公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析

发表时间:2020/9/11   来源:《城镇建设》2020年14期   作者:李志峰
[导读] 公路隧道是交通运输的重要部分之一,为交通带来了快捷与便利。
        李志峰
        中石化胜利建设工程有限公司    山东东营    257000
        摘要:公路隧道是交通运输的重要部分之一,为交通带来了快捷与便利。由于隧道修建于地下,受到特殊性质的影响导致隧道施工中常常出现地质灾害,对交通的正常进行造成了阻碍,也对隧道造成了一定影响。为使隧道发挥最大作用,本文针对公路隧道施工中的地质灾害及相应措施进行了分析,以期提高公路隧道施工质量。
        关键词:公路隧道施工;地质灾害;塌方;断层
        引言:隧道在交通运输中发挥着不可替代的作用。公路隧道施工中,由于复杂地质条件的影响,使得施工面临一定的安全隐患。尤其隧道开挖阶段,围岩在爆破、掘进等外力扰动下会降低自身稳定性,导致岩体出现变形,改变岩体自然平衡状态,进而引发岩爆、滑坡、涌水等地质灾害。
        1.公路隧道施工中的主要地质灾害
        1.1塌方
        隧道是一个特殊的构造类型,地下施工更加剧了危险性,不同的地下岩石结构对隧道的施工都会造成不同的影响。一些岩石土层较薄,岩石支撑力不够,在该区域进行隧道施工,会使隧道周围的岩石结构发生变化,开凿出的隧道上方的岩石容易出现不均匀沉降,如果不采取处理处理,就会出现塌方。塌方对隧道工程的危害显而易见,会阻碍正在进行的工程施工进度,大大降低施工效率。施工人员的人身安全也会受到一定威胁,施工的质量难以被保证。塌方还会造成地质结构破坏,岩石结构变的松散,承重性下降,对自然环境也是一种破坏。
        1.2涌水
        隧道施工常见地质灾害中,涌水发生率非常高,因为触发涌水的条件非常容易。隧道施工挖掘时,隧道周围的岩石结构会发生相应变化,隧道下方地质构造偏移,原本紧致结实的岩层变得松散,出现分层。岩石结构在受到隧道力的作用时,由于承重力降低,岩石之间会出现裂缝。严重的隧道涌水,尤其是突发性涌水,会影响施工进度,使岩层中所含的水砂层破裂,对隧道施工造成极大危害与影响。
        1.3岩爆
        临空的岩体受到较大压力时,岩体会发生爆炸性脆性断裂,使岩石大量掉落,即为岩爆,是隧道施工中较常见的一种地质灾害,破坏力非常大。由于岩爆具有突发性,所以岩爆发生前,隧道施工或正常使用都没有明显的征兆,也没有声音提示。甚至在一些大家认为安全的区域,岩爆也会突然发生,施工人员在岩爆时来不及闪躲,也来不及转移施工设备。岩爆还具有集中性,一般发生在隧道正在修建的部分,多在隧道拱部发生。
        1.4断层地质灾害
        隧道施工中,地壳岩层因受到强大外部压力作用,而出现破裂现象,通常情况下,会沿着隧道破裂面发生一定移位。断层主要在地下暗河纵横交错、溶洞分布较多的地质环境中出现,由于断层的存在,往往容易导致路面塌方或者涌水等灾害。断层的发生具有突发性,和其他具有渐变过程的地质灾害有很大不同,并且也难以对断层进行准确预测。
        1.5岩溶不良地质灾害
        我国岩溶地质分布广泛,类型也比较多,所有的岩溶地质在我国都能找到。在进行公路隧道施工时,一旦不慎遇到了岩溶地质,出现涌水或者突泥等地质灾害的可能性是非常大的。同时,由于岩溶地质的作用,很可能会导致隧道开凿过程中出现严重形变,引发隧道落石、塌方等安全问题,对施工人员及相关机械设备安全极其不利。
        1.6隧道施工经过既有公路下方
        公路隧道施工有时需要穿过既有公路下方,如果隧道施工刚好经过既有公路下方,那么有很大的可能性导致冒顶事故发生,同时,由于隧道施工,会使得既有公路的路基沉降速度加快,甚至还会导致路基出现滑移,对既有公路正常安全运行不利。


        2.公路隧道施工中地质灾害的处理措施
        2.1塌方灾害的措施
