導(dǎo)語：如何才能寫好一篇隧道工程災(zāi)害與防治，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關(guān)鍵詞：隧道；施工；災(zāi)害

1 隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)

交通運(yùn)輸工程作為國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要構(gòu)成部分之一，這類工程的建設(shè)非常受重視。隧道作為一種交通運(yùn)輸工程，其的施工質(zhì)量也會(huì)影響交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展速度，進(jìn)而影響到國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的速度。在隧道施工過程中，地質(zhì)災(zāi)害是對隧道施工質(zhì)量造成影響的一個(gè)重要因素，而引發(fā)隧道施工出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的特點(diǎn)主要包括下述三個(gè)方面：第一，隧道施工缺乏科學(xué)的規(guī)劃，存在盲目施工現(xiàn)象，是導(dǎo)致隧道施工出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的一個(gè)根本原因，會(huì)對隧道施工的質(zhì)量造成較大的影響。第二，在隧道施工過程中，隧道施工地質(zhì)災(zāi)害與自然地質(zhì)災(zāi)害相比，前者的影響力更大、危害性也更高，對隧道施工造成的影響與自然地質(zhì)災(zāi)害相比也更為嚴(yán)重。第三，從災(zāi)害防治上來看，隧道施工地質(zhì)災(zāi)害與自然地質(zhì)災(zāi)害相比，前者能夠被預(yù)防和治理，但后者的預(yù)防效果不理想?；诖耍谒淼朗┕み^程中，為防治因多方面的因素而引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，施工單位應(yīng)制定全面的地質(zhì)災(zāi)害防治措施，利用相應(yīng)的防治措施對隧道施工可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行防治，以此保證隧道施工的質(zhì)量，并提高隧道施工的安全性。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，針對隧道工程的施工，施工單位應(yīng)重視并做好隧道施工地區(qū)的地質(zhì)勘察工作，針對隧道施工可能引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，應(yīng)制定多種防治方案，對隧道施工可能出現(xiàn)的重大地質(zhì)災(zāi)害的防治工程的可行性進(jìn)行深入研究，采用科學(xué)、適宜的施工方法，按照科學(xué)的施工流程，完成隧道施工工作，并對隧道施工的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，以此保障隧道施工的安全性，避免因地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生而影響到隧道施工的質(zhì)量，從而確保隧道施工的質(zhì)量能夠達(dá)到安全使用的標(biāo)準(zhǔn)。

2 隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的類型

2.1塌方問題

隧道施工的作業(yè)環(huán)境主要是在地下，在施工過程中，施工地區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化是影響隧道施工的一個(gè)重要因素，不僅會(huì)影響到隧道施工的安全性，也會(huì)對隧道施工的質(zhì)量造成影響。在隧道施工過程中，地質(zhì)結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致巖層薄體區(qū)域出現(xiàn)褶曲，在這種情況下，若是在該區(qū)域進(jìn)行穿巖作業(yè)，很容易導(dǎo)致施工地區(qū)的地面出現(xiàn)不均勻沉降，嚴(yán)重情況下還有可能引發(fā)塌方問題，并對隧道施工人員的人身安全造成威脅。在隧道施工過程中，如果隧道施工涉及到在巖層破碎地帶或斷層地帶的施工，則在上述地帶進(jìn)行施工的時(shí)候，該地區(qū)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)會(huì)因巖體內(nèi)地應(yīng)力的釋放而變得松散、不穩(wěn)定，再加上地質(zhì)結(jié)構(gòu)所承受壓力的逐漸變大，很容易導(dǎo)致在隧道開挖作業(yè)過程中出現(xiàn)塌方問題，以至于影響到隧道施工的安全性和施工質(zhì)量。一般情況下，在隧道施工涌水區(qū)域，塌方現(xiàn)象最常發(fā)生，而這不僅會(huì)提高隧道施工出現(xiàn)安全事故的幾率，也會(huì)對隧道施工的質(zhì)量造成不利影響。

2.2涌水問題

在隧道施工過程中，涌水是隧道施工比較常見的一種地質(zhì)災(zāi)害，也是發(fā)生幾率最高的地質(zhì)災(zāi)害問題，并且對隧道施工造成的影響也比較大。在隧道施工中，隧道施工區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化或隧道在開鑿作業(yè)時(shí)被破壞等因素，是導(dǎo)致隧道施工出現(xiàn)涌水災(zāi)害的主要因素。在上述因素的影響和作用下，會(huì)導(dǎo)致地下水通過隧道涌出地面，而這不僅會(huì)對隧道施工的速度造成影響，也會(huì)影響到隧道施工的質(zhì)量。從涌水災(zāi)害的表現(xiàn)形式來看，在隧道施工過程中，巖層破碎地帶存在裂縫會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象，并導(dǎo)致巖溶裂縫水與管道水涌出，進(jìn)而對隧道施工造成較為嚴(yán)重的影響。

3隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

3.1塌方災(zāi)害的防治

若隧道塌方事故出現(xiàn)，施工人員應(yīng)在第一時(shí)間撤離施工現(xiàn)場。負(fù)責(zé)人員及時(shí)調(diào)查塌方的原因，并制定合理有效的應(yīng)急處置方案。

1）處理塌方應(yīng)先加固未塌地段，防止繼續(xù)發(fā)展。對于開洞高度較低，延伸長度較短的隧道項(xiàng)目，首先應(yīng)對洞體兩端進(jìn)行加固處理，采取錨噴聯(lián)合支護(hù)對側(cè)面和頂部巖層結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，穩(wěn)固巖層支架后清理殘?jiān)?，拆除臨時(shí)支架。對于開洞高度高，而塌渣數(shù)量較大的隧道項(xiàng)目，塌渣全部封堵洞口時(shí)應(yīng)及時(shí)采取支護(hù)，并探測塌穴的位置和規(guī)模，采取注漿加固方法封堵渣體，待結(jié)構(gòu)穩(wěn)定后再按照先上后下的順序清理渣體，盡快完成洞體的襯砌。當(dāng)隧道施工地質(zhì)結(jié)構(gòu)不良，導(dǎo)致塌方出現(xiàn)冒頂時(shí)，應(yīng)在陷周圍及時(shí)打設(shè)地表錨桿，并采取鋼架支撐等進(jìn)行加固。當(dāng)洞口塌方延伸到地表層，應(yīng)采取暗洞明作的策略，避免塌方進(jìn)一步擴(kuò)大。

2）在處理塌方事故時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對地下水的防排工作。引截地下水防止對塌方區(qū)域造成侵蝕，避免出現(xiàn)二次塌方。

a.巖層地表下沉或出現(xiàn)裂縫，應(yīng)采用不透水土壤夯實(shí)結(jié)構(gòu)，并防止地下水滲入塌方區(qū)域。

b.塌方體存在地下水活動(dòng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)引流地下水。

c.塌方通頂時(shí)，塌方區(qū)域回調(diào)高度要高于地表，并用不透水黏土封堵回填口，四周開發(fā)排水通道，用防水布遮蓋陷。

3）塌方出現(xiàn)后必須增加檢測強(qiáng)度，增加監(jiān)測點(diǎn)數(shù)，根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)調(diào)整施工方案。

4）根據(jù)塌方地段規(guī)模和地質(zhì)特點(diǎn)加強(qiáng)襯砌。塌方規(guī)模較小，可以用干砌片石及時(shí)封堵塌穴，如果塌方區(qū)域較大，則必須在回填一定量干砌片石后，用鋼支撐加固周圍巖層。對于特大塌方事故，應(yīng)開展專項(xiàng)應(yīng)急處置方案。

3.2涌水災(zāi)害的防治

涌水地段是施工過程經(jīng)常要處理的問題。斷層地帶經(jīng)常會(huì)造成涌水，洞頂巖層厚度太小，裂隙擴(kuò)張，降雨時(shí)水分滲漏也會(huì)造成涌水。我們一般采用的方法是超前鉆孔排水、超前小導(dǎo)管預(yù)注漿堵水和輔助坑道排水。超前對于圍巖堵水處理，要根據(jù)地質(zhì)和水文條件做好方案再施工。圍漿注漿堵水是灌注漿液至圍巖區(qū)富水區(qū)域，封堵地層滲水裂隙，減少圍巖滲水。注漿液通常包括水泥漿液、水泥-水玻璃漿液以及化學(xué)漿液，注漿時(shí)候通過從地表鉆孔或者徑向、超前向方式進(jìn)行。各漿液的材料特點(diǎn)也有差異，水泥漿液優(yōu)點(diǎn)是結(jié)石強(qiáng)度高，配置容易，材料豐富，成本低廉，缺點(diǎn)是顆粒粗，易沉淀，不穩(wěn)定。水泥-水玻璃漿液來源豐富，結(jié)石率高，無毒，易配置，可靠?？梢酝ㄟ^改變水泥和水玻璃的配合比，調(diào)節(jié)擴(kuò)散范圍?；瘜W(xué)漿粘度低，凝膠時(shí)間可控制，穩(wěn)定性好，抗?jié)B性強(qiáng)，結(jié)石率高，但是有點(diǎn)毒性。巖石裂縫、漿液粘度、凝結(jié)的時(shí)間、注漿的速度和壓力等等，會(huì)影響漿液擴(kuò)散半徑。擴(kuò)散半徑與壓漿壓力和壓入時(shí)間成正比，與漿液粘度成反比。注漿過程還要注意涌水壓力，裂縫大小和粗糙度及漿液性質(zhì)和濃度對注漿的壓力大小的影響。修建隧道的時(shí)候，要注意減少地下水滲流帶的泥沙，因?yàn)?/p>

這些會(huì)使得圍巖粘聚力下降，加大襯砌的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，大量的泥沙會(huì)堵塞排水管道，造成隧道滲流。采用圍巖注漿好處是能夠封堵滲水通道，形成隔水保護(hù)效果，固化的漿液使得圍巖力學(xué)性質(zhì)改善，減輕隧道結(jié)果外水壓力。此外的涌水集中大范圍的地方，可采用開縫的摩擦錨桿排水后噴錨。也可以使用排水管和匯水孔后，噴射混凝土進(jìn)行防水。

4 結(jié)語

隧道施工中出現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害是影響隧道施工質(zhì)量和效率的主要因素，也是制約交通運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展的重要因素?；诖耍槍λ淼朗┕み^程中較常出現(xiàn)的塌方、涌水等地質(zhì)災(zāi)害，施工單位可采用適宜的防治措施對其進(jìn)行處理，以此保證隧道施工的順利實(shí)施，據(jù)此提升隧道施工的質(zhì)量，進(jìn)而為安全使用隧道奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張彥.長大隧道施工地質(zhì)災(zāi)害及其控制技術(shù)[D].昆明理工大學(xué)，2005.

