隧道工程施工建设常见地质灾害及治理
隧道施工中的地质灾害处理方法
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隧道施工中的地质灾害处理方法随着现代城市的发展,隧道施工已成为城市建设中不可或缺的一部分。
然而,隧道施工不仅需要面对复杂的工程问题,还需要应对各种地质灾害。
本文将就隧道施工中的地质灾害处理方法进行探讨,并分为以下八个部分。
一、地质勘察分析在进行隧道施工前,地质勘察是必不可少的一项工作。
通过地质勘察,可以了解地质构造、岩层特征以及地下水情况等信息,为后续的工程设计提供依据。
在隧道施工中,地质勘察的结果对地质灾害的处理具有重要的指导意义。
二、地表沉降处理隧道施工中常常伴随着地表沉降问题。
地表沉降不仅影响周边建筑物的稳定,还可能对地下水管道等地下设施造成损害。
对于地表沉降问题,可以采取加固地基、控制施工时间和采取补偿措施等方式进行处理。
同时,在地下隧道施工中,还可以利用顶管施工等技术来减小地表沉降的影响。
三、地下水处理地下水是隧道施工中常见的地质灾害之一。
如果地下水流量较大,会对施工安全造成威胁。
对于地下水问题,可以通过井筒降水、反应井、围岩处理等方式进行处理。
在地下水处理过程中,需要进行合理的设计、施工和监测,以确保施工的安全和有效进行。
四、岩石冻融损害处理在寒冷地区,岩石的冻融损害是常见的地质灾害之一。
冻融过程中,岩石容易发生开裂和剥落等现象,对隧道施工造成不利影响。
为了处理岩石冻融损害,可以采取岩体内制冷、预应力锚杆加固等方法。
通过这些方式,可以降低岩石的冻融损害,保证隧道施工的安全进行。
五、地震处理地震是地质灾害中最为严重的一种。
隧道施工中,地震会对隧道的安全性产生巨大的威胁。
对于地震处理,可以进行地震危害评估,根据评估结果进行工程设计,采取各种防护措施。
常见的地震处理措施包括增加隧道的抗震能力、设置减震装置以及加固围岩等。
六、岩溶地质处理隧道施工中,遇到岩溶地质问题是比较常见的。
岩溶地质的特点是地下水丰富、地层溶蚀,易引发地表沉降、塌陷等问题。
在处理岩溶地质问题时,可以采取固化地基、注浆充填以及地下承压等方式,保证隧道的施工安全。
隧道施工中的地质灾害与防治措施
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隧道施工中的地质灾害与防治措施隧道对于交通运输的发展和城市建设起着重要的作用。
在隧道施工过程中,地质灾害是一个不可忽视的问题。
地质灾害可能会导致隧道工程延误、造成财产损失甚至人员伤亡。
因此,对于地质灾害的防治非常重要。
本文将主要讨论隧道施工中常见的地质灾害及其防治措施。
一、隧道施工中的地质灾害1. 地质构造破坏地质构造破坏是隧道工程中最常见的地质灾害之一。
地质构造破坏主要是指在隧道掘进过程中,由于后期围岩的变形和破裂,导致隧道支护结构失效,进而引发地质灾害。
地质构造破坏的原因有多种,包括构造裂隙、断层和层理面等。
2. 地下水涌入地下水涌入是另一个常见的地质灾害。
当隧道施工穿越地下水丰富的地层时,地下水会通过围岩缝隙或者隧道洞口进入隧道内部,导致地质灾害的发生。
地下水涌入会给隧道工程带来严重的影响,如洪水、水压过大等。
3. 软弱地层失稳在隧道施工过程中,经常会遇到软弱地层,这些地层具有不稳定性和易变形性。
当隧道掘进穿越软弱地层时,地层可能发生塌陷、滑动和流动等地质灾害。
这些灾害不仅会威胁施工人员的安全,还会导致隧道支护结构的失效。
二、地质灾害的防治措施1. 监测预警系统监测预警系统是地质灾害防治中非常重要的一项措施。
通过建立完善的地质灾害监测系统,在隧道施工过程中实时监测岩体的变形和地下水的涌入情况,及时提供预警信息,从而采取措施避免灾害的发生。
2. 加固支护结构在隧道施工过程中,加固支护结构是有效防止地质灾害的一种方法。
通过使用钢筋混凝土、锚杆、喷射混凝土等技术,加固隧道围岩,提高围岩的稳定性和承载力,从而避免地质灾害的发生。
3. 地质勘查和前期工作在隧道施工前,进行充分的地质勘查和前期工作是防治地质灾害的重要环节。
通过详细地了解隧道施工区域的地质情况,包括地层结构、地质构造和地下水等,可以更好地制定施工方案和选择合适的施工方法,从而减少地质灾害的发生。
4. 设计合理的排水系统对于地下水涌入这一地质灾害,设计合理的排水系统是很重要的。
隧道施工中的地质灾害预防与治理
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隧道施工中的地质灾害预防与治理隧道施工是一项复杂而艰巨的工程,不仅需要克服技术与工程问题,还必须考虑地质灾害对施工过程和使用后的影响。
本文将从预防与治理两个方面论述在隧道施工中应如何应对地质灾害以确保工程的安全与可持续发展。
一、地质灾害预测技术的应用隧道施工前的地质灾害预测是保证施工过程安全的关键一环。
对于隧道地质结构的探测与分析,我们可以应用非破坏性地质勘探技术,如超声波和地磁传感器。
这些技术可以提供地层情况和岩层稳定性的详细信息,有助于选择合适的施工方法和安全预测。
二、地质灾害监测系统的建立隧道施工中的地质灾害通常是逐渐产生的,因此建立地质灾害监测系统非常重要。
通过地质灾害监测系统,我们可以实时监测地下水位、岩石位移、地震等参数的变化,及时发现地质灾害的迹象,并采取必要的措施进行防治。
三、防止地下水涌入地下水涌入是隧道施工中常见的地质灾害之一。
为了有效控制地下水涌入,我们需要在施工前进行地下水位与渗透性的详细研究,选择合适的防渗措施。
例如,可以采取人工注浆、密封材料等方法,以保证隧道内部的干燥与安全。
四、处理岩层变形和塌陷地质灾害中,岩层的变形和塌陷是造成人员伤亡和隧道严重损坏的重要原因。
为了避免这种情况的发生,我们可以采用支护结构、岩层加固和爆破技术等手段来保障岩石的稳定性。
此外,必要时还可以进行地层整体支护,减少岩层的变形与塌陷风险。
五、应对地震风险隧道施工地区常常面临地震风险。
因此,在施工之前,我们应进行地震监测与评估,了解地震对隧道工程的可能影响。
在设计与施工阶段,我们可以增加隧道的抗震能力,采取合适的支护结构和防震措施,以应对地震可能引发的地质灾害。
六、应急处理与灾害恢复尽管我们已经采取了多种预防措施,地质灾害仍然有可能发生。
因此,在隧道施工中,我们必须设立应急处理与灾害恢复机制。