        隧道的塌方是因为岩石结构的变化引起的。首先,在隧道施工进行前,研究人员应该对所要施工区域的岩石进行考察,收集相关的数据,根据数据中的要求和标准进行具体方案的设计,结合方案进行施工,尤其针对发生塌方概率大的危险区域,制定最合适的方案来对抗塌方事故的发生。以此保证施工的顺利进行和人员的安全保障,同时,还能够确保隧道施工对地质灾害的自然破坏减至最小。除了根据考察的数据制定好方案外,还可以进行几个备选方案的设计,当出现意外的塌方事故时,可以根据备选方案的内容进行问题的解决,这对于避免塌方问题的出现起着重要的作用。
        2.2涌水灾害的措施
        隧道涌水灾害的防治可以从几个方向出发。首先,涌水是因为地下水通过岩石裂缝进行渗漏,以及地下暗河系统的突发性涌出,因此可以从突水的水源进行
防治措施的展开,包括可以疏干防水层、对突水部分进行降压、进行老旧河道的改造,进行人工的防渗措施,这些就是从水流的源头进行防治。另外,还可以从处理突水通道入手,将水源与隧道隔离开来,可以使用防渗帷幕、防渗墙来进行阻隔。还可以使用局部注浆的方法来堵住突水部位,将塌陷的部分进行填堵。也可以在容易出现涌水危害的位置使用一些先进的探测技术来加强涌水的防治。
        2.3岩爆地质灾害应对措施
        为了能够有效应对岩爆问题,首先应当从岩爆现象产生的原理,对围岩岩体进行加固,从而使围岩应力条件得以改善。通常,应对岩爆问题的措施主要从两方面着手:一方面,对围岩岩体进行加固,主要加固的对象是已经开挖完成的围岩岩体,同时开挖前方的围岩岩体也需要进行加固处理。通常情况下,可以采取的加固策略有很多,比如说钢支撑加固、锚杆锚喷加固等。另一方面,对围岩应力条件进行合理改善。可以通过在合理的位置进行隧道开挖,尽可能地使围岩主应力方向平行于隧道轴线,确保所选择的隧道洞型合理,在开挖过程中,合理采用岩体软化方法,如高压注水、分层开挖或者钻孔泄压,都能够防止围岩岩体受到强大的应力作用。
        2.4断层地质灾害应对措施
        断层地质灾害往往比较突发,并且预测起来也存在很大难度,就目前情况来看,并没有什么比较好的应对策略,所以当前所能做的就是设法加强断层地质灾害预测的精确度,才能有效减小断层对隧道施工进度和施工安全所带来的不利影响。国内学者刘志刚教授从断层预测理论着手,专门就公路隧道断层预测提出了 LZG 断层预测公式,从而把格尔比尔理论中所提到的断层节理增加到了四带,这样就能根据每一节理带的带宽对断层发育位置进行合理预测,获得断层规模等信息。要想更好地应对断层,应当在隧道施工过程中合理规避断层活跃地段,还可以通过深挖路堑的办法来把断层的不利影响降至最低。
        2.5岩溶地质灾害应对措施
        通常,应对岩溶地质灾害的措施比较多,主要分为三个类别:一是回填处理法。通常,当在隧道施工中遇到体积较小的溶洞、溶洞位置不在隧道开挖范围内,或者溶洞处在隧道拱腰之上时,往往可以考虑采用回填处理法。二是跨越式处理法。当采用这种方法时,溶洞体积都比较大,并且往往处于隧道下部或者是基础部位。如果决定选用跨越结构,就要从溶洞实际情况着手,保证结构稳定性满足要求,从而作出最佳选择。三是无填充物处理法。所谓的无填充物指的是溶洞内部并没有任何填充物进行填充,如果隧道拱腰位置以上出现大型溶洞,往往就可以采用这种方法。
        结论:综上,公路隧道施工中的地质灾害不可避免,这些灾害阻碍着隧道的施工。公路隧道施工要将地质灾害的有效应对作为重点工作内容,深入调查研究工程所在区域的地质情况,分析特殊复杂地质可能带来的地质灾害,并在掌握详实资料的基础上制定科学合理的处理方案,降低地质灾害发生概率,保障施工人员生命安全,公路隧道工程顺利施工。
        参考文献:
        [1]刘玉成.公路隧道施工过程中不良地质灾害及其改进策略研究.华东科技(综合),2019(1):0125-0125.
        [2]赵俊华.浅谈公路隧道施工过程中的不良地质灾害和应对策略.山西交通科技,2015(5):25-27.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: