试述公路隧道施工中的常见地质灾害

试述公路隧道施工中的常见地质灾害

发表时间：2017-11-01T19:35:49.650Z 来源：《基层建设》2017年第21期作者：朱江帆1 李铮2

[导读] 摘要：地质灾害，特别是公路施工当中的地质灾害会对施工人员，施工机械，产生毁灭性的破坏，在公路建设中应当充分考虑，反复考察施工路段的地质情况，在施工前做好地质灾害的评估，根据灾害的形成原因，做好预防工作。

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摘要：地质灾害，特别是公路施工当中的地质灾害会对施工人员，施工机械，产生毁灭性的破坏，在公路建设中应当充分考虑，反复考察施工路段的地质情况，在施工前做好地质灾害的评估，根据灾害的形成原因，做好预防工作。在公路隧道的使用阶段，做好养护工作，根据当地的地理，气候做好维护和加固，做到防患于未然。

关键词：公路隧道；施工；地质灾害

引言

由于我国经济的稳步发展，以及人们生活质量的日益提高，我国汽车普及率也越来越高，同时也提高了对我国公路基础工程建设的需求。公路隧道施工中由于工程地质的复杂性，隧道围岩地质情况复杂多变，各种不良地质所导致的工程事故屡见不鲜，因此针对不良地质隧道的设计与施工显得越来越重要。不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质环境。这些问题给公路隧道的设计施工带来了严重困难。

一、隧道工程施工中存在的地质灾害现象

1、涌水突水现象

水质灾害是隧道中发生频率最高的一种地质灾害现象。由于岩石结构的性质，以及隧道施工中对岩层的影响，导致岩层出现较多的裂痕等，增加了岩层的渗水性，当降雨天气频发时，地下水位上升，就会随着岩石裂缝涌现在隧道中，在较大的裂缝和涌水处还会伴随着泥沙和碎石粒，造成隧道路面的淤积，严重影响车辆的出行。由于排水不畅，隧道在长期的浸泡中会进一步造成岩石结构的迫害，致使岩石疏松多孔，严重影响了隧道的使用寿命。在一些山体地质环境中，隧道施工中若遇到溶洞、与地表水域有连通性的藏水区就会出现大量的水流涌出，这种地质灾害不仅具有突发性，由于水量的巨大，极易引起人员和设备的安全，施工中应加强地质勘探，对进一步的施工进行测井和地震等勘查，通过计算机模拟地质结构草图避让突水区域施工。

2、山体塌方现象

塌方地质灾害是隧道中一种危害形式，其危害的发生常与当地山体的地质结构和施工方案有较大的联系。隧道通过在岩层中的穿凿，影响了原有的岩层结构，在一些岩层较薄、岩层相较疏松的区域进行施工，极易引发由于支撑力缺失导致的局部塌方。另外，在一些断层和大断裂地带，岩层之间的相互叠加、错落，长期的地质变迁中形成了稳定的作用力平衡，当进行隧道施工时，岩层之间的结构遭到破坏，由于受力不平衡，导致局部地区释放应力，引起严重的塌方。塌方与涌水和突水下陷不同，对施工人员和环境等容易造成严重的破坏，一旦发生此种地质灾害就会产生生命和财产的威胁，因此，必须加强防御塌方地质灾害的有效措施，尤其在隧道的进出口区域进行结构的稳固，避免塌方的频发。

3、岩爆现象

在隧道的岩层结构中，主要是通过围岩体的支撑进行应力分解的，若在隧道施工中，造成了围岩的形变，就会产生大面积的崩塌和岩爆，隧道周围的岩体结构将岩石以碎石和岩片的形式发生弹射和片帮。岩爆现象具有频发的性质，但是并不是存在于整个隧道的终身使用中，往往在施工的初期极易发生此种地质灾害，特别是在地下水较少的山体结构中。与其他的地质灾害不同，岩爆现象不能够通过预测进行预警工作处理，只能实施支护保护，防止二次爆破的发生。岩爆地质灾害不容忽视，小到围岩的表面破碎，大到引起地震效应，不仅对出行的人员造成威胁，还影响了隧道周围居民的生活。

二、隧道工程中防治地质灾害的有效措施

1、隧道施工中防治突水与涌水现象的有效措施

在隧道工程施工中，可以通过排、堵或排堵结合的措施处理涌水与突水现象，在治理涌水与突水现象的同时，还应加强监测与预控隧道工程附近溶洞和暗河的突水部位，实现施工阶段地质预报。具体措施如下：

（1）为有效防止突水现象的发生，可以通过先隔水层后开挖含水层。此外，也可以通过采取超前预注浆、超前引排等施工技术，以达到有效减少突水地质灾害程度的效果。

（2）浅埋隧道和熔岩隧道的防治。进行治理浅埋隧道和熔岩隧道时应主要以堵为主，并在最大程度的基础上防止地下水位下降，通过这样可以有效地避免出现井泉干枯和地面塌陷等现象，进而保护施工周围的生态环境，提高施工安全性。

（3）非熔岩深埋隧道防治。在隧道工程施工中发生突水和涌水后，应通过检测与预控工作准确分析并明确溶洞、暗河及隧道的交汇位置，采取钻孔疏干和排水导坑的措施治理非岩溶深埋隧道。例如，作者曾在云南磨思高速公路坝卡箐隧道、龙瑞高速公路三合同段官坡隧道中实施过具体的防排水施工技术，云南思茅、龙陵两地降雨频率较多，降雨量较大，当地土质渗水系数较大，给隧道的排水带来了较大的隐患。在具体的施工技术中采用了浅埋式排水管作为第一道防水措施，又结合当地的情形，施行防水层和防水混凝土作为又一道放水措施，有效地解决了隧道的涌水和渗水灾害。

2、隧道施工中塌方地质灾害的预防措施

塌方现象主要诱因是山体地质结构的不稳定性，在施工的准备初期，要对施工区域进行具体的勘查，结合计算机数字化技术和现代隧道手段，对此区域的岩层结构、溶洞和断层等进行实地检测，分析岩层结构的力学特性，制定出最优的施工方案。在塌方的防治手段中，最重要的是进行支护工作，而不仅仅是预防。岩层区域采用锚杆和钢架支撑，熔岩区域采用导管的支撑办法。在隧道的施工中，常有混合地质灾害的发生，当发生围岩坍塌时，应做好导坑的预防，并用爆破和超前支护的方式进行施工的安全预防实施。施工人员之间对施工方案进行细致的审核，预见性了解该区域可能发生的地质灾害，做好提前预防和保护工作，并在状况发生时，做出准确的处理方案，保护施工人员安全的基础上，挽救施工单位的经济损失。

3、隧道施工中岩爆地质灾害的防治措施

为了缓解岩爆造成的危害程度，应采取有效的防治措施，具体如下：（1）改变围岩性质。在隧道工程施工中，可以通过工作面附近