这包括及时调整施工计划、采取紧急疏散措施和迅速恢复工程等。
只有这样,我们才能在灾害发生时,最大限度地减少人员伤亡和财产损失。
隧道施工中的地质灾害防治技术
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隧道施工中的地质灾害防治技术隧道工程是一项复杂而又重要的工程,隧道工程施工中地质灾害是一个常见而严重的问题。
为了有效预防和应对地质灾害,施工单位需要采取一系列科学的地质灾害防治技术。
本文将从隧道施工中常见的地质灾害入手,对地质灾害的防治技术进行探讨。
地质灾害一:地层塌方地层塌方是隧道施工中常见的地质灾害之一。
为了有效防治地层塌方,施工单位可以采取以下防治技术:1. 预先进行地质勘察,充分了解隧道区域的地质情况,找出潜在的地质灾害隐患;2. 选择合适的支护措施,如钻孔灌浆、钢梁支护等,加固易发生地层塌方的区域;3. 采取局部加固技术,对可能出现塌方的地层进行加固处理,确保施工安全进行。
地质灾害二:岩层崩塌岩层崩塌是另一种常见的地质灾害,对隧道施工造成严重影响。
针对岩层崩塌,可以采取以下防治技术:1. 采取钻孔爆破技术,对岩层进行合理的爆破,减少岩层崩塌的可能性;2. 引入支护工程,如喷锚网、锚杆等,对岩层进行加固处理;3. 按照规范要求,对岩层崩塌可能性大的区域设置警示标识,提醒施工人员避让。
地质灾害三:地表塌陷地表塌陷是隧道施工中可能发生的地质灾害,严重时会导致道路塌陷或地基沉降。
为了防治地表塌陷,可以采取以下技术手段:1. 预先进行地下水位监测,控制地下水位,避免地表塌陷的发生;2. 设置地表监测点,定期监测地表情况,一旦发现异常情况及时处理;3. 采用排水降渗技术,将地下水位调整到合适范围内,减少地表塌陷的风险。
综上所述,隧道施工中地质灾害防治技术是非常重要和必要的。
只有通过科学的地质勘察、合理的支护措施、及时的监测和处理,才能有效防止地质灾害对隧道工程造成的影响。
希望施工单位能够重视地质灾害防治工作,确保隧道工程的安全高效进行。
隧道施工阶段的地质灾害防治常见问题与处理方法的讲解与实践
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隧道施工阶段的地质灾害防治常见问题与处理方法的讲解与实践隧道施工是一项复杂而艰巨的任务,其中地质灾害的防治是施工过程中必须面对的重要问题。
本文将从地质灾害的类型、常见问题与处理方法进行讲解,并结合实际案例进行实践分析。
一、地质灾害的类型初步认知在隧道施工过程中,常见的地质灾害类型主要包括地层塌陷、地下水涌入、岩爆、冻融破坏等。
这些灾害形式的出现与地质条件以及施工工艺等多个因素有关,理解灾害类型可以为我们进行有效的防治提供指导。
二、地层塌陷的问题与处理方法地层塌陷是隧道施工中常见的地质灾害,主要由于地下水的压力、土层的松散等导致地层发生变形、下沉等形式。
处理地层塌陷问题需要采取钻孔注浆、加固钢支撑等措施,以稳定地层,确保施工安全。
三、地下水涌入的问题与处理方法地下水涌入是隧道施工中常见的问题之一,可能导致工作面积水、设备损坏等后果。
处理地下水涌入问题需要进行合理的抽水排水,采用防水隔离措施,如注浆、防水板等,确保施工进展和工人的安全。
四、岩爆的问题与处理方法岩爆是指隧道施工过程中,岩石发生的爆炸性破裂现象,极易造成严重的伤亡与财产损失。
处理岩爆问题需要进行合理的预警与防范,采用支护结构、锚杆等方式进行加固,确保施工安全。
五、冻融破坏的问题与处理方法冻融破坏是指在隧道施工中,由于地质条件以及气候等因素引起的冻融循环导致的地质灾害。
处理冻融破坏问题需要采取合理的保温措施,如隧道衬砌保温、排水系统等,确保隧道结构的稳定性。
六、实践案例分析:XX隧道的地质灾害防治以XX隧道为例,该隧道施工过程中遭遇了地层塌陷、地下水涌入等地质灾害问题。
在处理地层塌陷问题时,工程人员采用了钻孔注浆、加固钢支撑的方法,有效地稳定了地层。
在处理地下水涌入问题时,工程人员进行了抽水排水,并采用了防水隔离措施,最终解决了地下水涌入的问题。
七、实践经验总结从XX隧道的施工实践可以看出,在处理地质灾害问题时,关键是采取合理的预防措施,并及时进行处理。
隧道工程中的地质灾害预防与治理
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隧道工程中的地质灾害预防与治理地质灾害是在隧道工程中常见的一种问题,对隧道的施工和使用安全造成了重要影响。
因此,地质灾害的预防与治理在隧道工程中变得尤为重要。
本文将探讨隧道工程中常见的地质灾害类型以及相应的预防与治理措施,旨在为隧道工程师提供有关地质灾害管理的参考。
一、地质灾害类型1. 岩层崩塌岩层崩塌是在隧道施工过程中最常见的地质灾害之一。
岩层崩塌通常发生在地质构造破碎、岩层开裂或地表浸湿等情况下。
岩层崩塌会导致隧道内部的坍塌和人员伤亡风险增加。
2. 地表下陷地表下陷是由于岩体变形或岩溶作用导致地下水位下降而引起的。
这种地质灾害会导致隧道工程遭受严重的损害,例如隧道开裂和顶部下陷等现象。
3. 水灾水灾是指地下水涌入隧道导致的灾害。
水灾会对隧道施工和使用造成重大影响,包括地基液化、地面塌陷和隧道内涌水等问题。
二、地质灾害预防与治理措施1. 前期勘测与设计在隧道工程的前期阶段,必须进行详细的地质勘测和地质灾害评估。
通过了解地质构造、岩性分布和地下水位等信息,可以为工程设计提供重要参考。
根据勘测结果,需要合理确定隧道的位置和断面,并采取相应的支护措施。
2. 施工监控与预警在隧道施工过程中,应加强对地质灾害的监控与预警。
利用现代地质监测技术,如地下水位监测、岩层位移监测和地质雷达等,可以及时发现和预防地质灾害的发生。
若发现异常情况,施工人员应立即采取相应的应急措施,并向相关部门报告。
3. 支护结构设计与施工针对不同类型的地质灾害,需要设计和施工相应的支护结构。
例如,在岩层崩塌地区,可以采用喷锚网支护和预应力锚杆加固等措施来加强岩体的稳定性。
对于地表下陷地区,应加强地基处理,例如灌浆注浆和土层加固等。
4. 排水与防水工程为了预防和治理隧道工程中的水灾,需要进行有效的排水和防水工程。
这包括合理的地下水位控制、设置排水通道和安装防水层等措施。
同时,应定期对排水和防水系统进行维护和检查,确保其正常运行。
5. 定期检测与维护隧道工程的定期检测与维护对于地质灾害的预防和治理至关重要。
隧道工程施工的地质灾害防治措施
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隧道工程施工的地质灾害防治措施近年来,随着城市化进程的推进,各类地下隧道工程不断增多。
然而,由于地质环境的复杂性,隧道施工过程中地质灾害频发成为一个棘手的问题。
为了确保施工安全和工程品质,采取有效的地质灾害防治措施非常重要。
本文将介绍一些常用的地质灾害防治措施,以期为隧道工程施工提供参考。
第一节:地质灾害综合评价在隧道工程施工之前,进行地质灾害综合评价是必不可少的。
这样可以充分了解工程所处地区的地质灾害发展特点和规律,为后续的防治措施提供科学依据。
在评价中,应该对地质构造、地层性质、地下水情况、岩溶地貌等因素进行详细研究,并采用地质雷达、地质电阻率等现代技术手段进行勘探。
通过地质灾害综合评价,可以帮助工程师制定出相应的施工方案。
第二节:支护结构的设计与施工支护结构的设计和施工是隧道工程中最关键的一环。
一方面,合理的支护结构设计能够增强隧道的整体稳定性;另一方面,精细的施工操作可有效降低施工过程中的地质灾害风险。
针对不同地质条件,常见的支护结构包括钢筋混凝土衬砌、预应力锚杆、喷射混凝土衬砌等。
同时,在施工过程中,应加强质量控制,确保每个环节的施工质量和效果。
第三节:排水系统的建设地下水是隧道施工中常见的地质灾害因素之一。
高水位和水压的存在会增加隧道工程的风险。
因此,在施工过程中,建立有效的排水系统至关重要。
合理的排水系统应包括地下水的快速排除和隧道内水的长期控制。
常见的排水措施包括地下水抽排井、隧道排水沟和分流隧道等。
这些措施能够有效减少地下水对工程的影响,提高施工的安全性和可靠性。
第四节:预警监测系统的建立地质灾害往往具有突发性和难以预测性。
为了及时发现地质灾害的预兆,应建立完善的预警监测系统。
该系统可以通过观测不同参数来提前发现地质灾害的可能性,从而采取相应的应对措施。
常见的监测参数包括地表沉降、地下水位、地震动、应力变化等。
这些参数的变化可以通过传感器和监测设备进行实时监测,以确保施工过程的安全和稳定。
隧道施工中的地质灾害分析
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隧道施工中的地质灾害分析隧道是连接山区、水域的重要交通通道,然而在隧道的施工过程中,地质灾害可能会给工程带来一系列的风险和挑战。
因此,对隧道施工中的地质灾害进行准确分析,采取相应的防治措施,对于确保施工的顺利进行和隧道的安全运营至关重要。
一、隧道施工中的地质灾害类型1. 地层塌陷:地层塌陷是地下水位升高、土层湿度变化等因素影响下导致地下水位下降或土体失稳,引起隧道围岩塌陷的现象。
隧道施工中,我们常见的地层塌陷类型包括冒顶、破顶等。
2. 水文地质灾害:水文地质灾害是指由于地下水涌入、渗流、渗漏等导致的隧道工程安全隐患。
高压地下水会导致隧道围岩泥石流、涌水等问题,严重威胁隧道整体的稳定性。
3. 水压地质灾害:隧道穿越山区时,山体地下水水头差可能较大,如果不及时降低水头,高水压会对隧道施工过程中的岩石稳定性造成威胁,甚至引发地质灾害。
二、地质灾害分析方法1. 前期勘察:在隧道施工前,进行详细的勘察工作,包括地质地貌调查、地下水文与地质构造调查等,全面了解施工地段的地质环境情况,为灾害分析提供依据。
2. 实地观察:隧道施工过程中,对地质条件进行实地观察与监测,包括隧道周围地表沉降情况、渗水量、地下水压力等参数的变化,以及围岩的裂缝、变位等现象。
3. 地质勘探:利用地质勘探技术获取地下围岩的详细信息,如地下钻探、地震勘探等,进一步了解地下岩层的稳定性,为地质灾害的分析和应对措施的制定提供数据支持。
三、地质灾害防治措施1. 充分加固:根据地质灾害分析的结果,针对不同类型的地质灾害,采取相应的加固措施。
如对弱层进行加固处理、设置锚杆、喷锚等,提高地质体的整体强度和稳定性。
2. 减轻水压:在水文地质灾害较为严重的区域,采取有效的排水措施,降低地下水位,减轻地下水压力,保证隧道的施工和运营安全。
3. 观测预警:在隧道施工过程中,建立完善的地质监测系统,实时观测隧道周围地质环境的变化,及时发现异常情况并采取相应的应对措施,确保施工的安全与顺利进行。
隧道施工中的地质灾害防治技术
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隧道施工中的地质灾害防治技术地质灾害是在隧道施工中常见且具有挑战性的问题。
隧道施工过程中会遇到多种地质灾害,例如地面塌陷、水灾、岩爆等,这些灾害会对施工进度和安全造成严重影响。
为了有效预防和控制地质灾害的发生,工程师们需要采用合适的技术与措施。
本文将介绍在隧道施工中常用的地质灾害防治技术,并探讨其原理与应用。
一、地面塌陷防治技术地面塌陷是一种常见的地质灾害,严重威胁隧道施工的安全性和稳定性。
地面塌陷通常发生在地质构造复杂的区域,例如溶洞地区。
为了防止地面塌陷的发生,工程师采用了以下几种常见的技术。
1. 巩固注浆技术巩固注浆技术是通过注入特定的固化材料进入地层中,使其凝固并形成坚固的支撑结构。
注浆材料通常是由水泥和其他添加剂组成,其具有良好的抗压和抗拉强度,能够有效防止地质体的破坏和塌陷。
该技术广泛应用于地下工程中,对于地面塌陷的防治效果显著。
2. 地下连续墙技术地下连续墙技术是指在地质体中挖掘一定深度的连续墙体,以增加地层的稳定性和抗塌陷能力。
连续墙通常采用钢筋混凝土浇筑而成,具有较高的强度和刚度。
通过地下连续墙的建设,可以有效地抵抗地面塌陷带来的挤压力和变形,确保隧道工程的安全进行。
二、水灾防治技术水灾是另一种容易发生的地质灾害,特别是在地质条件复杂的地区。
水灾对隧道施工的影响主要包括地下水涌入和洪水。
为了防治水灾,工程师们采用了以下常见的技术。
1. 隔水帷幕技术隔水帷幕技术是通过在施工区域周围钻探孔并注入特定的材料,形成一条水密屏障,以阻止地下水的涌入。
常用的材料包括水泥浆、膨润土和高分子材料等。
隔水帷幕技术具有成本低、施工便捷等优点,能够有效地控制地下水涌入,维持地下工程的稳定。
2. 抽水排水技术抽水排水技术是通过设置排水井和管道,将施工区域的地下水抽出来,使其维持在一个安全的水位。
这种技术适用于地下水位较高的区域,能够快速有效地降低水位,防治隧道施工中的水灾。
抽水排水技术需要合理设计排水系统,并根据地下水位的变化及时调整抽水量,确保施工过程中的安全性。
隧道工程中的地质灾害预防与治理技术
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隧道工程中的地质灾害预防与治理技术隧道工程是现代交通建设中非常重要的部分,为城市交通提供了便利,但在隧道建设过程中,地质灾害的发生往往给工程带来了巨大风险。
因此,地质灾害预防与治理技术在隧道工程中具有非常重要的意义。
本文将从地质灾害的类型、预防与治理技术以及实际案例等方面展开讨论。
首先,我们需要了解隧道工程中常见的地质灾害类型。
地质灾害包括地震、滑坡、地面沉降等多种类型。
地震是造成隧道工程破坏的主要因素之一,地震的地质效应会导致岩石破裂、断层活动等,给隧道工程带来严重的后果。
滑坡是指在隧道工程施工或使用过程中,由于地表土壤的松动而导致地表质量下滑的现象。
地面沉降是由于隧道施工引起的地表下沉现象,这可能会导致隧道工程的破裂和破坏。
为了预防和治理隧道工程中的地质灾害,工程师们采用了多种技术手段。
首先是地下水的预测与控制技术。
地下水对隧道工程的稳定运行具有重要影响,因此,在设计和施工过程中,需要预测并控制地下水的变化。
其次是岩体稳定性的评估与治理技术。
通过对岩体的监测和评估,可以及时发现岩体的不稳定现象,并采取相应的治理措施。
此外,还有地震风险评估与抗震设计技术、地震动与反应分析技术等。
在实际隧道工程中,这些地质灾害预防与治理技术发挥了重要作用。
以中国的港珠澳大桥为例,这是一座雄伟的跨海大桥,其中包括隧道工程部分。
在该工程中,工程师们采用了先进的地质勘探与预测技术,在地质灾害高风险区进行了精确的防护措施。
此外,在隧道施工过程中,工程师们还通过合理的设计和施工方法,尽可能避免地质灾害的发生。
这一成功案例充分展示了地质灾害预防与治理技术在隧道工程中的重要性。
当然,在实际工程中,地质灾害的发生是无法完全避免的。
因此,除了预防措施,还需要建立应急预案,及时应对可能发生的地质灾害。
当地质灾害发生时,需要立即采取紧急疏散和抢险救援措施,防止灾害进一步扩大。
综上所述,“隧道工程中的地质灾害预防与治理技术”是一个具有重要意义的主题。
隧道工程中的地质灾害预防与处理
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隧道工程中的地质灾害预防与处理隧道工程是现代城市建设和交通运输的重要组成部分,然而在隧道建设过程中,地质灾害常常会给工程进展和安全带来挑战。
因此,合理的地质灾害预防与处理策略对于保障隧道工程的持续运行和人员安全至关重要。
本文将重点探讨隧道工程中的地质灾害预防与处理方法。
一、地质灾害预防1. 地质调查与评估在隧道工程设计之前,进行详尽的地质调查与评估是必不可少的。
通过实地勘察和土壤、岩石样品分析,可以了解地下地层的构造和性质,发现存在的地质灾害隐患。
同时,还应考虑地震、水文等自然因素的影响,对工程可能遇到的地质灾害进行合理评估。
2. 工程设计与优化根据地质调查与评估的结果,合理设计隧道结构和施工方案,以降低地质灾害发生的概率。
例如,在高风险地质灾害区域,可采用浅埋隧道或地下室的设计,以减轻灾害对结构的影响。
此外,结合现代技术手段,如地震监测、地质雷达等,对地质灾害隐患进行实时监测与预测,及时采取相应应对措施。
二、地质灾害处理1. 施工监测与控制在隧道施工期间,定期进行地质灾害监测是至关重要的。
通过安装应变计、位移仪等监测设备,实时监测岩石变形和地应力变化,并采取相应的控制措施。
例如,对于松软地层,可采用喷射注浆、加固支护等方式,增强地基的稳定性;对于地下水较多的地区,可采用隔水层加固和排水措施,以减轻水压对结构的影响。
2. 灾害应急处理在地质灾害发生后,需要立即进行应急处理,以防止灾害进一步扩大并保护工程和人员的安全。
例如,对于岩层滑坡或崩塌,要及时进行抢险施工和清理工作,确保通行道路畅通;对于地下水突然涌入隧道,应采取封堵和排水措施,避免水位继续上升。
三、典型案例分析1. 隧道塌方应急处理案例某城市地铁隧道工程在施工过程中遭遇严重的隧道塌方灾害。
事故发生后,工程方立即启动应急预案,组织人员进行紧急疏散,并与公安、消防等部门联系协调。
同时,采取措施封堵塌方点,避免灾害蔓延。
随后,进行详细的灾后调查与评估,找出事故原因,并进行相应的整改措施,以确保类似事故不再发生。
隧道工程中的地质灾害预防与治理
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隧道工程中的地质灾害预防与治理隧道工程是现代交通建设中不可或缺的一环,然而,由于地质条件的复杂性,地质灾害对隧道工程的建设和运营造成了巨大的风险。
因此,在隧道工程的规划、设计、施工和运营过程中,地质灾害的预防和治理至关重要。
本文将探讨隧道工程中地质灾害的特点、预防与治理方法,并提出一些应对策略。
一、地质灾害的特点地质灾害是指因地质因素引起的对人类和社会经济活动造成危害的自然事件。
在隧道工程中,常见的地质灾害包括塌方、滑坡和地下水渗漏等。
这些地质灾害具有以下特点:1. 多发性:隧道工程往往位于复杂的地质环境中,地质灾害易发性高。
各种地质力学作用与人类活动相互作用,容易引发多种地质灾害。
2. 难度大:地质灾害预测和防治工作具有一定的难度,灾害发生常常具有突发性和不可预见性,给工程带来风险。
3. 破坏性强:地质灾害对隧道工程具有极大的破坏性,可能导致隧道结构的失稳和破坏,甚至危及人员安全。
二、地质灾害的预防与治理方法1. 地质勘察与评价:在隧道工程的前期规划和设计阶段,进行全面的地质勘察和评价是预防地质灾害的首要步骤。
通过地质勘察,了解地质条件和地质灾害的潜在风险,并对工程进行合理布局和设计。
2. 结构加固与支护:在隧道施工过程中,采取合理的加固和支护措施是避免地质灾害的关键。
常用的加固措施包括喷射混凝土和地锚等技术,能够增强隧道结构的稳定性和抗震能力。
3. 地下水防治:地下水渗漏是隧道工程中常见的问题之一。
通过合理的地下水防治措施,如防渗排水系统的设置和渗流分析,可以降低地下水对隧道工程的不良影响。
4. 监测与预警:在隧道工程的施工和运营过程中,建立完善的监测与预警系统十分重要。
通过对隧道结构、地下水位和地表变形等进行实时监测,可以提前发现潜在的地质灾害风险,采取相应的防治措施。
三、应对策略除了以上提到的预防与治理方法,还有一些应对策略可供参考:1. 提高技术水平:隧道工程领域的技术不断创新和发展,提高技术水平是防治地质灾害的基础。
隧道工程中的地质灾害与防治
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隧道工程中的地质灾害与防治隧道工程是现代交通建设中的重要组成部分,具有缩短行车距离、改善交通状况的作用。
然而,隧道的建设常常面临着地质灾害的挑战,这给工程施工和使用带来了一定的风险和难题。
因此,了解隧道工程中的地质灾害以及防治措施显得尤为重要。
一、地质灾害的类型及原因在隧道工程中,常见的地质灾害包括地表塌陷、地下水倒灌、地下水突涌、岩爆、滑坡等。
这些地质灾害的形成原因主要有以下几点:1.地质构造:地震、断层、褶皱等地质构造导致岩石层的破裂和位移,增加了隧道工程中地质灾害的风险。
2.岩土体性质:岩石和土壤的物理力学性质直接影响到地质灾害的形成。
例如,岩层的岩性、强度、稳定性等因素都会影响到隧道的安全性。
3.渗流力学:地下水渗流对隧道工程的影响很大,地下水的突然涌入或倒灌会导致隧道出现严重的灾害。
二、地质灾害的防治措施1.地质勘察和评估:在隧道工程施工之前,必须进行全面的地质勘察和评估,以了解工程区域的地质状况和潜在的地质灾害风险,为后续的施工和防治提供科学依据。
2.工程结构设计:针对不同的地质灾害类型选择合适的工程结构设计,如设置抗滑坡措施、抗岩爆措施等,确保隧道工程的安全性和稳定性。
3.地质预报和监测:利用现代地质勘探技术和仪器设备进行地质预报和监测,及时掌握地质灾害的发展趋势和变化规律,为隧道工程的施工和使用提供及时的预警信息。
4.加固措施:对于已经发生的地质灾害,需要采取相应的加固措施进行修复,如加固土体、注浆加固等,确保隧道的安全性和使用寿命。
5.紧急应对方案:制定灾害发生时的紧急应对方案,明确应急措施和疏散预案,以提高隧道灾害事故的应对能力和救援效率。
三、成功案例及经验借鉴1.山东威海隧道:通过在施工前进行详细的地质勘察和分析,设计出了适应当地地质条件的工程结构,采用了高效的岩爆预警系统和疏散预案,保障了隧道施工的顺利进行。
2.四川雅安隧道:该隧道面临严重的滑坡和地下水突涌问题,通过加固措施和地下水排除系统,成功解决了施工中的地质灾害问题。
隧道工程中的地质灾害
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隧道工程中的地质灾害地质灾害在各行各业中都可能造成巨大的影响和风险,尤其在隧道工程中更加突出。
隧道工程的建设常常需要穿越各种地质条件,如山体、地层、岩石等,因此地质灾害的发生可能导致工程质量问题,进而威胁隧道的安全性。
本文将介绍在隧道工程中常见的地质灾害及其应对措施。
一、地质断层引发的灾害地震是造成地质断层活动的主要原因之一。
隧道工程通常会穿越断层带,当地震发生时,断层破裂可能导致地层位移、断层错动等问题,进而对隧道的安全性产生威胁。
此外,地震还可能引发滑坡、地面塌陷等地质灾害。
因此,在隧道工程中必须对地震灾害进行充分的预测和防范。
为了应对地震引发的地质灾害,工程师需要事先进行详尽的地质勘探工作,了解地震活动的分布规律及其对隧道工程的潜在风险。
同时,在隧道设计中要充分考虑地震力的影响,采取相应的抗震措施,如加固隧道结构、采用抗震材料等。
此外,地震监测系统的建设也是必不可少的,能够及时获得地震信息,采取紧急避险措施,减少人员伤亡和财产损失。
二、岩溶地质造成的灾害许多地区的山脉和岩层由于长期水侵蚀和溶蚀作用,形成了丰富的岩溶地貌。
然而,岩溶地质对隧道工程来说是一个巨大的挑战,因为其中的洞穴和通道经常会对隧道结构产生不利影响。
例如,洞穴的坍塌、塌陷甚至可能引起隧道的塌陷,对隧道的稳定性和建设带来很大的风险。
针对岩溶地质造成的灾害,工程师需要事先进行详细的地质勘探工作,了解洞穴和通道的存在情况及其对隧道工程的影响。
在隧道设计和施工中,必须合理布置支护措施,采取必要的加固措施,以防止岩溶地质对隧道的破坏。
决策者还应在工程过程中不断监测岩溶地质的变化,并及时采取修复和加固措施。
三、地下水对隧道工程的影响地下水也是隧道建设中常见的地质问题。
当隧道穿越含水层时,地下水的涌入可能导致隧道沉降、土体液化等问题,直接影响隧道的稳定性和使用。
此外,地下水的压力还可能引起隧道出现渗漏、水潮等现象,对工程设备和使用安全造成威胁。
隧道工程中的地质灾害防治
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隧道工程中的地质灾害防治地质灾害是指由地球内部、地表或大气层的物质运动或变化所引起的,对人类生产和生活造成威胁的各种破坏性地球过程。
在隧道工程中,地质灾害是一个重要的问题,因为地质灾害的发生可能导致隧道结构的损坏,甚至危及工程安全。
因此,在隧道工程中,地质灾害的防治至关重要。
一、认识地质灾害地质灾害在隧道工程中主要包括地震、地下水涌出、地层突泥浆涌出、岩爆和地表滑坡等。
这些地质灾害的发生与工程地质、地下水、地应力、岩石力学性质和工程设计等因素密切相关。
地震是一种常见的地质灾害,可能导致隧道结构的破坏。
在隧道的设计和施工中,必须对地震力进行充分的估计和分析,采取相应的防护措施,确保隧道的安全性。
地下水涌出是隧道施工中常见的地质灾害之一。
地下水的涌出可能导致隧道的坍塌和泥浆流入,严重影响施工进度和质量。
因此,在隧道工程中,必须采取有效的排水和防水措施,确保隧道内的地下水不泄露或渗入。
地层突泥浆涌出是指地下水压力过大,导致隧道开挖时,地下水和泥浆突然涌出。
这种地质灾害通常发生在较厚的高水位地层中,在隧道施工中造成一定的困难。
因此,必须采取相应的排水和支护措施,确保隧道施工的顺利进行。
岩爆是指岩石在受到应力作用时发生破裂和喷射的现象。
岩爆可能导致隧道结构的破坏,严重威胁工程的安全。
因此,在隧道施工中,必须对岩石进行充分的勘察和分析,采取相应的防护措施,确保隧道的稳定性。
地表滑坡是指由于地质力学因素或水文因素引起的地表岩土质量的破坏和滑动。
地表滑坡可能导致隧道的埋没和结构的破坏,对施工和运营造成严重影响。
因此,在隧道工程中,必须要充分考虑地表滑坡的危险性,采取相应的防护措施,确保隧道的安全运营。