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關(guān)鍵字黃土隧道；濕陷；塌方；災(zāi)害防治

中圖分類號：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：

1 黃土的工程特性對隧道工程的影響

1.1 黃土的濕陷性

濕陷黃土【1】在自重壓力或外力荷載壓力不變時(shí)，受水浸濕后結(jié)構(gòu)迅速破壞，產(chǎn)生急驟顯著附加下沉，從而引起地面的變形和建筑物破壞；濕陷性由濕陷系數(shù)、自重濕陷量、總濕陷量等指標(biāo)【2】表征，宏觀表現(xiàn)為浸水后沉降量顯著增大。我國濕陷性黃土的分布面積約占全國黃土分布面積的60%左右，大部分分布在黃河中游地區(qū)的關(guān)中、陜北、寧夏、豫西、隴東及隴中的黃土高原地區(qū)，面積達(dá)27萬km2。黃土的疏松多孔結(jié)構(gòu)，尤其是結(jié)構(gòu)性孔隙是黃土濕陷性的必要條件；黃土中的不抗水粒間膠結(jié)是黃土濕陷性的充分條件；遇水浸泡后黃土膠結(jié)削弱強(qiáng)度降低，并且其削弱程度隨水量的大小成比例變化，極易產(chǎn)生濕陷、呈飽和流塑狀態(tài)，從而減弱甚至喪失承載和自穩(wěn)能力。這是黃土濕陷性的本質(zhì)。

1.2 黃土的擊實(shí)性

黃土擊實(shí)性是指黃土在一定外力沖擊作用下密度、含水量、強(qiáng)度等物理力學(xué)性質(zhì)隨沖擊強(qiáng)度而變化的特性。一般沖擊強(qiáng)度大時(shí)密度增大、含水量降低、強(qiáng)度提高。改變擊實(shí)功，最優(yōu)含水量和最大干密度也發(fā)生變化，擊實(shí)功大能客服更大的摩擦阻力，所以最大干容重增大而最優(yōu)含水量降低。

黃土的孔隙率在50%左右，按照孔隙的大小、形狀、數(shù)量以及連通性等方面，黃土中的孔隙被分為微孔隙、小孔隙、中孔隙和大孔隙【3】。其中，微孔隙形成于膠結(jié)物中，雜亂分布，連通性差，透水性弱，主要是膠結(jié)物孔隙；小孔隙均為粒間孔隙，小孔隙由骨架顆粒相互穿插，緊密排列組成，又稱為鑲嵌孔隙，含少量膠結(jié)物孔隙；小孔隙和微孔隙在黃土沉積時(shí)形成，由骨架顆粒群形成的架空孔隙，數(shù)量較多，對骨架顆粒的穩(wěn)定起著主要作用；中孔隙由骨架顆粒相互支架構(gòu)成，數(shù)量多，為顆粒的變位提供了空間，連通性好，透水性強(qiáng)，是黃土產(chǎn)生震陷的主要原因，又稱為支架孔隙；而大孔隙主要在黃土沉積后成巖過程中由生物作用形成，呈管狀或不規(guī)則狀，數(shù)量少，主要是黃土中次生的根洞、蟲孔、鼠穴、節(jié)理【4】和裂隙以及溶蝕孔洞。

2黃土隧道地質(zhì)災(zāi)害的主要類型

黃土隧道工程地質(zhì)災(zāi)害的兩個(gè)基本類型是自然營力導(dǎo)致的災(zāi)害和人為作用導(dǎo)致的災(zāi)害。自然致災(zāi)主要是黃土的工程特性和地質(zhì)環(huán)境引起；人為致災(zāi)主要是施工方法和支護(hù)襯砌導(dǎo)致的。

2.1塌方

由于黃土是垂直節(jié)理【4】發(fā)育的，彼此在水平方向的連接力較弱。在干燥時(shí)，黃土的強(qiáng)度較高，襯砌受力較??；遇水后黃土強(qiáng)度隨之降低，這時(shí)極易引起襯砌的受力不均勻，并且由于隧道表層黃土厚度分布多不均勻，從而在黃土梁去隧道易成偏心壓力，成為偏壓隧道，造成塌方等地質(zhì)災(zāi)害。由于各種因素，神延鐵路隧道發(fā)生過24次大塌方，小塌方不計(jì)其數(shù)【5】。

另外，黃土隧道坍落時(shí)從圍巖開始變形，一般會(huì)經(jīng)歷彈性變形、塑形變形、松動(dòng)、坍落等過程。在隧道開挖和支護(hù)時(shí)，由多種因素的影響，圍巖整體的力學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生變化，隧道塌方也就隨之而來。

2.2濕陷

研究表明粘粒含量及賦存狀態(tài)是影響黃土濕陷性的主要因素，在一定壓力作用下黃土受水浸濕后模量降低，由此導(dǎo)致明顯附加沉降，隧道覆蓋層產(chǎn)生濕陷引起土體局部不穩(wěn)、應(yīng)力集中。

離石黃土一般不具濕陷性，原因主要是離石黃土濕度較大，含水量較高；粘粒含量增多，因此黃土隧道濕陷性的危害集中在淺埋地段和洞口段。已有工程表明馬蘭黃土具輕微自重濕陷，濕陷深度僅在數(shù)米之內(nèi)，故除了洞口段和特淺埋地段外，黃土隧道可不考慮濕陷性。如神延線的二郎山隧道最淺處只有4m，兩側(cè)均是黃土梁，構(gòu)成集水區(qū)，濕陷后形成陷室、盲溝，若不采取措施，長期作用會(huì)切穿“淺層”，最后導(dǎo)致塌方冒頂。

3黃土隧道工程地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

3.1加強(qiáng)防排水工作

黃土隧道在施工過程中水的危害是極大的。隧道塌方、表覆層滑塌等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生均不同程度地受到水的作用。由此可見，黃土隧道防治的首要對象就是水。

隧道開挖后，加強(qiáng)洞內(nèi)防排水工作，如果水量較大可在初期支護(hù)背后布設(shè)軟式透水管【6】將水集中排出，避免圍巖受水浸泡，而使變形加劇。隧道洞內(nèi)，順坡排水時(shí)，采用仰拱超前的方法，同時(shí)完成洞內(nèi)排水溝，形成排水系統(tǒng)；逆坡排水時(shí)，下部開挖設(shè)集水井，疏通周圍匯水通道，用水泵排出洞外。隧道出現(xiàn)大面積淋水或者成股狀水流涌出時(shí)，采用引流管，直接引入集水井。洞頂覆蓋層的滲水是洞內(nèi)集水的主要途徑，可適當(dāng)改變表層地貌形狀，以利于雨水的疏散；夯填陷穴等天然集水坑，疏導(dǎo)地表水，減小其滲流量。

3.2及時(shí)合理的襯砌

黃土隧道襯砌支護(hù)尤顯重要，這是由黃土自身的特殊性所決定的。

黃土隧道開挖后，圍巖幾乎不經(jīng)歷彈性階段而直接進(jìn)入塑形階段，圍巖力學(xué)指標(biāo)隨塑性區(qū)的形成和發(fā)展而不斷降低；另一方面黃土隧道側(cè)壓力較大且遇水增長，因此噴錨支護(hù)應(yīng)及時(shí)合理阻止塑性區(qū)的進(jìn)一步擴(kuò)大，即允許有一定的塑形變形。襯砌時(shí)盡量避免使用型鋼鋼架等剛度大的支護(hù)體系，而使用鋼筋格柵、添加鋼纖維或使用改性混凝土等柔性較大的支護(hù)結(jié)構(gòu)體系，以避免過分地約束變形發(fā)展，造成圍巖穩(wěn)定的假象。

對松軟或含水量較高的地層地段，可設(shè)置超前錨桿、小導(dǎo)管、灌注漿【6】等方法預(yù)加固圍巖。利用小導(dǎo)管注漿形成超前支護(hù)，作為隧道穿越軟弱地層的一種輔助工法，已有不少成功實(shí)例。而將小導(dǎo)管注漿法用于穿越塌體可以說是一種帶有嘗試性的先例。應(yīng)該說，兩者的基本思路是一致的----都是通過小導(dǎo)管注漿加固地層，形成傘狀的承載拱，保護(hù)隧道的掘進(jìn)。值得注意的是，一般情況下塌體比未擾動(dòng)的軟弱地層松動(dòng)過程度大，施工的風(fēng)險(xiǎn)性也大，所以施工人員需要特別謹(jǐn)慎，作業(yè)時(shí)需要特別認(rèn)真。

4結(jié)語

黃土是第四紀(jì)干旱半干旱特定地區(qū)形成的具有特定物質(zhì)組成和微觀結(jié)構(gòu)的特殊土，其強(qiáng)度偏低，承載力低，部分還具有濕陷性。塌方與濕陷作為黃土隧道最常見的地質(zhì)災(zāi)害，受到圍巖類別，隧道埋深，地質(zhì)環(huán)境、施工方法、襯砌等綜合因素的影響?？傊?，黃土隧道對水異常敏感，圍巖含水量增高后其強(qiáng)度顯著降低，濕陷現(xiàn)象表現(xiàn)突出，此外集中降雨還可以形成洪流、沖刷地表，帶走大量黃土，改變蓋層地形地貌，形成沖溝、塌穴等積水坑洞，引起滲水塌方、河谷下切，從而威脅洞身安全。因此必須采取有效措施防治黃土隧道工程中的地質(zhì)災(zāi)害。

參考文獻(xiàn)

【1】關(guān)文章.濕陷性黃土的工程性能新篇【M】.西安：西安交通大學(xué)出版社。1992

【2】蔣明鏡，沈珠江，趙魁芝等.結(jié)構(gòu)性黃土濕陷性指標(biāo)室內(nèi)測定方法的探討【J】.水利水運(yùn)科學(xué)研究。1999，（1）：65~70

【3】白銘學(xué)，張?zhí)K民.高烈度地震時(shí)黃土地層的液化移動(dòng)【J】.工程勘察。1990（6）：1-5

【4】王景明等.黃土構(gòu)造節(jié)理的理論及其應(yīng)用【M】.北京：中國水利水電出版社。1996

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關(guān)鍵詞：隧道工程；巖石隧道；風(fēng)險(xiǎn)；技術(shù)水平；解決措施

中圖分類號：K826.16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：

一、前言

以往在山嶺中修建的巖石隧道由于自然條件的惡劣以及施工設(shè)備的落后，致使在施工過程中以及運(yùn)營期間均可能出現(xiàn)大量的工程事故，例如：崩塌、冒頂、巖爆、火災(zāi)等等，從而造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡。因此，如何盡可能地減小巖石隧道事故發(fā)生率以及災(zāi)害損失，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要重視的課題。風(fēng)險(xiǎn)分析理論可望為此提供一條可行的途徑。目前，國外對巖石隧道工程風(fēng)險(xiǎn)的研究還處于起步階段，無論是理論還是實(shí)際應(yīng)用都尚待完善，而且目前所取得的成果基本上都是針對運(yùn)營階段的風(fēng)險(xiǎn)(例如火災(zāi)，通風(fēng)等問題)，國內(nèi)在此方面的研究相對就更少，基本上還停留在純技術(shù)分析層面。本人在施工中，通過對相關(guān)工程的了解與分析，總結(jié)出了各種可能在巖石隧道施工中出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)做好有效的風(fēng)險(xiǎn)分析、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測、風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移等，并提出了相應(yīng)的意見。

二、巖石隧道工程事故統(tǒng)計(jì)分析

隨著我國科學(xué)、技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，巖石隧道工程中所使用的設(shè)備與技術(shù)水平也在不斷的更新，這就有效的降低了巖石隧道施工中的危險(xiǎn)因素?？墒牵捎谄涔ぷ餍再|(zhì)的影響，與其他行業(yè)相比，隧道施工存在的危險(xiǎn)因素仍然較高。以下對巖石隧道工程事故進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)與分析，具體內(nèi)容為：

2.1 從施工方法角度進(jìn)行分析

在隧道工程施工中常用的施工方法有：礦山法、盾構(gòu)法和頂管法。通過相關(guān)資料我們可以了解到，在進(jìn)行巖石隧道施工的過程中，最危險(xiǎn)的一種方法就是礦山法施工，發(fā)生事故的比例達(dá)到了50%以上；其次就是盾構(gòu)法，大概占30%多；頂管發(fā)所占比例相對較小，大概有20%左右。

2.2 從事故死亡人數(shù)角度進(jìn)行分析

在對隧道工程中造成人員死亡的事故中，由于建設(shè)機(jī)械問題而造成的事故最多，大概占總數(shù)的25%左右，然后依次是崩塌冒頂、墜落、爆炸和火災(zāi)、翻車、飛石掉落、起重機(jī)以及其他因素。

2.3 從施工過程角度進(jìn)行分析

一般情況下，在巖石隧道內(nèi)進(jìn)行的施工主要包括開挖、出渣、支護(hù)以及襯砌，不同的施工過程造成的事故頻率也是不同的，在這幾種施工過程中，事故發(fā)生率最高的是開挖以及支護(hù)過程，出渣與襯砌相對較低。

2.4 從事故發(fā)生地點(diǎn)角度進(jìn)行分析

通過對事故發(fā)生地點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)，我們可以了解到，在使用礦山法的施工中，發(fā)生事故幾率最高的地點(diǎn)為掌子面，達(dá)到了65%，其次就是洞內(nèi)，大概占30%，這兩個(gè)地點(diǎn)發(fā)生事故的概率就高達(dá)95%；在使用盾構(gòu)法施工的過程中，發(fā)生事故的地點(diǎn)主要有掌子面、洞內(nèi)以及豎井，他們所占的比率差不多，都在25%左右；在使用頂管法施工的過程中，發(fā)生事故幾率最高的地點(diǎn)為豎井，其次就是除了洞內(nèi)、洞外以及掌子面的其他地點(diǎn)，大概占20%。

三、巖石隧道工程風(fēng)險(xiǎn)分析

3.1 風(fēng)險(xiǎn)分析的基本概念

通過相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)我們可以了解到，由于巖石隧道施工的不確定因素較多，施工難度較大，風(fēng)險(xiǎn)也相對較高。所以，在進(jìn)行巖石隧道工程施工的各階段可能造成風(fēng)險(xiǎn)的因素進(jìn)行詳細(xì)的分析與總結(jié)，從而對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的預(yù)防與控制。對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效的控制并不是代表能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)完全的消除，我們一定要正確的看待這一問題。

風(fēng)險(xiǎn)是現(xiàn)代社會(huì)中經(jīng)常用到的一個(gè)術(shù)語，是與人類的生產(chǎn)、生活相伴產(chǎn)生的。對于風(fēng)險(xiǎn)的概念可以通俗地解釋為：風(fēng)險(xiǎn)就是不幸事件發(fā)生的可能性；或者說風(fēng)險(xiǎn)是一個(gè)事件產(chǎn)生令人不希望發(fā)生的后果的可能性(概率)。國際隧道協(xié)會(huì)(ITA)對風(fēng)險(xiǎn)的定義為：災(zāi)害事故對人身安全及健康可能造成損害的概率。

所謂的風(fēng)險(xiǎn)分析，就是對風(fēng)險(xiǎn)所造成的危害、損失等進(jìn)行科學(xué)、系統(tǒng)的評估，具體包括以下幾方面內(nèi)容：首先，就是對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行辨識(shí)，只有對那些潛在的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生足夠的認(rèn)識(shí)與了解，才能歸類、總結(jié)出那些風(fēng)險(xiǎn)較大的因素；其次，就是對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評估，也就是對整理出來的風(fēng)險(xiǎn)可能造成的后果以及發(fā)生的幾率進(jìn)行評估，總結(jié)出詳細(xì)的概率分布；最后，就是對風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評價(jià)，將總結(jié)出來的結(jié)果與規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，并給出評價(jià)。

3.2 巖石隧道的風(fēng)險(xiǎn)因素及辨識(shí)

在進(jìn)行巖石隧道工程的施工過程中，不僅要對可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行詳細(xì)的了解與分析，還要能夠?qū)@些風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確的辨識(shí)，這樣才能根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。在施工前期就要做好全面的準(zhǔn)備工作，充分考慮到施工中可能存在的各種風(fēng)險(xiǎn)，這樣才有利于做出正確的決策。在項(xiàng)目開始施工之后，就要重點(diǎn)進(jìn)行施工風(fēng)險(xiǎn)管理，這樣才能有效避免事故的發(fā)生，保證巖石隧道工程的順利進(jìn)行。在運(yùn)營過程中，則主要表現(xiàn)在效益風(fēng)險(xiǎn)，以及重大安全事故風(fēng)險(xiǎn)。

在進(jìn)行巖石隧道工程施工的過程中，最容易發(fā)生事故的階段就是施工階段，主要包括以下幾方面的風(fēng)險(xiǎn)因素：

第一、自然風(fēng)險(xiǎn)

由于自然環(huán)境的變幻莫測，在進(jìn)行巖石隧道施工的過程中要面臨各種自然災(zāi)害所造成的風(fēng)險(xiǎn)，例如地震、臺(tái)風(fēng)、洪水、雷擊、暴雪、高溫、大雨等。

第二、環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)

巖石隧道工程屬于大型工程，在施工的過程中不可避免的要使用各種機(jī)械設(shè)備，這樣就會(huì)造成一定的粉塵、噪音、廢氣等污染，而且在對巖石的挖掘過程中還會(huì)釋放一定的有毒氣體，造成了一定的空氣污染。

第三、施工風(fēng)險(xiǎn)

施工過程中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)因素最多，主要包括施工技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)因素、施工現(xiàn)場風(fēng)險(xiǎn)因素、設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)因素、原材料和成品半成品材料風(fēng)險(xiǎn)因素以及進(jìn)度施工管理及人員素質(zhì)方面的因素。

第四、重大事故風(fēng)險(xiǎn)

在進(jìn)行巖石隧道施工的過程中，也可能會(huì)遇到火災(zāi)、爆炸、崩塌等重大事故。

3.3風(fēng)險(xiǎn)控制

隧道工程的風(fēng)險(xiǎn)控制無外乎是風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移和風(fēng)險(xiǎn)自留。風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移就是通過保險(xiǎn)，以及分包等形式將風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移，但是目前國內(nèi)有關(guān)隧道方面的保險(xiǎn)費(fèi)率研究相對比較落后，而且分析基本上是由保險(xiǎn)公司單方面進(jìn)行，業(yè)主基本上不作相應(yīng)研究，這顯然存在很大問題。而解決的辦法應(yīng)該是由業(yè)主委托獨(dú)立的咨詢公司進(jìn)行分析，但國內(nèi)類似的咨詢公司基本沒有。因此，工程保險(xiǎn)對業(yè)主來講仍然存在一定風(fēng)險(xiǎn)。對于自留的風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)該采取相應(yīng)措施進(jìn)行防治，尤其是那些會(huì)造成人員傷亡或重大工程事故的風(fēng)險(xiǎn)，要盡可能地消除。如對于隧道施工引起地面下沉、建筑物開裂，可以采取的控制措施可能有：分部開挖方法、超前錨桿支護(hù)或超前管棚加固、采用控制爆破技術(shù)、加強(qiáng)隧道開挖后的支護(hù)以及加強(qiáng)施工檢測等。但采取這些措施之前，要進(jìn)行科學(xué)性、可行性、經(jīng)濟(jì)性的論證和優(yōu)化，使自留的風(fēng)險(xiǎn)在合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下達(dá)到最低。

四、結(jié)束語

綜上所述，巖石隧道工程中的風(fēng)險(xiǎn)因素非常復(fù)雜，施工隊(duì)伍及工程技術(shù)人員，一定要對施工現(xiàn)場進(jìn)行充分的了解，根據(jù)實(shí)際情況運(yùn)用科學(xué)、合理、有效的方法制定出詳細(xì)可行的施工方案，并對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)以及可能發(fā)生的事故進(jìn)行系統(tǒng)的、詳細(xì)的分析與總結(jié)，并做好相應(yīng)的預(yù)防措施，從而降低風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，避免造成人員傷亡事故的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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篇4

關(guān)鍵詞：隧道施工；地質(zhì)災(zāi)害；問題；防治

中圖分類號：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、工程概述

新建鐵路織金至畢節(jié)線石頭寨隧道工程包括石頭寨隧道和石頭寨隧道平導(dǎo)，里程范圍：正洞DK359+272～DK362+770，全長3.498Km；平導(dǎo)PDK359+272～PDK360+530，全長1258m。

石頭寨隧道是織畢線重點(diǎn)控制工程，位于織金縣金龍鄉(xiāng)境內(nèi)，洞身進(jìn)口位于架蓋河右岸的陡坡上，往南經(jīng)大沖、黃山壩子、巖腳至七棵樹沖溝邊出洞，屬云貴高原低中山溶蝕地貌，地面高程1204～1495m，自然坡度5°～60°，局部為陡崖，地形起伏較大。洞身穿越馬場斷層、依多背斜、張家寨斷層等構(gòu)造。隧道全長3498m（其中Ⅲ級圍巖長1770m，Ⅳ級圍巖長1340m，Ⅴ級圍巖長388m，Ⅳ、Ⅴ級圍巖占49.4%），為單線隧道，隧道最大埋深約282m。隧道施工設(shè)平導(dǎo)一處，位于隧道進(jìn)口線左30m。平導(dǎo)里程DK359+272～DK360+530，全長1258m（其中Ⅲ級圍巖長770m，Ⅳ級圍巖長340m，Ⅴ級圍巖長148m）。全隧道除DK359+548.29～DK361+074.2段（1525.91m）位于半徑3500m的左偏曲線上外，其余均位于直線上，洞內(nèi)線路縱坡為單向上坡，依次為進(jìn)口28m為0‰平坡，洞身400m為10‰的上坡，洞身3050m的11.5‰的上坡，出口20m的6‰的上坡。

二、隧道施工時(shí)常見的地質(zhì)災(zāi)害種類

隧道施工時(shí)時(shí)常會(huì)發(fā)生圍巖變形、塌方與涌水等地質(zhì)災(zāi)害,這些地質(zhì)災(zāi)害問題發(fā)生的條件是各不相同的,然而,它們對于隧道施工所產(chǎn)生的巨大危害卻又是大致相同的。下面便對這些隧道施工中常見的地質(zhì)災(zāi)害問題逐一加以分析。

1、圍巖變形破壞的問題

圍巖變形破壞是隧道施工過程一類較為常見的地質(zhì)災(zāi)害,這類災(zāi)害的一般表現(xiàn)是:支離破碎或較為松散的圍巖山體產(chǎn)生冒落問題與塌方問題,帶有膨脹性的大山巖體會(huì)局部地出現(xiàn)變形現(xiàn)象與塌滑現(xiàn)象,使得隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)時(shí)常受到嚴(yán)重的破壞,導(dǎo)致大山巖體會(huì)出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象。但是塌方是隧道進(jìn)行施工過程中常見的地質(zhì)災(zāi)害問題,其中大多數(shù)也都是由于圍巖失穩(wěn)問題而產(chǎn)生的突發(fā)性的崩塌狀況,最終造成了重大的生產(chǎn)安全事故。

2、涌水與突水的問題

涌水與突水的問題也是導(dǎo)致隧道施工時(shí)常見的地質(zhì)災(zāi)害的問題之一。涌水問題發(fā)生時(shí)，會(huì)攜帶著很多的碎屑，并和突水問題同時(shí)爆發(fā)在隧道節(jié)理裂隙的密集區(qū)域,而突水問題又經(jīng)常地在巖溶的洞穴中與溶隙加以發(fā)育的相關(guān)地段以及含水層部分、隔水層部分的交界面處發(fā)生。

3、地面的坍塌與沉陷的地面的問題

坍塌問題與沉陷問題通常會(huì)發(fā)生在隧道的施工的整個(gè)過程當(dāng)中,甚至?xí)谑┕み^程結(jié)束以后還會(huì)有發(fā)生常見的地質(zhì)災(zāi)害問題的可能性。地面產(chǎn)生坍塌的原因大多是在于隧道的長期涌水和抽取了大量的地下水之后而造成的,還有相當(dāng)一部分的地面坍塌的發(fā)生原因是隧道的頂板發(fā)生冒落狀況或塌方狀況。但是地面的沉陷問題卻大多數(shù)情況下發(fā)生在深埋的隧道施工過程的開始階段時(shí)。地面坍塌問題和沉陷問題所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害不僅會(huì)給隧道的施工本身帶來更大的施工難度,而且也會(huì)使得地表的建筑將受到嚴(yán)重破壞,并最終造成周圍的生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步的惡化。

4、隧道施工過程中其他的地質(zhì)災(zāi)害問題

除了上述比較常見的隧道施工過程中的地質(zhì)災(zāi)害問題以外,在實(shí)際的施工過程中，包括瓦斯爆炸問題和淤泥帶突泥問題等地質(zhì)災(zāi)害也偶有發(fā)生,同樣會(huì)對隧道的施工進(jìn)度及從業(yè)人員的生命安全造成極大的威脅。

三、隧道施工過程中常見地質(zhì)災(zāi)害問題的相關(guān)防治措施

隨著隧道施工工作的逐步步發(fā)展,隧道施工工程的規(guī)模和埋深度也在逐漸加大,施工的地質(zhì)條件也變得越來越復(fù)雜,隧道工程在施工前務(wù)必要做好相關(guān)地質(zhì)方面的勘察工作與研究工作,只有這樣，才能確保施工工程的順利開展。但是實(shí)際操作時(shí),很多的時(shí)候，隧道工程在施工以前雖然進(jìn)行了十分充分的勘察工作與分析工作,但是開挖以后卻意外地發(fā)現(xiàn),很多的地質(zhì)結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生變化,和勘察工作獲得的信息并不完全相同,甚至還產(chǎn)生了極大的差錯(cuò)。由于在不同的地質(zhì)情況下是會(huì)產(chǎn)生完全不同的地質(zhì)災(zāi)害的,所以必須依據(jù)施工現(xiàn)場的具體環(huán)境，并結(jié)合科學(xué)理論來進(jìn)行分析工作,只有這樣，才能最終制定出富有針對性的災(zāi)害防治措施。

1、塌方問題的防治措施

很多比較松散與支離破碎的圍巖時(shí)常會(huì)產(chǎn)生隧道的塌方現(xiàn)象,通常意義上講，這種情況下,就要對圍巖在整體上進(jìn)行加固穩(wěn)定性與增大強(qiáng)度的處理工作。施工過程中較為常見的處理方式有超前長管棚和超前錨桿兩種,這些措施都可以使圍巖的穩(wěn)定工作與強(qiáng)度增強(qiáng)工作得以順利實(shí)現(xiàn),從而使得隧道的塌方發(fā)生機(jī)率大幅度降低。而面對斷面大隧道在進(jìn)行開挖工作時(shí)，務(wù)必要對那些軟弱圍巖的相關(guān)部分都采取逐步進(jìn)行開挖的施工方式,這樣做的話，既能夠使得圍巖暴露的時(shí)間方面大大減少,而且在開挖以后,也能夠立刻地開展支護(hù)處理工作,使得隧道的圍巖在穩(wěn)定性上大大地增加。

2、巖爆地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)防治措施

在防治諸如巖爆類的地質(zhì)災(zāi)害的時(shí)候，既能夠采用預(yù)報(bào)監(jiān)測的方式,也能夠運(yùn)用地應(yīng)力來進(jìn)行相關(guān)的卸除,采用多循環(huán)分步開挖方法和超前高壓注水的方法等施工的方式來對巖爆災(zāi)害極有可能產(chǎn)生的相關(guān)部位來進(jìn)行重點(diǎn)的監(jiān)測工作與預(yù)控工作,以上措施都可以有效地緩解巖爆災(zāi)害造成的損失程度。

3、突水問題與涌水問題的防治措施

隧道施工時(shí)，一旦出現(xiàn)突水問題或是涌水問題等災(zāi)害，應(yīng)當(dāng)通過排和堵的具體措施,或者直接采用排堵相結(jié)合共同使用的相關(guān)措施來進(jìn)行有效的處理工作。在對突水問題和涌水問題進(jìn)行治理的同時(shí),還要對施工工程的附近的暗河及溶洞的突水部位也做好監(jiān)測工作與預(yù)控工作。通過監(jiān)測與預(yù)控來實(shí)現(xiàn)對施工階段的地質(zhì)預(yù)報(bào)。進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)控工作時(shí)，不僅需要要準(zhǔn)確對溶洞與暗河和隧道的交匯位置的做出準(zhǔn)確的分析,還要做到在隧道進(jìn)行施工出現(xiàn)突水與涌水以后,對那些非巖溶深埋的隧道也要進(jìn)行排水導(dǎo)坑和鉆孔疏干的相關(guān)治理工作。巖溶隧道與淺埋隧道的治理還是要以堵的方式為主,盡量地阻止地下水位發(fā)生下降,還要防止地面出現(xiàn)塌陷情況和井泉干涸等現(xiàn)象,因?yàn)檫@些問題將直接地破壞到周圍的生態(tài)環(huán)境。施工時(shí)還應(yīng)該先使用隔水層開挖，然后再進(jìn)行含水層的開挖,這樣做能夠有效地減少突水事故的發(fā)生概率,還能使用超前引排與超前預(yù)注漿等施工方法,也都能夠有效地減少突水類災(zāi)害的發(fā)生。

4、地面坍塌與沉陷的防治措施

地面發(fā)生坍塌,可以采取回填、繞避等施工方式,有時(shí)還要對施工洞穴的頂板加固等措施,這些措施都可以有效預(yù)防地面坍塌和井泉的干涸,防止對周圍環(huán)境造成的惡劣影響。很多淺埋隧道地表坍塌都是由隧道塌方造成的,所以可以在隧道開挖初期,采取錨初期的支護(hù),控制隧道發(fā)生變形。

5、其他地質(zhì)災(zāi)害的防治措施

隧道在施工中如果穿過煤層,很可能發(fā)生瓦斯爆炸,所以一定要對地質(zhì)預(yù)挖部位進(jìn)行地質(zhì)的探測,加強(qiáng)地質(zhì)隧道施工的超前預(yù)報(bào)十分重要。另外還有鉆爆法隧道施工對防爆的處理和防治措施。

結(jié)束語

綜上所述，隧道施工存在很多安全隱患和風(fēng)險(xiǎn)，但是施工中只要我們能認(rèn)清常見的地質(zhì)災(zāi)害成因，規(guī)范施工，做好防治防范措施，就能減少和避免這些地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)象的發(fā)生，將隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患降到最低。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：隧道工程、突水災(zāi)變、動(dòng)力控制、巖溶隧道、劇變失穩(wěn)

巖體中地下水的存在和流動(dòng)，是影響洞室圍巖穩(wěn)定性的主要因素。不僅影響圍巖的應(yīng)力狀態(tài)，而且影響圍巖強(qiáng)度。巖溶富水隧道受水影響尤為突出，由于水體的大量存在，在穿越不良地質(zhì)段如破碎帶、斷層帶等的情況下更容易發(fā)生圍巖塌方、涌水突泥等圍巖失穩(wěn)事件。因此，巖溶突泥、涌水等巖溶災(zāi)害已成為我國巖溶地區(qū)隧道修建過程中最為常見、也是最嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害之一。 目前關(guān)于巖溶隧道的研究多集中在巖溶地質(zhì)災(zāi)害描述，施工處治工藝和等方面。而從力學(xué)角度研究突水機(jī)制較少。黎華清[1]等利用孔間電磁波透視及Color-CT層析成像技術(shù)，研究了巖溶通道從深部向巖面貫通過程；賈磊[2]等針對隧道施工中突水突泥災(zāi)害的影響因素，提出了利用模糊綜合評判方法來評判隧道的突水突泥風(fēng)險(xiǎn)；高峰、劉泉 [3-5]等以實(shí)際隧道工程突水涌砂事故為依托，分析突水機(jī)制，并提出相關(guān)的治理措施；PESENDORFERM[6]對巖溶區(qū)隧道瞬態(tài)水壓力變化規(guī)律進(jìn)行了分析。

1巖溶突水的影響因素

巖溶突水實(shí)際上是一個(gè)復(fù)雜多變的地質(zhì)災(zāi)害，如圖1，隧道水砂突涌災(zāi)害對隧道從設(shè)計(jì)到施工的諸多方面都有重要的影響。因此，分析隧道突水災(zāi)害的影響因素進(jìn)而采取治理措施是一項(xiàng)非常重要的任務(wù)，經(jīng)大量研究分析，其影響因素大體可以分為地質(zhì)、氣候和施工等幾方面因素。

① 地質(zhì)因素

地質(zhì)因素在巖溶隧道的突水中起到了關(guān)鍵作用。其水文地質(zhì)因素又可以從地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及地下水動(dòng)力條件及分布情況等方面來分析。

1）工程區(qū)域的地形地貌與隧道突水有密切關(guān)系，表現(xiàn)為地勢低洼處的地表巖溶洼地匯水，而后由落水洞及漏斗滲流于地下，從而誘發(fā)突水。

2）碳酸鹽類巖石可在含有 、 的水中溶蝕、搬運(yùn)及沉積。地層巖性越純、單層厚度越大，形成的巖溶通道就越大，破壞性也可能就越大。

3）地質(zhì)構(gòu)造方面主要表現(xiàn)在巖體破裂及變形方面，地下巖溶分布情況往往受構(gòu)造裂隙的影響，特別是可溶性巖石中的構(gòu)造裂隙，給地下水的運(yùn)移提供了空間[35]，使其沿著裂隙運(yùn)動(dòng)，并對可溶巖進(jìn)行溶蝕，進(jìn)而形成空洞。

4）地下水的動(dòng)力條件和分布情況也與巖溶突水有著密切的關(guān)系[38]。

② 氣候因素

氣溫的高低、降雨強(qiáng)度、降水總量以及降雨季節(jié)分配、地表徑流及滲透、地表及巖溶蒸發(fā)量都會(huì)對巖溶發(fā)育產(chǎn)生不小的影響。

③ 施工因素分析見表1

2 巖溶突水力學(xué)分析

巖溶地下工程突水是由于地下工程在施工過程中受到擾動(dòng)，蓄水構(gòu)造、圍巖的應(yīng)力狀態(tài)等發(fā)生變化，使得地下工程水體瞬間突涌，并表現(xiàn)出動(dòng)力特性，對隧道造成一定的破壞。從突水發(fā)育的整個(gè)過程來看，其過程可以劃分為兩個(gè)階段，即能量積蓄階段和劇變失穩(wěn)階段。能量積蓄過程較為漫長，當(dāng)能量積蓄到一定階段時(shí)且滿足一定條件，則進(jìn)入劇變失穩(wěn)階段。

2.1 巖溶突水能量積蓄階段

該階段具有較強(qiáng)的時(shí)間效應(yīng)，通過水與巖體相互作用來積蓄能量，巖溶水體的作用表現(xiàn)如下：

①對裂隙巖體的、軟化及溶蝕作用

3結(jié) 論

（1）針對我國山區(qū)廣泛發(fā)育的巖溶突水災(zāi)害，分析了地質(zhì)、氣候、施工等因素對其發(fā)育的影響。

（2）立足巖溶隧道突水孕育時(shí)間長，破壞能量大的客觀實(shí)際，將隧道的突水劃分為能量積蓄和劇變失穩(wěn)兩階段。

（3）基于力學(xué)分析，引入軟化系數(shù)，得到了水對裂隙巖體強(qiáng)度的劣化計(jì)算公式。

（4）基于流體力學(xué)伯努利方程，得到了突水速度計(jì)算式，揭示了巖溶水壓對突水量具有動(dòng)力控制作用。

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篇6

關(guān)鍵詞：公路隧道；工程施工；全風(fēng)險(xiǎn)控制

1公路隧道工程施工易出的安全隱患

1.1噴射混凝土的回彈量大

公路隧道在噴射混凝土的過程中存在噴面粘結(jié)性能差的現(xiàn)象，并在對其實(shí)際操作的過程中，出現(xiàn)回彈量急劇增大的問題，出現(xiàn)這種問題的主要原因是由于公路隧道地質(zhì)的自身特征，也可能是由于在實(shí)際操作過程中忽視細(xì)節(jié)性問題[1]。（1）噴面與噴嘴距離不當(dāng)，其距離應(yīng)在1.0～1.5m，但在實(shí)際操作的過程中，由于受到作業(yè)環(huán)境的影響，實(shí)際難以達(dá)到最適當(dāng)?shù)木嚯x。（2）噴射流入射角度在70°以下時(shí)，形成了反射流，使得回彈力增大。（3）噴嘴位置水量控制的差異較大，一般情況應(yīng)按照受噴面情況，對水量進(jìn)行合理的調(diào)整，而經(jīng)驗(yàn)不足人員僅控制噴嘴方向，會(huì)使得所噴射的混凝土流動(dòng)蠕變，并出現(xiàn)大片剝落和較大的回彈量。

1.2隧道內(nèi)光線不足

在相對較長的公路隧道當(dāng)中，通常會(huì)出現(xiàn)光線不足的問題，即便是在隧道內(nèi)裝置了照明裝備，也無法滿足施工車輛對于光線的需求，進(jìn)而出現(xiàn)因無法觀察到相關(guān)的指示標(biāo)志而發(fā)生交通事故，使得隧道施工人員在施工中存在嚴(yán)重安全性問題，特別是在將近傍晚時(shí)，由于隧道內(nèi)外的光線不足，施工車輛安全性愈發(fā)的降低。

1.3坍塌風(fēng)險(xiǎn)隱患

公路隧道開挖時(shí)，還會(huì)造成坍塌風(fēng)險(xiǎn)，造成坍塌風(fēng)險(xiǎn)的原因有很多，可歸結(jié)為受力狀態(tài)、地質(zhì)因素、人為因素、地下水等。具體表現(xiàn)：由于受到土力壓力作用和地層產(chǎn)生臨空面后應(yīng)力調(diào)整現(xiàn)象而導(dǎo)致軟弱圍巖內(nèi)破壞或出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，或是由于圍巖內(nèi)已有節(jié)理和層里等產(chǎn)生剝離、松弛，造成泥砂或巖石大量坍落。隧道坍塌不僅和公路隧道特征以及施工條件有關(guān)，還會(huì)受到水文地質(zhì)條件的影響，且地層巖性、地貌條件以及地質(zhì)構(gòu)造等環(huán)境條件也會(huì)對水文地質(zhì)條件產(chǎn)生一定的影響。

1.4涌水風(fēng)險(xiǎn)隱患

涌水在公路隧道施工中也是一項(xiàng)較為常見的地質(zhì)災(zāi)害，其僅次于坍塌。在施工中如果出現(xiàn)涌水風(fēng)險(xiǎn)，會(huì)造成突泥突水較為常見的不良地質(zhì)有暗河和大型溶洞、斷層裂隙水、煤系地層中的老窖積水，以及金屬和非金屬的礦山積水。

1.5巖爆風(fēng)險(xiǎn)隱患

公路隧道工程進(jìn)行施工的過程中容易出現(xiàn)巖爆問題，巖爆風(fēng)險(xiǎn)屬于在高地應(yīng)力的條件下對工程進(jìn)行開挖時(shí)，硬脆性的圍巖由于開挖卸荷使得洞壁的應(yīng)力再次分布，將其儲(chǔ)存在巖石內(nèi)，以往一直存儲(chǔ)于巖石內(nèi)部的彈性應(yīng)變突然釋放[2]。因此會(huì)產(chǎn)生松脫、爆裂、彈射、剝落，甚至還會(huì)出現(xiàn)拋擲的現(xiàn)象，其屬于動(dòng)力失穩(wěn)的地質(zhì)災(zāi)害，給公路隧道施工的工作人員安全帶來一定的威脅。

2公路隧道安全風(fēng)險(xiǎn)控制方法及應(yīng)用

2.1合理控制噴射混凝土量

噴射混凝土的工作人員應(yīng)具備較強(qiáng)的觀察能力，其會(huì)直接影響到回彈量與噴射質(zhì)量。針對噴射混凝土量大問題，可以通過以下幾個(gè)方面對其進(jìn)行解決。（1）合理控制受噴面與噴嘴的距離[3]。該距離應(yīng)和風(fēng)壓大小，骨料質(zhì)量，以及射流速度都有著直接的關(guān)系。在一般情況下應(yīng)認(rèn)真觀察受面混凝土自身接納能力與附著速度是否和出料吻合，并認(rèn)真觀察回彈，并觀察其是否超過了30%。因此，對兩者間距的調(diào)整可以有效的達(dá)到預(yù)期效果。（2）調(diào)整噴射時(shí)，可以對供水量進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保障其表面的粘結(jié)性好，無蠕變、剝落問題，回彈量適當(dāng)時(shí)，水量適中，如果未能達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)則應(yīng)對其進(jìn)行反復(fù)調(diào)整。（3）合理調(diào)整入射角。在調(diào)整入射角時(shí)應(yīng)保證其與于受噴面垂直，如果在條件不允許的狀況下應(yīng)盡力保障入射角大于70°，如果不能滿足此要求則會(huì)導(dǎo)致其回彈力增大。（4）在噴射時(shí)，將噴嘴制作成螺旋形狀，并將其從上到下緩慢地進(jìn)行移動(dòng)，應(yīng)確保每個(gè)螺旋都能具備一定的壓邊寬度。如果將以上幾個(gè)因素合理地控制在一定范圍，公路隧道噴射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范圍內(nèi)，并且噴射質(zhì)量以及回彈量也能得到合理的改善。實(shí)際上，在公路隧道施工中噴射混凝土一般都存在回彈現(xiàn)象，應(yīng)對其合理地進(jìn)行控制，將其控制在20%～30%，保障其在一定的范圍內(nèi)，進(jìn)而保障后期工作可以順利開展。

2.2增加公路隧道內(nèi)的照明度

為了確保施工車輛及施工人員工作中的安全，應(yīng)該在施工隧道內(nèi)增加照明裝置，并考慮到施工車輛駕駛員、施工人員的生理及心理因素，應(yīng)用明暗交替的燈光，緩解施工車輛駕駛員、施工人員的緊張情緒。隧道內(nèi)的照明應(yīng)由專業(yè)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)，模擬施工現(xiàn)場情況，原則上隧道光線由外至內(nèi)逐漸變暗，在隧道口的時(shí)候，光線的亮度就會(huì)與洞外的光線亮度接近，從而將人眼不適的問題解決。

2.3坍塌風(fēng)險(xiǎn)控制措施

在控制坍塌風(fēng)險(xiǎn)時(shí)按照施工現(xiàn)場地形，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素的分段風(fēng)險(xiǎn)評估表，以及辨識(shí)結(jié)果，對公路隧道設(shè)計(jì)出合理的控制方法。（1）按照公路隧道實(shí)際圍巖情況選擇出適當(dāng)?shù)氖┕し椒ǎ缟舷屡_(tái)階法、環(huán)形分部法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，進(jìn)而避免減少對圍巖的擾動(dòng)。（2）采用超前加固措施加固隧道軟弱土圍巖，例如采用超前注漿小導(dǎo)管等措施，提升圍巖的自穩(wěn)性。（3）增強(qiáng)對公路隧道的監(jiān)控測量工作的重視，此外，做好超前預(yù)報(bào)地質(zhì)，以及開挖后對地質(zhì)表述記錄與分析，并按照預(yù)報(bào)和分析結(jié)果，合理地調(diào)整支護(hù)參數(shù)，預(yù)防公路隧道發(fā)生坍塌。（4）應(yīng)合理地安排施工進(jìn)度，并合理地控制開挖進(jìn)尺。

2.4正確應(yīng)對突涌水風(fēng)險(xiǎn)

在公路隧道施工中如果遇到突涌水的現(xiàn)象，可根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)狀況，以分段風(fēng)險(xiǎn)評估和造成風(fēng)險(xiǎn)的因素統(tǒng)計(jì)，來規(guī)避公路隧道施工中遇到突涌水風(fēng)險(xiǎn)。（1）在控制突涌水風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)遵循“防”“排”“截”“堵”的原則，進(jìn)而能夠治理地表水與地下水。（2）在特殊的區(qū)段內(nèi)，可根據(jù)水文地質(zhì)報(bào)告以及物探的方式進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)測報(bào)告。（3）綜合地評斷和分析多種預(yù)報(bào)方法，并得出合理的相應(yīng)結(jié)果，合理優(yōu)化調(diào)整結(jié)果，并找出合理的解決措施，進(jìn)而確保施工與結(jié)構(gòu)的安全性。（4）針對已經(jīng)達(dá)到高級別突出風(fēng)險(xiǎn)的公路隧道來說，應(yīng)根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況，可采用超前引導(dǎo)或注漿止水等方式實(shí)施相關(guān)工作。此外，也應(yīng)該做好施工期間的排水工作，并將應(yīng)急預(yù)案制定好，進(jìn)而保障公路隧道施工的安全穩(wěn)定性。（5）公路隧道在具體施工的過程中應(yīng)與設(shè)計(jì)單位提前做好溝通工作，使得設(shè)計(jì)單位和施工人員都能全面地了解具體施工位置的圍巖及地下水變化情況，合理地設(shè)計(jì)變更支護(hù)參數(shù)，進(jìn)而保障施工的安全性和穩(wěn)定性。（6）在公路隧道施工中如果在處于特殊的區(qū)域內(nèi)，應(yīng)提高監(jiān)控量測的頻率，對所檢測的數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)分析和整理，根據(jù)所得出的監(jiān)控結(jié)果，合理調(diào)整施工措施。

2.5控制巖爆風(fēng)險(xiǎn)

