张琦
中铁二十局集团第四工程有限公司
摘 要:本文首先整体阐述了浅埋黄土隧道工程地质灾害的代表类型,并且进一步解析了浅埋黄土隧道工程地质灾害的处治技术,以期为黄土隧道工程的高品质建设带来可参考的建议。
关键词:黄土隧道;地质灾害;处治技术
近些年来,伴随着国内公路网的持续健全以及经济的持续发展,我国高速公路隧道施工规模也进一步扩张。我国的黄土面积整体达到了约四十四万平方千米,也是全世界范围最大的黄土分布区域,不过因为黄土的孔隙相对较大,这也导致其存在着强度相对较低、容易被水冲刷等弊端;同时黄土隧道建设大概率会引发其区域内的离石黄土产生位移,并且带动了松动圈的产生,其具体的程度影响着整体隧道建设是否会引发滑坡、坍塌等突发性的事故;黄土因为其具有较为特殊的性质,特别是在遭遇到大量水分之后会让其的整体性能大幅度削减,所以黄土隧道的建设地址挑选不适宜则大概率会引发其周边山体产生地质类灾害问题。所以,探究浅埋黄土隧道建设地质灾害处治技术,对于提升黄土隧道建设效率、保障建设安全具有着非常关键的价值。
1 浅埋黄土隧道工程地质灾害的代表类型介绍
黄土具有着较为特殊的物理特征,其特点围岩稳定性差,无自稳能力,洞室开挖时拱部可能坍塌,这在隧道工程中有着极为关键的影响效果。隧道黄土具体所指的是隧道建筑周边的马兰黄土、离石黄土夹古土壤,其在较长时间的作用下不断发生地质变化,进一步形成较为特殊岩土成分;其本身以及工程项目的环境情况,也在很大程度上影响着隧道的平稳性,不过黄土的工程特征也是众多地质灾害所产生的本质性问题。浅埋黄土隧道工程地质灾害较为常见的类型主要包括以下几种:
1.1 隧道塌方
对于隧道开展挖掘的阶段,其本质上是对地层当中应力开展再次调控的一个过程,在隧道开展挖掘之前,黄土体处在平衡应力的状态之下;隧道开展挖掘运作之后,其周围的土体失去初期的支撑,也会向洞室空间产生位移现象,这也无疑在很大程度上改变离石黄土本身所保持的平衡状态,同时也导致其应力被迫进行再次的调控,从而造成原本天然应力在方向以及强弱层面产生了大幅度的改变,特别是在挖掘运作中所构成的岩土体滑动时自由空间的边界面,进一步引发土体产生变形,从而造成位移的自由空间。此阶段倘若洞室周边的黄土强度不能有效承载来自于上方的压力,则大概率会向洞室之中产生变形亦或者是位移情况,并且造成失稳,产生洞内塌落的情况,最严重的情况下更是会引发塌方安全事故的产生。倘若不能第一时间运用有针对性举措对其开展有效的增固等操作,则塌方事故往往会进一步蔓延,一直到洞内空间全面被塞满为止。
1.2 隧道水危害
在浅埋黄土隧道工程当中,因为其地质条件的特殊性,所产生隧道水的危害主要体现在以下两个方面:
第一,地表水对于隧道表土的严重冲刷等。黄土颗粒其水分吸纳性相对较弱,不过渗透性却非常突出。特别是当遭遇雨雪天气的时候,绝大部分的水分会快速的流失,不过也有一定的水分会渗透到其黄土层的内部结构当中,从而引发隧道内部存在着一定的潮湿亦或者是更为严重情况下的积水问题,特别是当坡角产生潮湿的情况之后,大概率会产生外层掉落的情况,从而导致悬空坍塌情况的产生。
第二,地下水源的渗透等作用。在地下水以多种方式渗入隧道周围,无论整个工程建设还是后期投入使用,都有可能对隧道建筑造成较大的破坏,最严重的情况可能危及隧道的安全和日常使用,造成隧道塌方或表覆层塌方等地质灾害。
2 浅埋黄土隧道工程地质灾害的处治技术介绍
当浅埋黄土隧道工程出现地质灾害的阶段,需要全面依据真实的情况开展深入解析,并且运用科学的方式展开专项治理。
