體強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，一旦應(yīng)力變化，常容易出現(xiàn)坍塌情況。更嚴(yán)重者，由于斷層的導(dǎo)水性，一旦揭露該層，會(huì)發(fā)生突水突泥情況，隧道施工通過(guò)該層存在很大的難度。

2.2軟弱巖體

軟弱巖體是指力學(xué)強(qiáng)度低，遇水容易軟化，并且在外荷載作用下易于產(chǎn)生壓縮變形的巖石。隧道施工過(guò)程中，該層巖體無(wú)法自穩(wěn)，軟弱巖體一旦失穩(wěn)坍塌，往往伴隨著大量涌水及泥沙，危害極大。

2.3巖溶地段

巖溶，是水對(duì)可溶性巖石進(jìn)行以化學(xué)溶蝕作用為主，流水的沖蝕、潛蝕和崩塌等機(jī)械作用為輔的地質(zhì)作用所產(chǎn)生的現(xiàn)象的總稱。巖溶地質(zhì)在我國(guó)分布廣泛，類型眾多，幾乎匯集了所有類型的巖溶地質(zhì)。在隧道施工過(guò)程中，如果遭遇巖溶地質(zhì)，則有很大機(jī)率引發(fā)涌水、突泥等地質(zhì)災(zāi)害。不僅如此，在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，巖溶地質(zhì)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重形變，導(dǎo)致隧道發(fā)生落石、塌方和掉塊等問(wèn)題，危害施工人員和設(shè)備的安全。

2.4膨脹性土

膨脹土是種高塑性黏土，一般承載力較高，有吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)脹縮變形、浸水承載力衰減、干縮裂隙發(fā)育等特性，性質(zhì)極不穩(wěn)定。該類地質(zhì)體在工程中的危害首要是限界的侵入，其次是塌方破壞。開(kāi)挖后，土體接觸空氣，吸水膨脹、失水收縮、反復(fù)變形，易造成開(kāi)挖時(shí)坍塌和后期結(jié)構(gòu)體的擠裂。

3、公路隧道施工過(guò)程中的不良地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)對(duì)策略

公路作為我國(guó)交通網(wǎng)的重要組成部分，施工人員應(yīng)對(duì)公路包括公路隧道的施工提起高度重視，對(duì)于公路隧道施工中經(jīng)常遇到的塌方、涌水、斷層、巖爆、巖溶、偏壓等不良地質(zhì)災(zāi)害，要有先進(jìn)有效的應(yīng)對(duì)措施，以保障公路隧道施工安全流暢的進(jìn)行。 3.1針對(duì)斷層破碎帶的應(yīng)對(duì)措施

當(dāng)斷層規(guī)模較小，破碎帶不寬，且含水量較小時(shí)，條件比較有利，可隨挖隨撐。但當(dāng)隧洞軸線斜交或者平行于構(gòu)造方向時(shí)，則隧洞穿過(guò)破碎帶的長(zhǎng)度增大，并有強(qiáng)大側(cè)壓力，應(yīng)加強(qiáng)拱墻襯砌，及時(shí)封閉。

當(dāng)斷層規(guī)模較大，宜選取小導(dǎo)管超前支護(hù)、小導(dǎo)管預(yù)注漿技術(shù)，小導(dǎo)管上需要布置相應(yīng)的泄水孔，同時(shí)還需要保證上層導(dǎo)管的環(huán)向間距密于下層導(dǎo)管的環(huán)向間距，在實(shí)際工作中，嚴(yán)格按照實(shí)際情況進(jìn)行處理，在完成上述工作之后，再進(jìn)行下層導(dǎo)管注漿堵水工作。

3.2針對(duì)軟弱巖體的應(yīng)對(duì)措施

施工過(guò)程中遇到軟弱巖體，按照實(shí)際情況的需要選取臨時(shí)封閉掌子面加打泄水孔的技術(shù)方法，首要的工作就是放水降壓來(lái)自于掌子面前方的各個(gè)方向的圍巖，在上述的基礎(chǔ)上選取使用小導(dǎo)管或者是使用管棚注漿，將前方軟弱圍巖固結(jié)。在實(shí)際開(kāi)挖的過(guò)程中需要選取使用圍巖擾動(dòng)小的技術(shù)方法，促使隧道的自穩(wěn)能力實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升，有利于降低塌方現(xiàn)象。

3.3針對(duì)巖溶的應(yīng)對(duì)措施

隧道施工過(guò)程中，含填充物的溶洞對(duì)施工的危害是非常大的，需先清除溶洞內(nèi)的充填物，采用漿砌片石墻支頂加固處理溶洞頂板；在溶洞底部地下水流處設(shè)置相應(yīng)的小涵洞以引流排泄溶洞水；在隧道側(cè)墻施工時(shí)應(yīng)預(yù)留相應(yīng)的檢查孔，增加防護(hù)鏈或柵欄等結(jié)構(gòu)防護(hù)設(shè)施，確保隧道施工及運(yùn)行安全。在隧道兩側(cè)壁存在溶洞發(fā)育的時(shí)候，調(diào)查確定溶洞水對(duì)隧道施工的影響可忽略時(shí)，隧道施工時(shí)可采用漿砌封閉，回填壓實(shí)的方式進(jìn)行處理。

3.4針對(duì)膨脹性土的應(yīng)對(duì)措施

在膨脹性地層中施工，以采用上導(dǎo)坑或弧形導(dǎo)坑先拱后墻法為宜。合理安排施工工序，盡量減少圍巖暴露時(shí)間，進(jìn)而減少風(fēng)化、水化影響，并在筑拱后，及時(shí)壓漿加固。

采取分部開(kāi)挖和支撐，隨挖隨撐，初期支護(hù)緊跟開(kāi)挖掌子面上一個(gè)循環(huán)支護(hù)完成后，方可進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)開(kāi)挖施工，并設(shè)置臨時(shí)仰拱。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，公路隧道的施工必須要做好充分的預(yù)判，針對(duì)一些不良的地質(zhì)災(zāi)害，首先要做好勘察，制定相關(guān)的應(yīng)對(duì)策略，其次就是要在正常的施工過(guò)程中，及時(shí)處理突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，將處理的對(duì)策用得更加科學(xué)，保證公路隧道的施工能夠順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳滿路，廖椿庭.大茅隧道地應(yīng)力測(cè)量及圍巖體穩(wěn)定性研究[J].地質(zhì)力學(xué)學(xué)報(bào)，2016（01）：45.

[2]徐林生，王蘭生.巖爆形成機(jī)理研究[J].重慶大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016（08）：13.