隧道巖爆是在公路隧道施工開挖地下工程時(shí)，聚集在巖體內(nèi)的彈性變形突然爆增而引起的巖塊和巖石爆裂，并出現(xiàn)彈射的現(xiàn)象。發(fā)生巖爆現(xiàn)象的主要原因是巖石自身存在著較高的地應(yīng)力，并且其壓力還超出了巖石自身的壓力。此外，又由于巖石具有一定的彈性和脆弱性。在開挖地下工程時(shí)，可能會(huì)對巖體的平衡狀態(tài)打破。巖石產(chǎn)生巖片、巖塊可能會(huì)對施工人員和設(shè)備的安全造成一定的影響，為了避免出現(xiàn)巖爆的現(xiàn)象，應(yīng)提前做好防備工作。此外，巖爆也會(huì)對工程的進(jìn)度產(chǎn)生一定的影響，當(dāng)前巖爆已經(jīng)是地下工程中的重大難題之一。針對公路隧道施工中出現(xiàn)巖爆問題的現(xiàn)象，應(yīng)根據(jù)公路施工的地形，以及地層的巖性等地質(zhì)條件，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)因素、風(fēng)險(xiǎn)評估統(tǒng)計(jì)表，合理地設(shè)計(jì)巖爆風(fēng)險(xiǎn)措施。（1）在巖爆風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，要合理安排檢測人員對巖爆進(jìn)行全天檢測，然后在此基礎(chǔ)上，成立巖爆搶險(xiǎn)組、制定巖爆應(yīng)急方案，并對相關(guān)工作人員定期開展搶險(xiǎn)練習(xí)，確保發(fā)生巖爆事件時(shí)，可以及時(shí)將巖爆應(yīng)急方案啟動(dòng)。（2）巖爆區(qū)段開挖前，要充分與地質(zhì)資料進(jìn)行核對，并做好區(qū)段的分析判斷工作，防治巖爆工作前，應(yīng)預(yù)先將防治巖爆和施工準(zhǔn)備工作做好。（3）針對巖爆高發(fā)區(qū)域，應(yīng)對洞壁和掌子面噴射高壓水，起到除塵和降溫的作用，并能對巖面做好潤濕工作，可以提升圍巖的可塑性，這樣能將巖爆的劇烈程度降低。（4）對于不同類型和大小的巖爆來說，應(yīng)該提前在巖爆的區(qū)段上打上爆破減震孔，進(jìn)而能降低巖爆的強(qiáng)度，并能將地應(yīng)力提前釋放出去。由于巖爆災(zāi)害會(huì)對公路隧道施工人員和施工設(shè)備帶來嚴(yán)重的威脅，因此應(yīng)在必要時(shí)做好避讓工作，如果巖爆性已經(jīng)降低到一定程度，應(yīng)對強(qiáng)烈?guī)r爆的區(qū)段安裝錨桿并掛設(shè)鋼筋網(wǎng)，并應(yīng)對鋼拱架進(jìn)行支撐和支護(hù)工作。

篇7

關(guān)鍵詞：鐵路隧道；施工技術(shù)；問題；對策

中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

引言

現(xiàn)階段，我國經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，鐵路工程作為交通事業(yè)中的重要一環(huán)，也成為了我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中的重要內(nèi)容。鐵路工程施工過程中，隧道施工是其中的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)，我國鐵路隧道長度與數(shù)量在世界范圍內(nèi)處于領(lǐng)先的水平。但是，我國隧道施工的技術(shù)水平和管理水平與國外相比仍然存在一定的差距，需要對于其中存在的技術(shù)問題進(jìn)行深入的研究與分析，并且提出有針對性的解決策略。

一、我國鐵路隧道施工技術(shù)概述

隨著我國鐵路建設(shè)步伐的加快，鐵路在施工中面對的隧道地形問題會(huì)更多，出于各方面考慮，只有不斷地發(fā)展鐵路隧道施工技術(shù)，才能促進(jìn)我國鐵路事業(yè)的發(fā)展。鐵路隧道施工技術(shù)就是通過相關(guān)專業(yè)技術(shù)人才的技術(shù)攻關(guān)，提高隧道施工設(shè)備技術(shù)水平，最終實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工技術(shù)的提高，以此保證安全、穩(wěn)定的實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工。鐵路隧道施工對象是非常復(fù)雜的地質(zhì)，隧道地質(zhì)的特點(diǎn)就是突發(fā)性、多變性、復(fù)雜性、危害程度大、危險(xiǎn)系數(shù)高等，解決這些問題成為鐵路隧道施工技術(shù)的關(guān)鍵，因此為順利實(shí)現(xiàn)鐵路隧道施工建設(shè)需要加強(qiáng)對隧道地質(zhì)問題的技術(shù)研究，提高隧道施工技術(shù)水平。

二、鐵路隧道施工存在的技術(shù)問題分析

1、爆破技術(shù)的落后

隧道施工工程的核心是隧道的開挖技術(shù)，也成為行業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。而開挖技術(shù)的主要研究對象是控制爆破以及機(jī)械的開挖技術(shù)。目前隧道的開挖技術(shù)已經(jīng)由分步開挖發(fā)展為全斷面的開挖技術(shù)，這樣可以使機(jī)械設(shè)備技術(shù)得到充分的利用，并使開挖環(huán)節(jié)的安全性和效率得到提升，并使人力勞作工作量降低。而開挖技術(shù)的代表分別為圍巖加固的全斷面類開挖及精細(xì)爆破開挖技術(shù)。而開挖圍巖隧道工程的問題主要是可控制爆破欠缺，破碎圍巖下光面的爆破差以及分布開挖技術(shù)有違隧道安全施工的規(guī)定。而光面的爆破會(huì)直接影響到隧道開挖的安全性以及會(huì)造成超挖的現(xiàn)象。而超挖明顯會(huì)使工程的成本增加，同時(shí)也會(huì)引發(fā)安全事故的發(fā)生。因此，精細(xì)的爆破技術(shù)的研究，對于隧道工程的安全施工和控制成本都很重要。

2、隧道防漏水技術(shù)有待提升

隧道防水處理是隧道施工環(huán)節(jié)中重要的部分，防水處理質(zhì)量直接影響隧道施工的質(zhì)量，而目前隧道施工隧道滲漏水想象是隧道施工中常見的問題，由此可見隧道防滲漏水技術(shù)還有待提升。造成隧道滲漏水的主要原因除了使用質(zhì)量不合格的防水材料外，最主要的還是防滲漏水技術(shù)還存在缺陷，防水板的鋪設(shè)質(zhì)量直接影響防水效果，但是目前在施工中使用的防水鋪設(shè)設(shè)備技術(shù)與外國相比還存在一定的差距，鋪設(shè)設(shè)備技術(shù)的落后造成防水處理效果的不理想。

3、鐵路隧道施工工程中溝槽技術(shù)復(fù)雜

隧道溝糟內(nèi)混凝土可施工的斷面面積小，但需施工單位的體積較大，輪廓的線條較多，因此施工起來比較困難。可是，作為隧道工程中的形象代表是水溝內(nèi)電纜槽的施工工程。也是作為電力設(shè)施、通訊設(shè)施及信號設(shè)施等運(yùn)營類設(shè)施的載體而存在，這個(gè)工程的表觀及實(shí)際質(zhì)量會(huì)直接的影響到整個(gè)隧道工程的形象和使用。目前隧道工程內(nèi)溝槽的施工技術(shù)仍然受到了重主體而輕附屬的影響，并沒有配套的機(jī)械設(shè)備。而采用的仍是小塊組合的鋼模進(jìn)行分段施工技術(shù)，這種技術(shù)工序繁多、施工的效率底下、整體性較差、須加固的支撐多、對技術(shù)人員要求較高以及循環(huán)的時(shí)間過長等存在的問題。這此都會(huì)導(dǎo)致施工工程的成本加大，工程的實(shí)際質(zhì)量以及表觀形象都很難達(dá)到預(yù)期的效果。

4、機(jī)械設(shè)備技術(shù)水平還不高

雖然我國的隧道施工設(shè)備儀器技術(shù)水平出現(xiàn)了快速的提升，并且機(jī)械設(shè)備已經(jīng)開始朝著智能化和多功能化方向發(fā)展，但是就目前鐵路隧道施工設(shè)備應(yīng)用看，其還是存在一定的技術(shù)水平問題。首先設(shè)備技術(shù)含量與外國相比還存在某些方面的差距；其次設(shè)備儀器的使用環(huán)境沒有進(jìn)行嚴(yán)格區(qū)分，造成儀器設(shè)備發(fā)揮不出最大功效。

三、改進(jìn)隧道施工技術(shù)常見問題的措施

1、改進(jìn)施工技術(shù)

首先，改進(jìn)預(yù)加固技術(shù)，即對相對脆弱和易破碎巖層進(jìn)行注漿加固，增強(qiáng)其受力能力和穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)施上過程中其抗壓能力，提高安全性；其次，改進(jìn)支護(hù)技術(shù)，超前支護(hù)，加固施上設(shè)備，保障工作人員的生命安全；最后，改進(jìn)控制方法，采用自動(dòng)化監(jiān)測進(jìn)行臨空面控制，遠(yuǎn)離施工洞口，保障施工安全。

以具體防治措施為例：塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎，在修建隧道時(shí)，可采用提高圍巖的強(qiáng)度和抗壓性的措施進(jìn)行注漿，利用施工中常用的超前長管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導(dǎo)管注漿等施上措施加以預(yù)防；對于瓦斯地層，則需要降低瓦斯壓力，采取鉆孔排放的方式，減輕施工壓力，同時(shí)要對其進(jìn)行安全監(jiān)測，利用瓦斯測定儀對其進(jìn)行不間斷地濃度監(jiān)測，確保施工安全；對于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段，或在巖層軟弱、復(fù)雜的地質(zhì)隧道施工過程所引起的滲漏水問題，應(yīng)采用積極有效的防排水措施予以處理，某些地段還需加強(qiáng)通風(fēng)，以確保隧道內(nèi)鐵路運(yùn)行安全。

由于地質(zhì)災(zāi)害的種類和各地的具體情況不同，在施工時(shí)，需針對不同的地質(zhì)災(zāi)害問題選擇相應(yīng)的施工技術(shù)和防治方法進(jìn)行處理，以防引發(fā)其他的地質(zhì)災(zāi)害；還要與時(shí)俱進(jìn)，適時(shí)更新，采用先進(jìn)技術(shù)，并不斷總結(jié)施工中的問題和治理經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行新的施工方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮，以減少同類事故的發(fā)生；同時(shí)施工機(jī)械的性能決定了施工方法和復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全高效的完成，所以要不斷完善施上機(jī)械性能，正確選用機(jī)械材料和科學(xué)技術(shù)。

2、提高防滲漏水技術(shù)

防滲漏是隧道施工中關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)，防水技術(shù)是隧道施工技術(shù)的關(guān)鍵，因此要針對隧道施工防滲水技術(shù)存在的問題，有針對性的采取有效的措施提高防滲漏技術(shù)，首先做好基層防水處理，在防水基層處理時(shí)要采取科學(xué)的措施提高基層表面的平整度；其次科學(xué)放置防水板，鋪設(shè)防水板的時(shí)候一定要按照嚴(yán)格的鋪設(shè)順序進(jìn)行鋪設(shè)，并且要保證所有的防水板都要覆蓋住隧道周圍的圍巖，并保證兩個(gè)防水板之間的搭接寬度要大于150毫米。最后要正確處理隧道防水薄弱地方的防水設(shè)施。

3、提高施工人員的技術(shù)水平

隧道施工技術(shù)不僅僅包含隧道硬件設(shè)施技術(shù)，還包括施工人員的技術(shù)水平，因此要提高施工人員的技術(shù)水平，首先在施工人員上崗前要對其進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，通過科學(xué)系統(tǒng)的檢驗(yàn)體系選擇技術(shù)合格的人員從事隧道施工，對于重點(diǎn)崗位要執(zhí)行持證上崗；其次提高施工人員的質(zhì)量管理意識(shí)，施工人員是隧道施工建設(shè)的第一人，如果單靠對工程的監(jiān)督是不能提高隧道質(zhì)量的，而是要充分發(fā)揮施工人員的質(zhì)量安全意識(shí)，讓施工人員在施工過程中樹立質(zhì)量管理的意識(shí)。