其具体的处治技术主要包括以下几种:
2.1 增强防水与排水工作
在浅埋黄土隧道工程正式在开展建设运作前期,需要全面做好地表的防水以及排水工作,对于地面的水源开展有效的截断引流处理,从而更好规避地表水问题阻碍到整体的工程的建设正常运转。
第一,从离石黄土的整体架构亦或者是其防水层修建环节全面着手,规避水渗透到工程架构的内部,特别是需要运用有针对性的举措,规避地下水进入到其隧道内部之中;第二,需要充分借助外力来有效将地下水导入到浅埋黄土隧道工程其的排水系统之中,规避对其工程的整体架构产生破坏影响;第三,需要将此两种方式充分的结合运用。
当浅埋黄土隧道工程正式开始挖掘运作之后,需要进一步增强洞内的防水以及排水工作。倘若遭遇水量相对较大的情况,则需要在初期支护之后安置软式的排水半管,有效将其中的水引流到隧道纵向排水系统,特别是可以有效运用仰拱超前的举措,在排水沟渠的辅助之下从而有效形成所谓的排水运作系统;在逆坡区域开展排水运作的时候,可以有效运用下部挖掘安置集水井的举措,从而实现对周边汇聚水源通道的全面疏通,倘若隧道当中存在着较大区域的存水问题,则需要运用引流管将其有效地传输到集水井之中。
2.2 衬砌
衬砌技术的规范化运用,不仅可以有效提升黄土隧道其本身所具有的基础物理性能,而在增进其负荷承受能力的同时,也可以有效削减离石黄土所实际承受的负荷压力;同时,也可以进一步提升高支护体的整体硬度。
第一,针对于裂缝的衬砌运作,倘若其裂缝的长度小于五毫米,则可以有效运用环氧树脂修复的运作方法;第二,修复钢拱架的稳定性,倘若其裂缝的长度大于等于五毫米,则需要嵌入标准的全封闭式钢架,并且有效运用膨胀水泥进行辅助粘合,从而更好保障钢架以及衬砌形成一个完善的整体。
2.3 对隧道洞口开展增固
浅埋黄土隧道工程的地质环境往往都相对较为复杂,因此在隧道出入口区域适宜运用明挖法有效实现对隧洞的接入,明挖尽量少扰动原地貌为宜,依据钢筋混凝土开展整体化的砌筑从而有效形成标准化的洞室进出口;倘若运用暗挖成洞的运作方式,如此隧道洞口周边则需要对混凝土展开增加厚度的妥善处理,如增加套拱、超前大管棚、隧道出口处削平区域周边的土体运用砌墙等举措进行增固。
同时,洞口周边的防水以及排水工作极为关键。可以有效运用安置排水渠道、洞顶截水沟等举措,对水流开展科学的引流,规避其对洞口等区域产生的冲刷情况,特别是规避倒流问题的产生。
2.4 对盖层开展清理整平
当隧道所包裹的黄土层,长时间遭遇应力的影响,通常会产生诸如斜坡、空洞等恶性地质路段的产生,这无疑也进一步提升了突发安全事故的产生几率。可以全面依据隧道工程的整体地形情况,在工程正式开展挖掘运作之前,对隧道中线大约四十米的范围之内的空洞等开展清理的整平处理,从而有效规避地表水的渗漏情况产生;对斜坡的坡比开展适宜的调控,并且增加排水沟渠,尽可能让盖层不会遭遇到地质环境所带来的负面性影响。
结束语:
综上所述,针对于浅埋黄土隧道施工地质灾害的处理举措,核心需要充分秉持预防为基础、防治结合的策略,这当中,对离石黄土的深入防护是最为关键的举措,防水以及排水工作是核心的目标。只有全面考究到工程当中的多项影响性因素,才可以更好削减甚至是完全规避水渗透对黄土所带来的多方面负面影响,从而更好保障浅埋黄土隧道施工地质灾害的防治工作高品质的开展。
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