二、地质灾害防治措施地质灾害防治在隧道工程中具有重要的意义。
对于不同类型的地质灾害,需要采取相应的防治措施,以确保隧道的安全。
在地震防治方面,应根据设计参数和地震活动性,选取适当的抗震设计参数,采用合理的抗震措施,确保隧道在地震中具有足够的稳定性和抗震能力。
地下隧道施工中的地质灾害
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地下隧道施工中的地质灾害随着城市发展的脚步不断加快,地下隧道作为城市交通建设的重要组成部分,逐渐成为城市交通发展的新亮点。
然而,在地下隧道施工过程中,地质灾害成为了工程建设的一大挑战。
本文将深入探讨地下隧道施工中出现的地质灾害,并提出相应的解决方案。
一、岩层塌方岩层塌方是地下隧道施工中常见的地质灾害之一。
隧道施工过程中,为了开挖足够宽度的工作面,常常需要采取炮破、掌子面等方式来破坏岩层。
然而,岩层的稳定性随着开挖进度的加快而减弱,容易导致塌方发生。
岩层塌方不仅会造成人员伤亡和工程进度延误,还会对周边环境和建筑物造成严重破坏。
为了减少岩层塌方的风险,隧道施工中需要进行详细的地质勘测和岩体力学参数测试,以提前了解岩层的稳定性。
同时,在开挖过程中,应采用加固支护结构,如钢支撑、喷射混凝土等,并根据实际情况调整工作面的宽度和采掘速度,避免对岩层产生过大的破坏。
二、地下水涌入地下水涌入是地下隧道施工中常见的地质灾害之一。
隧道开挖过程中,会破坏地下水层的力学平衡,导致地下水涌入工作面。
地下水的涌入不仅会增加隧道施工风险,还会导致工程质量下降和进度延误。
为了应对地下水涌入问题,隧道施工中应根据地下水的情况,采取相应的工程防水措施。
可以采用深井抽水、施加衬砌、注浆加固等方法来降低地下水位,减少地下水涌入对隧道施工的影响。
同时,在设计和施工中,应合理安排排水系统,确保地下水及时排除,保持工作面的干燥。
三、地表沉降地表沉降是地下隧道施工中常见的地质灾害之一。
隧道施工过程中,地下挖掘导致地层失去支撑而发生沉降,进而影响到地表建筑物的稳定。
地表沉降不仅会对城市地貌和建筑物造成损害,还会对交通运输和地下管线等基础设施产生不利影响。
为了减少地表沉降带来的影响,隧道施工中需要进行详细的地质勘测和地表监测,以掌握地层沉降的情况。
在施工过程中,应采用适当的支撑结构和加固措施,确保地下挖掘对地表建筑物的影响最小化。
同时,还应进行及时的地表修复,恢复地表的稳定性和功能。
隧道工程地质灾害分析及防治措施
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应急处理
在隧道出现地质灾害后,采取 有效的应急处理措施,如加固 塌方、排水处理等,以减轻灾
害的影响。
隧道工程地质灾害防治的不足与挑战
技术难题
隧道工程地质灾害防治存在一 定的技术难题,如对复杂地质 条件的认知不足、灾害预警的 精度不高、应急处理措施不够
完善等。
管理问题
隧道工程地质灾害防治的管理也 存在一定的问题,如缺乏有效的 监管机制、施工人员安全意识不 强、应急处理能力不足等。
04
工程实例分析
工程实例一:山体滑坡的防治措施
总结词
山体滑坡是隧道工程中常见的地质灾害之一,采取综合防治措施可以有效减少和避免滑坡的发生。
详细描述
在隧道施工前,应进行全面的地质勘察,评估山体滑坡的风险。对于存在滑坡风险的地段,应采取截 水沟、排水沟等措施,防止地表水对山体的冲刷。同时,对于不稳定的山体应采取加固措施,如锚杆 、钢筋网、喷射混凝土等,以提高山体的稳定性。
施工方案优化
在隧道施工过程中,应结合地质条件,制定合理的施工方案。对于不良地质条件,应采取 必要的措施,如加强支护、降低开挖速度等,以避免对围岩造成过大的扰动。
控制措施
01
施工监控
在隧道施工过程中,应加强施工监控,通过现场观测、仪器测量等方
式,及时掌握围岩变形、渗漏水等情况。一旦发现异常情况,应及时
03
隧道工程地质灾害防治措 施
预防措施:加强勘察与设计,优化施工方案
勘察阶段
在隧道工程前期,应重视地质勘察工作,充分了解隧道工程所在区域的地质条件、水文地 质情况、岩石类型及性质等,为设计提供可靠的地质资料。
设计阶段
根据勘察结果,进行详细的地质分析,制定合理的设计方案。在选择隧道位置时,应尽量 避免地质复杂区域,如断层、破碎带等。同时,根据隧道用途及地质条件,合理确定隧道 结构类型及埋深。
试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施
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试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施【摘要】隧洞施工中常见的不良地质是施工过程中的重要问题,如果不及时处理将会对工程造成严重影响。
本文通过分析常见的不良地质类型,地质预测技术,治理措施,支护措施和排水处理等内容,探讨了如何有效应对这些问题。
在结论部分指出加强地质勘察是预防不良地质发生的关键,科学施工规划和强化监测预警也是提高隧洞施工质量的重要手段。
通过本文的研究可以为隧洞施工提供参考,帮助工程人员更好地应对不良地质问题,保障工程的顺利进行和质量可靠。
【关键词】隧洞施工、不良地质、地质预测、治理措施、支护措施、排水处理、地质勘察、施工规划、监测预警。
1. 引言1.1 研究背景隧洞施工是地下工程中常见的施工方式,其关键问题之一就是不良地质条件。
不良地质条件会给隧洞施工带来诸多困难和风险,因此如何有效地处理不良地质,保障隧道施工的安全和顺利进行,成为了工程领域的重要课题。
在隧洞施工过程中,常见的不良地质类型包括岩溶洞、软弱地层、断层带、地下水等。
这些不良地质条件会导致隧道施工困难,甚至造成工程事故。
针对不同类型的不良地质,需要采取相应的地质预测技术和治理措施。
地质预测技术包括地质勘察、地质雷达探测、地层探测等,可以帮助工程师提前了解地下地质情况,为施工提供参考依据。
治理措施包括地质灾害防治、地下水处理、爆破技术等,可以有效应对不良地质条件带来的问题。
加强地质勘察、科学施工规划和强化监测预警成为了隧洞施工中处理不良地质的重要措施,有助于提高工程施工质量和安全性,为工程建设提供保障。
1.2 研究意义隧洞施工是现代交通建设中不可或缺的一环,而在隧洞施工过程中常常会遇到各种不良地质问题,如地层塌陷、地表沉陷、地下水涌入等,给施工带来了诸多困难和风险。
对隧洞施工中常见的不良地质及其处理措施进行研究具有重要的意义。
研究不良地质在隧洞施工中的影响,有助于提高施工过程中的安全性和效率。
了解各种不良地质类型的特点和规律,能够有效预防和应对地质灾害的发生,确保施工人员和设备的安全。
隧道工程中的地质灾害防治技术
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隧道工程中的地质灾害防治技术地质灾害对隧道工程的设计、施工和运营都带来了巨大的挑战和风险。
因此,隧道工程中的地质灾害防治技术显得尤为重要。
本文将介绍地质灾害的分类以及针对不同类型地质灾害采取的防治措施。
一、地质灾害分类地质灾害是指由地壳运动、水文地质变化和人类活动等原因引发的地质现象,一般可分为以下几类:1. 岩爆灾害:隧道工程施工中,遇到高压和脆弱地层时,可能发生岩爆。
岩爆不仅危及工人的生命安全,还对隧道结构造成损坏和变形。
防治岩爆灾害的主要措施包括对工作面预先支护、合理控制爆破参数等。
2. 地面塌陷:地面塌陷是由于地下水位变化、土壤侵蚀等原因导致地面下沉或坍塌。
为防止地面塌陷对隧道工程的影响,可采取加固地基、灌浆加固等手段,提高地基的承载力和稳定性。
3. 水沙涌流:隧道工程往往需要穿越水土层,而水沙涌流是指隧道中大量的地下水和泥沙涌入隧道,给施工和运营带来困难和风险。
为防治水沙涌流,可采用合理的隧道排水系统、加固堤坝等手段。
4. 火灾和爆炸:由于隧道工程中存在大量的燃油和气体,一旦发生火灾和爆炸事故,后果将不堪设想。
因此,防治火灾和爆炸是隧道工程中关键的地质灾害防治措施。
可采用合理的通风与排烟系统、严格的安全管理措施等。
二、地质灾害防治技术1. 预先探测并评估地质灾害风险:在隧道工程建设之前,应充分了解隧道穿越的地质情况,通过勘探和地质调查,预先探测并评估地质灾害的风险。
根据评估结果,制定相应的防治方案。
2. 支护和加固措施:根据不同类型的地质灾害,采取相应的支护和加固措施。
例如,对于岩爆灾害,可以采用锚杆支护、喷砂加固等技术;对于地面塌陷,可以采用地基灌浆加固、地下连续墙等技术。
3. 排水系统:建立有效的隧道排水系统,及时将地下水和泥沙排除出隧道,防止水沙涌流事故的发生。
排水系统应包括合理的排水管道、沉砂池等设施。
4. 安全管理措施:建立完善的安全管理体系,严格执行安全规定和操作规程。
包括但不限于定期检查与维护隧道设施、严格的火灾防范措施、建立应急救援预案等。
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主讲人:巫锡勇教授
西南交通大学
2020/6/22
西南交通大学
1
前言
普遍存在于隧道及其它地下工程中的地质灾害,是隧 道工程建设的大敌。因此探讨隧道地质灾害的发生发展规 律,研究其监测系统及防治对策,对隧道工程建设将具有 重要的意义。
在隧道及其它地下工程中,经常发生由于地质作用和 人类工程、经济活动引起的灾害,有的还相当严重,是隧 道工程建设中的重要问题。地质灾害作为其中的一种,有 其固有的形成条件,其发生发展也有一定的规律,但对这 些问题的认识目前还不够深入,规律亦尚未完全掌握,特 别是对地质灾害的预报尚无突破性的进展。
特长隧道地质灾害及其特殊性
隧道施工地质灾害发生的普遍机制及其分类
广义的隧道地质灾害从时间上可以分为施工地质灾害 和运营灾害两大类。前者是指施工期间,由水、岩、热、 气等构成的复杂地质系统对开挖过程形成的人工扰动的一 种正常反应,反应的形式和程度不同,灾害的类型和规模 也就不同;
后者是指隧道运营期间,由于设计不合理、施工方法 不当或施工质量不过关等因素,而出现的与地质环境有关 的影响列车正常通过的各种问题。如漏水、涌水、涌泥、 翻浆冒泥、仰供破裂、衬砌内鼓及洞门塌方等。这里主要 讨论隧道施工的地质灾害。
人们意料中的地质灾害,并不可怕,也不是不可战胜, 但意料之外的地质灾害,往往给人以措手不及之感,甚至 还会给工程建设带来灾难,轻则停工、停产、延缓建设速 度,重则造成机毁人亡,工程报废。
正确、合理的防治措施,将起到抑制或减轻灾害危害 程度的作用。相反,若不加以重视或采取错误的对策,将 加重灾害的程度,甚至起到诱发灾害发生的作用。
特长隧道施工地质灾害的特殊性
尽管上文所述的各类地质灾害在不同长度的隧道施工 中都可能出现,但是特长隧道施工地质灾害及其研究工作 与中、短隧道具有一系列不同之处,这主要表现在以下三 个方面: (1)相对于中、短隧道,特长隧道地质灾害研究的意义更加 重大。
对于中、短隧道,由于长度和施工周期短,即使施工中遇 到较严重的灾害间题,一般不会严重制约整条线路的工期; 此外,如果前期预测的灾害问题比较严重,改道饶行也不 至于严重恶化线形质量。
例二,穿越于地形、地质条件复杂的秦岭、大巴山、云贵 高原等山区的宝成、襄渝、贵昆、川黔、湘黔及枝柳铁路 等,都修建了大量的隧道工程,在隧道的建设和运营中, 除发生大量的规模不同的塌方外,许多隧道还出现了洞口 仰坡变形、洞身偏压在岩溶地区,大部分隧道还遇到了严 重的岩溶涌水、突泥和巨大洞穴以及地表塌陷等灾害。
隧道突涌水地质灾害
一、突涌水的概念、形成条件、征兆 二、突涌水的地质特征 三、突涌水的危害及治理
2020/6/22
西南交通大学
21
(二)突涌水的概念
突涌水的概念 突涌水形成的条件 突涌水断裂的导水性、富水性的影响因
隧洞的开挖,往往会使围岩的性状发生明显的 变化,而地下水是影响围岩稳定性和隧洞施工安全 的重要因素。影响其一使围岩的完整性和强度降低 ,其二是当地下水位较高时对洞室稳定不利,其三 是向洞室涌水(涌流) 。
尽管人类为各种目的修建的各类隧道长度越来越大, 但从宏观角度来看,即使最长的隧道和地球的半径相比仍 然是十分渺小的;从隧道工程及触及的深度来看,基本限 于岩石圈浅表部硅铝层的风化卸荷带及其附近的新鲜岩带 内,修建隧道的主要目的还限于克服地球表面的高山和水 体对工程活动的阻隔。
由于受到内力和外力地质作用的联合影响,风化卸荷 带及其附近的新鲜岩带内各种成因、不同次序的非连续结 构面十分发育,使其成为岩石圈中连续性、整体性最差的 层圈。同时该层位又是地下水最主要的赋存场所,地球的 陆地部分就像被笼罩在一层饱水的海绵里一样。此外,来 自地核的热能还通过传导、对流等方式向地表散射,即存 在所谓的地温梯度。
(2)和中、短隧道相比,特长隧道施工地质灾害本身也具 有一系列特殊性。
特长隧道的显著特征之一是可能出现深埋或超深埋洞段, 而且长度比较大。对涌水灾害而言,大埋深有两种情况发 生,一是隧道已经进人空隙不发育的隔水带或不透水带, 涌水量很小或千燥无水,水头压力也很小;另一种情况则是 ,隧道仍然处于空隙发育带,由于隧道的位置低,降落漏 斗规模大,将发生难于疏干的大涌水而且水头压力高,强 行疏干可能引起大范围的浅层地下水水位下降,甚至引起 地表水倒灌及地面塌陷等环境生态问题。
1、浅埋隧道、城市地铁或大型管道开挖及大量抽 取地下水造成的地面沉降;
2、岩溶地区隧道开挖排放大量地下水造成的地面 塌陷和泉水枯竭。
(四)其它地质灾害 主要包括:
1、有害气体如瓦斯突出造成的灾害;
2、地下水对隧道建筑物的侵蚀、腐蚀作用引起的 灾害;
3、隧道的冻融灾害;
4、高地温灾害;
5、地震灾害。
一个典型现象是,开挖后,形成地下水的人 工排泄边界,隧道附近水力梯度加大,对结构面的 潜蚀作用变强,最后导致裂隙开度增大,岩体强度 减弱,变形加剧,并形成新裂隙,这些新裂隙反过 来又促进地下水向隧道的汇流,如此反复。
同时,隧道与正常地温场之间的温度梯度也 因水的强烈径流而增大,从而促进了热向隧道的传 输。因此,既要看到不同物理形态变形、运动规律 的差异,同时也不能忽视它们之间的相互联系。
不仅如此,地球表面还存在一系列的温异常区,构造 发育的褶皱山系就是地温异常的多发区之一。煤层、煤系 地层是十分普遍的岩性组合之一,做为隧道围岩,其中蕴 涵的瓦斯对子隧道施工是一个巨大的威胁。
因此,隧道工程往往是修建在由水、岩、热、气等构 成的一个复杂的巨系统之内的。天然情况下,该系统具有 自身的(动态)边界(力学、补给或排泄),系统各构成要素或 不同要素之间维系着一种动态平衡的关系。
比其它灾害类型宽松得多。
据不完全统计,在我国1996年前已建成运营的4800 余座隧道中,约三分之一发生过涌水问题,其中30余座属 大型涌水,每座的涌水量均超过1.0×104m3/d,最大的
20.6×104m3/d。
(2)一旦发生大规模的隧道涌水,不仅施工本身会严重受阻 ,而且可能引起浅层地下水及地表水枯竭,甚至引起地面 塌陷等伴生的环境地质问题。
襄渝线中梁山隧道涌水造成地表14km2范围内的地 表井泉干枯、农田漏水,给三个乡的人畜用水造成极大困 难;衡广复线上的南岭隧道涌水、涌泥,连溪河水全部灌 人隧道,造成大面积地表塌陷,引起京广线既有铁路和 107国道路基严重下沉。
因此,探讨隧道地质灾害发生发展规律,研究预测出 现灾害的可能时间、空间位置的技术方法,预见灾害的危 害程度,以及研究灾害的监测,防治对策,将具有重要的 意义。
隧道地质灾害概述
隧道地质灾害具有普遍性,现以中国铁路建 设为例概述之。
例一,成昆铁路。全线有415座隧道,施工期间约有25% 的隧道发生过较大型的塌方;93.5%的隧道发生过不同程 度的水害,其中涌水量超过10000m3/d的有8座;有多座 隧道出现地下水对混凝土的腐蚀,含盐、含石膏地层的膨 胀,以及岩溶塌陷、瓦斯、地热和岩爆等灾害。
(一)围岩的变形破坏 这类灾害主要由于围岩的属性、结构体和结构面的
性状及应力条件不利而引起。包括:
1、软弱岩体的变形破坏:主要破坏形式表现为大的变形位 移和滑塌等; 2、破碎岩(如断层破碎带、风化带等)的变形破坏主要表 现为大量的掉块、滑塌、崩塌和泥砂石流等; 3、块状岩的变形破坏主要表现为局部掉块; 4、坚硬脆性岩的岩爆多发生于深埋、高应力区的隧道中。
上面所述的各类地质灾害一般不会在一座隧道的施工 中同时出现,但是两种以上灾害同时发生的情况也是不少 的。最典型的例子是辛普伦隧道,施工期间同时发生了软 岩大变形、高地温和大涌水,而我国的家竹臀隧道则同时 发生了大变形和高瓦斯。
应该说,隧道施工地质灾害是自然环境对人工扰动的 一种正常反馈,其发生有一定的必然性。相同环境下,灾 害的严重程度取决于人工扰动的程度,因此,降低开挖对 环境的扰动可以实现减灾的目的。当灾害不可避免时,通 过超前预测并采取适当的治理措施,同样可以达到降低灾 害损失的目的。
例三, 近年来修建的衡广复线、大秦铁路, 也有许多隧道发 生了较严重的地质灾害如著名的大瑶山隧道中段,就发生 了岩溶管道涌水、涌砂、地表大量塌陷和塌方等灾害南岭 隧道则遇到了以严重岩溶涌水、大量突泥为特点的地质灾 害,仅下连溪一段,最严重的一次突泥就达8000m3,堵 塞了施工坑道长达177m。
按隧道地质灾害的成因和特性,可将其分为以下四 种类型:
(二)涌水、漏水灾害
这类灾害主要是由于隧道的开凿,破坏或改变了隧 道所在地区原来的水文地质环境, 隧道成为新的良 好的地下水排泄通道引起。灾害的主要形式包括:
1、破碎岩的裂隙、缝隙渗水、漏水、涌水;
2、岩溶裂隙水、管道水的涌出,以及携带大量泥 砂的突泥、突砂。
(三)地面沉降和塌陷
由于隧道开挖及大量抽排地下水引起。包括:
地下岩溶、导水构造等往往是地下水富集的场 所, 一旦在洞室中出露, 就会形成一定规模的涌水 、涌砂或者是碎屑流涌入洞室中, 给隧洞的施工造 成很大的困难。
2.1.1隧道涌水的特点
涌水属于隧道施工中遇到的流体地质灾害类型之一,与其 它地质灾害相比,隧道涌水具有以下特点:
(1)发生几率高。
由于地下水的高度流动性、在地壳表层中分布的普遍 性以及大多数隧道都处于地下水富集带或其以下附近,只 要存在导水通道,就可能发生涌水,因此,其发生条件要
隧道的开挖,相当于在一定空间范围内改变了系统的 边界(对于岩体)或增加了输出边界(对于流体),这样,系统 本身就必然按照其固有的运动规律对此作出反应,具体表 现则为隧道附近一定范围内的围岩破坏,水、热、瓦斯气 向隧道排泄。当这种反应形式过于强烈时,便演化为施工 地质灾害。
根据地质系统对隧道开挖的反应形式,可以对施工地质灾 害进行如下图所示的分类。
对隧道施工地质灾害进行分类的目的,在于研究其发 生规律并进行超前预报和防治,其中规律研究是基础。从 物理形态和对开挖的反应形式上看,隧道周围环境系统的 构成要素基本上可以分为固体及流体两大类。软岩在通常 情况下具有固体特征,但在开挖条件下向隧道运动时,具 有显著的流体特征,因此,将其划归准流体单独列出。