4、做好襯砌工作

襯砌結(jié)構(gòu)在隧道質(zhì)量中發(fā)揮著重要的作用，因此要提高襯砌施工的技術(shù)水平，首先要做好襯砌結(jié)構(gòu)的防腐技術(shù)，在施工中要采取科學(xué)的施工方法提高襯砌的防腐技術(shù)，防止襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)腐蝕；其次對襯砌結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的問題要及時(shí)修正，必要的時(shí)候可以采取注漿的形式提高襯砌結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度；最后在二次襯砌施工中要重點(diǎn)做好防水層的鋪設(shè)和鋼筋的綁扎技術(shù)，嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行。

結(jié)束語

在新時(shí)期科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展的過程中，隧道施工需要積極的學(xué)習(xí)新工藝以及新技術(shù)，并且針對于施工技術(shù)問題進(jìn)行有效的改進(jìn)。一線的作業(yè)人員要保證良好的創(chuàng)造性與積極性，在生產(chǎn)的過程中以優(yōu)秀的創(chuàng)新精神，提高對現(xiàn)階段施工技術(shù)不足的有效解決。

參考文獻(xiàn)

篇8

關(guān)鍵詞：高速公路 隧道施工

一、注重超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在高速公路隧道施工中的應(yīng)用

隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)包括如下內(nèi)容：（1）不良地質(zhì)預(yù)報(bào)及災(zāi)害地質(zhì)預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)掌子面前方15～100m范圍內(nèi)有無突水、突泥、坍塌、有害氣體等災(zāi)害地質(zhì)，并查明其范圍、規(guī)模、性質(zhì)，提出施工措施意見。（2）水文地質(zhì)預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)洞內(nèi)涌水量大小及其變化規(guī)律，并評價(jià)其對環(huán)境地質(zhì)、水文地質(zhì)的影響。（3）斷層及其破碎帶的預(yù)報(bào)：主要預(yù)報(bào)斷層的位置、寬度、產(chǎn)狀、性質(zhì)、充填物的狀態(tài)，是否為充水?dāng)鄬?，并判斷其穩(wěn)定性程度，提出施工對策。（4）圍巖類別及其穩(wěn)定性的預(yù)報(bào)：預(yù)報(bào)開挖面前方的圍巖類別與設(shè)計(jì)是否吻合，并判斷其穩(wěn)定性，隨時(shí)提出修改設(shè)計(jì)，調(diào)整支護(hù)類型，確定二次襯砌時(shí)間的意見，報(bào)專家組審批。（5）查明并預(yù)測隧道內(nèi)有害氣體含量、成分及動(dòng)態(tài)變化。（6）查明并預(yù)測膨脹巖的膨脹力、膨脹量及主要礦物成分，為工程防治提供可靠依據(jù)。在高速公路隧道施工中采用地質(zhì)超前預(yù)報(bào)是十分必要的，在很大程度上消除了施工的盲目性，確保了施工的安全快速進(jìn)行。另外，由于地質(zhì)雷達(dá)探測結(jié)果受到各種因素的影響，所以在超前地質(zhì)預(yù)報(bào)中，應(yīng)該根據(jù)工程的實(shí)際情況合理地選取地質(zhì)雷達(dá)測量參數(shù)，并結(jié)合掌子面的素描情況合理地對隧道施工前方的地質(zhì)條件進(jìn)行預(yù)測。

二、選擇正確的隧道施工方法，保證不良地質(zhì)隧道施工安全

根據(jù)地質(zhì)情況分析，一般洞口段圍巖破碎，洞身開挖采用臺(tái)階法施工。對隧道施工安全來說，不良地質(zhì)的主要問題是巖石破碎，極易坍塌，因而給施工安全造成威脅。不良地質(zhì)隧道施工，應(yīng)首先核對設(shè)計(jì)文件，詳細(xì)調(diào)查工程地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，做好相應(yīng)的準(zhǔn)備，采取與之相適應(yīng)的施工方法，制訂切實(shí)可行的施工技術(shù)安全措施，做到預(yù)防為主、超前控制。施工中，應(yīng)按照“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測、緊襯砌”的原則，穩(wěn)步前進(jìn)。應(yīng)加強(qiáng)檢查和監(jiān)測，經(jīng)常觀察地質(zhì)、地貌和地下水的變化情況，檢查支護(hù)、掌握圍巖及支護(hù)的變形位移情況，如發(fā)現(xiàn)隧道內(nèi)有險(xiǎn)情，必須在危險(xiǎn)地段設(shè)置明顯標(biāo)志或派人看守，并迅速報(bào)告施工負(fù)責(zé)人，及時(shí)采取措施處理，情況危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)將工作人員全部撤離危險(xiǎn)區(qū)，并立即向上級報(bào)告。在制訂處理方案的同時(shí)，必須編訂相應(yīng)的安全技術(shù)措施，向施工人員進(jìn)行交底，然后貫徹實(shí)施。

三、公路隧道施工過程危險(xiǎn)辨識(shí)

對公路隧道施工過程進(jìn)行全面危險(xiǎn)辨識(shí)工作，主要應(yīng)用系統(tǒng)安全分析方法進(jìn)行，在此基礎(chǔ)上，依據(jù)國家、行業(yè)或地方的法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)定推出危害，也是危險(xiǎn)辨識(shí)的一種有效、可靠、科學(xué)的方法。實(shí)際辨識(shí)中，需要幾種方法同時(shí)進(jìn)行，使其危險(xiǎn)辨識(shí)工作進(jìn)行得更加充分，具有科學(xué)性、可靠性和可信性。公路隧道施工危險(xiǎn)、危害因素的辨識(shí)主要從以下隧道施工過程及施工機(jī)械進(jìn)行：（1）平整場地，修筑便道，主要施工機(jī)械推土機(jī)、壓路機(jī)、裝載機(jī)、挖掘機(jī)、自卸車、風(fēng)動(dòng)式鑿巖機(jī)或電動(dòng)式鑿巖機(jī)、空壓機(jī)或發(fā)電機(jī)等。（2）修高位水池、安裝空壓機(jī)、風(fēng)管、架線、安裝變壓器或發(fā)電機(jī)、安裝拌和站、建炸藥庫房、項(xiàng)目部駐地建設(shè)；施工機(jī)械（上有的不再重復(fù)）吊車。（3）開挖邊坡、仰坡打眼、裝藥、爆破、進(jìn)行必要防護(hù)打錨桿、掛鋼筋網(wǎng)片噴射砼、搭設(shè)腳手架或簡易臺(tái)車；高空作業(yè)。（4）進(jìn)洞主要施工方案有，管棚施工、導(dǎo)管施工、錨桿注漿、打眼、爆破等；斜井、豎井開挖；鋪設(shè)軌道施工電梯或提升架安裝等。（5）鋼筋制作安裝、鋼拱架制作安裝、氧氣割等；電焊機(jī)等。

四、倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展觀念，重視環(huán)保

環(huán)保被越來越多的有識(shí)之士接受及強(qiáng)調(diào)，隧道施工產(chǎn)生的環(huán)保課題已經(jīng)引起國內(nèi)大多數(shù)專家的重視。（1）通風(fēng)環(huán)保。施工過程中的粉塵對工人身體健康造成嚴(yán)重威脅，注重通風(fēng)設(shè)施的建設(shè)，通過噴水清潔空氣中的粉塵，達(dá)到清潔凈化空氣的目的，并保護(hù)作業(yè)工人。項(xiàng)目營運(yùn)后，隧道內(nèi)汽車廢氣的排放循環(huán)通過通風(fēng)系統(tǒng)得到實(shí)施，最大限度地對空氣的環(huán)保作出對策。（2）施工廢水經(jīng)過處理排放。物理處理即經(jīng)沉淀廢渣后排放；化學(xué)處理即經(jīng)過化學(xué)試劑溶解有害物質(zhì)后排入河道。（3）棄碴。指對隧道挖方棄渣的環(huán)保處理，統(tǒng)籌安排，精心組織，科學(xué)計(jì)算以最大限度減少棄渣，在個(gè)別地段無法平衡棄渣時(shí)，采用植草、種樹等方法覆蓋，使棄碴對環(huán)保影響最低。

五、隧道襯砌裂拱的防治

隧道裂拱是圍巖工程地質(zhì)水文地質(zhì)環(huán)境的改變所造成的，泥巖中的粘土礦物遇水膨脹產(chǎn)生巨大的水平側(cè)壓力作用在隧道拱部兩側(cè)是發(fā)生裂拱的物質(zhì)基礎(chǔ)，水滲流是誘因。裂拱產(chǎn)生的力學(xué)機(jī)理為：因襯砌拱部兩側(cè)作用很大的側(cè)向壓力，致使拱腰截面出現(xiàn)大偏心受壓，截面內(nèi)側(cè)產(chǎn)生很大拉應(yīng)力，因而拉裂縫出現(xiàn)在拱腰附近。對于裂拱，可采取以下措施：（1）由于水滲流是泥巖中粘土礦物膨脹的直接誘因，因而應(yīng)首先切斷滲流水的補(bǔ)給。（2）沿裂縫延伸范圍鑿楔形槽，槽深8cm，里口寬8cm，外口寬5cm，槽內(nèi)沖洗干凈。槽壁涂刷由環(huán)氧樹脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成的環(huán)氧基液。（3）沿裂縫兩側(cè)施作樹脂錨桿，距離裂縫35cm，錨桿間距1.0m×1.0m梅花型布置，另外摻加石英砂作為粘結(jié)劑填料，摻加聚乙烯聚酰胺作為環(huán)氧樹脂的固化激發(fā)劑。

六、隧道的防排水

篇9

關(guān)鍵詞：復(fù)雜地質(zhì)；鐵路隧道；施工技術(shù)

中圖分類號：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

一、我國鐵路隧道施工技術(shù)概述

隨著我國交通運(yùn)輸事業(yè)的快速發(fā)展，鐵路隧道工程越來越多，對鐵路隧道施工技術(shù)水平的要求也越來越高，很多隧道需要穿過多種多樣的地質(zhì)條件，因此，只有不斷加大隧道施工的技術(shù)投入力度，組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，不斷提高鐵路隧道施工技術(shù)水平，才能夠適應(yīng)鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的需要，滿足人們對鐵路運(yùn)輸?shù)男枨?，助力社?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、具體說來，在鐵路隧道的施工過程中，需要克服各種各樣的復(fù)雜地質(zhì)條件，如巖溶、高地溫、放射性氣體、軟弱破碎帶、特殊巖層、云母片巖等不利于施工的地質(zhì)條件。如果在隧道施工過程中不能很好地克服這些復(fù)雜的地質(zhì)條件，就可能會(huì)導(dǎo)致突泥、涌突水、巖爆、瓦斯爆炸、高地溫災(zāi)害等一些突發(fā)性的災(zāi)害事故，不僅會(huì)降低鐵路隧道工程建設(shè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，浪費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，延誤工程的施工工期，甚至?xí)斐扇藛T傷亡，給人們的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來極大的威脅。

鐵路隧道施工過程中的地質(zhì)災(zāi)害具有突發(fā)性、多變性、復(fù)雜性、危害程度大、危險(xiǎn)系數(shù)高等特點(diǎn)，因此，解決這些復(fù)雜的地質(zhì)問題是隧道施工過程中的關(guān)鍵問題，也是確保隧道施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)，只有加強(qiáng)復(fù)雜地質(zhì)條件下的鐵路隧道施工技術(shù)研究，才能夠促進(jìn)鐵路隧道施工工程的順利進(jìn)行，保障人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，不斷提升鐵路隧道的施工技術(shù)水平，促進(jìn)我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展。

二、我國隧道技術(shù)的發(fā)展

近幾年來隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的鐵路建設(shè)事業(yè)也是日進(jìn)千里，通過技術(shù)專業(yè)人員的不斷努力，在面對我國復(fù)雜地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，攻克了很多世界性難點(diǎn)鐵路建設(shè)項(xiàng)目，諸如難度極大的青藏鐵路，順利通車不僅僅是一條鐵路線路施工成功的變現(xiàn)，在高原軟質(zhì)地層中攻克的隧道施工技術(shù)也是該領(lǐng)域內(nèi)的巨大突破。

還有京廣高鐵建設(shè)中涉及到的隧道技術(shù)等，在隧道開展過程中不斷突破的排水通風(fēng)、巖層強(qiáng)度、支護(hù)壓力、建筑物應(yīng)力回避等問題，積累了我國隧道施工技術(shù)方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，并由此引導(dǎo)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展逐步邁向新的臺(tái)階，本文總結(jié)了近些年來通過實(shí)踐發(fā)展起來的一些新的應(yīng)對技術(shù)，對于隧道施工具有一定的借鑒意義。

三、淺埋偏壓隧道施工

淺埋隧道最大的特點(diǎn)就是埋深淺,圍巖很難形成自拱,地表容易塌陷,它對掌子面自穩(wěn)性有重大影響。容易造成地表開裂,地質(zhì)下沉。對淺埋隧道主要的施工方法有明挖法和蓋挖法以及盾構(gòu)法和深埋淺挖法。

偏壓隧道是由于各種原因造成圍巖壓力呈明顯的不均勻性,使得隧道的支護(hù)收到偏壓荷載。而造成其形成的原因是因?yàn)槭┕さ姆椒ú徽_,影響到了圍巖的相對穩(wěn)定性,或者在地質(zhì)上由于圍巖產(chǎn)狀傾斜,自穩(wěn)定能力差。對偏壓隧道主要施工方法有全斷面施工方法、正臺(tái)階施工方法、“CD”施工方法。

四、軟弱圍巖隧道

對軟弱圍巖隧道的主要方法是加強(qiáng)自支護(hù)能力,首先要通過噴混凝土和錨桿以及架設(shè)超前支護(hù)和鋪設(shè)留核心土的方法，來穩(wěn)定掌子面,然后架設(shè)臨時(shí)的仰拱或底部橫撐,對基腳進(jìn)行加固,然后對底部的底層進(jìn)行加注巖漿的加固,同時(shí)要 設(shè)置底部錨桿,對施工方法進(jìn)行優(yōu)化,避免破壞圍巖結(jié)構(gòu)。最后要通過注漿加固的方法以及超前支護(hù)與地表面加固的方法對地層進(jìn)行加固,防止地層環(huán)境 改變從而影響施工環(huán)境,降低其強(qiáng)度。

具體的來說,超前支護(hù)主要是使用錨桿或小導(dǎo)管以及鋼筋等對前方圍巖進(jìn)行加固約束,或者是使用鋼筋和鋼背板以及L型鋼對穩(wěn)定性差的圍巖進(jìn)行混凝土的噴注施工。而加強(qiáng)底部則是對底部底層或基腳等進(jìn)行泥漿的灌注,增加底部的鎖腳錨管,對鋼架支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固等。

五、隧道施工技術(shù)的改進(jìn)措施

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜和技術(shù)水平較低，隧道施工時(shí)的安全事故時(shí)有發(fā)生，且施工效率不高，對鐵路建設(shè)的發(fā)展產(chǎn)生阻礙。 要想加快我國鐵路建設(shè)的步伐，就必須針對這些問題提出改進(jìn)施工技術(shù)的措施，推動(dòng)我國鐵路事業(yè)又好又快發(fā)展。

1、加強(qiáng)地質(zhì)工作

地質(zhì)條件的復(fù)雜是影響隧道施工最重要的因素，要改進(jìn)隧道施工技術(shù)，就要在地質(zhì)工作方面有所加強(qiáng)?，F(xiàn)階段，我國對地質(zhì)工作研究較少，大部分隧道施工缺乏地質(zhì)工作這一環(huán)節(jié)或者只關(guān)注地質(zhì)環(huán)境的前期勘探，所以在這方面的工作急需加強(qiáng)。

一般而言，較科學(xué)的隧道地質(zhì)工作應(yīng)包含三個(gè)方面的內(nèi)容：前期的地質(zhì)情況預(yù)測，施工中圍巖的進(jìn)一步調(diào)查及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測，探討與圍巖相匹配的施工技術(shù)等。前期預(yù)測是指在施工前，由專家和隧道工作者運(yùn)用儀器探測和地面調(diào)查等方法，初步了解施工地的地質(zhì)構(gòu)造，判斷隧道可建與否以及運(yùn)用何種施工技術(shù)進(jìn)行鉆探；施工過程中，對巖石的調(diào)查和鑒定包括巖層自身結(jié)構(gòu)、受力狀況和巖層周圍的地質(zhì)狀況，如地下水等，隨著施工進(jìn)展對其進(jìn)行深入調(diào)查。對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測主要是指通過深入隧道，對塌方、突水、瓦斯爆炸等地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測，具體內(nèi)容即是對巖層破碎帶和不穩(wěn)定的巖溶等進(jìn)行識(shí)別，對地下水位進(jìn)行監(jiān)測以及對斷層和煤系地層的確認(rèn)識(shí)別，以保證施工階段的安全性；經(jīng)一系列識(shí)別監(jiān)測后，在地質(zhì)狀況相對穩(wěn)定的情況下，還要尋找與該巖層結(jié)構(gòu)相對應(yīng)的施工技術(shù)，以免在施工中誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。我國的地質(zhì)工作還處于完善階段，加強(qiáng)地質(zhì)工作，對于鐵路隧道施工的順利開展和降低安全隱患有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、改進(jìn)施工技術(shù)

在鐵路隧道施工過程中會(huì)遇到很多不同的地質(zhì)災(zāi)害，如塌方、突水、巖爆以及隨之產(chǎn)生的泥石流等，要確保施工工作的順利、高效開展，除加強(qiáng)地質(zhì)工作之外，還要采取安全有效的技術(shù)措施?？傮w來看，首先要改進(jìn)預(yù)加固技術(shù)，即對相對脆弱和易破碎巖層進(jìn)行注漿加固，增強(qiáng)其受力能力和穩(wěn)定性，從而增強(qiáng)施工過程中其抗壓能力，提高安全性；其次要改進(jìn)支護(hù)技術(shù)，超前支護(hù)，加固施工設(shè)備，保障工作人員的生命安全；最后，要改進(jìn)控制方法，采用自動(dòng)化監(jiān)測進(jìn)行臨空面控制，遠(yuǎn)離施工洞口，保障施工安全。以具體防治措施為例：塌方多是由于圍巖脆弱、易破碎，在修建隧道時(shí)，可采用提高圍巖的強(qiáng)度和抗壓性的措施進(jìn)行注漿，利用施工中常用的超前長管棚、超前錨桿及加固注漿、超前小導(dǎo)管注漿等施工措施加以預(yù)防；對于瓦斯地層，則需要降低瓦斯壓力，采取鉆孔排放的方式，減輕施工壓力，同時(shí)要對其進(jìn)行安全監(jiān)測，利用瓦斯測定儀對其進(jìn)行不間斷地濃度監(jiān)測，確保施工安全；對于石膏地層和山谷等地下水位較高的地段，或在巖層軟弱、復(fù)雜的地質(zhì)隧道施工過程所引起的滲漏水問題，應(yīng)采用積極有效的防排水措施予以處理，某些地段還需加強(qiáng)通風(fēng)，以確保隧道內(nèi)鐵路運(yùn)行安全。

由于地質(zhì)災(zāi)害的種類和各地的具體情況不同，在施工時(shí)，需針對不同的地質(zhì)災(zāi)害問題選擇相應(yīng)的施工技術(shù)和防治方法進(jìn)行處理，以防引發(fā)其他的地質(zhì)災(zāi)害；還要與時(shí)俱進(jìn)，適時(shí)更新，采用先進(jìn)技術(shù)，并不斷總結(jié)施工中的問題和治理經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行新的施工方案設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮，以減少同類事故的發(fā)生；同時(shí)施工機(jī)械的性能決定了施工方法和復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道安全高效的完成，所以要不斷完善施工機(jī)械性能，正確選用機(jī)械材料和科學(xué)技術(shù)。

結(jié)束語

總之,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國家交通網(wǎng)絡(luò)的逐步形成,鐵路覆蓋的面積也快速增長,而針對我國廣袤的地理環(huán)境,對復(fù)雜地址條件下鐵路隧道施工技術(shù)的分析討論顯得格外重要。這對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及我國的社會(huì)建設(shè)有著積極重要的作用,對我國鐵路道路的發(fā)展更是具有進(jìn)步發(fā)展的意義。

參考文獻(xiàn)

[1]成飛.關(guān)于隧道施工質(zhì)量控制措施的探討[J].科技資訊，2011 年(2).

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【關(guān)鍵詞】公路隧道；混合巖；涌水突泥；三維地質(zhì)模型；地質(zhì)預(yù)報(bào)

【 abstract 】 highway tunnel through regional metamorphism mixture formed under rocks (lithology close to granite) area, and when the tunnel structure belt and its influence to the address with, because of the surrounding rock weathering degree is higher, weathering area was deep and precipitation, the influence of water gushing appeared at a higher probability of geological disaster in mud. This paper based on the guangxi zhuang autonomous region within the territory of the CenXi city expressway tunnel construction of water gushing tu mud disaster site investigation and collection of data, combined with the professional software of the generation of 3 d geological model and analyzes cause water gushing axon the causes of mud, and puts forward the countermeasure pertinence disposal, and finally to the cause of the disaster various reason thinking summarized and puts forward some constructive Suggestions.

【 key words 】 highway tunnel; Mixed rock; Water gushing tu mud; 3 d geological model; Geological forecast

中圖分類號： U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號

1 引言

1.1 隧道概況

該隧道位于廣西岑溪市境內(nèi)，為避免占用耕地和房屋，路線沿重丘山區(qū)的狹長走廊帶邊緣分布，至隧址區(qū)需穿越相對高差200m的山體，大致呈北（進(jìn)口）南（出口）走向；隧道洞身從山體埡口的二級公路右側(cè)約60m下方穿過，長度為790m，最大埋深約136m，兩洞車道中心線（路線設(shè)計(jì)線）間距為30m，兩洞凈距為16m，為小凈距中隧道。隧道斷面采用單心圓曲墻式斷面，半徑為5.85米。隧道建筑限界凈寬為10.75米，凈高為5米。

1.2 隧道涌水突泥災(zāi)害簡要過程

2011年10月19日災(zāi)害發(fā)生時(shí)隧道正在從隧道出口向隧道進(jìn)口方向單向掘進(jìn)，隧道右洞掌子面已推進(jìn)至EK18+215樁號處。下午18時(shí)許當(dāng)隧道右洞EK18+215掌子面（所處位置埋深127米，距二級路215米）上臺(tái)階進(jìn)行周邊眼爆破時(shí)，起爆后隨即出現(xiàn)異常巨響，18時(shí)零9分，泥水沖出隧道洞口，泥漿沿著出口路基左側(cè)邊坡下的臨時(shí)邊溝流進(jìn)線外的小溪，整個(gè)出口的工作場地覆蓋泥漿，厚度在0.5～1.5米左右。19時(shí)30分，再次突涌大量泥水，時(shí)間長達(dá)17分鐘,兩次突泥漿量共計(jì)數(shù)萬立方米。洞內(nèi)作業(yè)的臺(tái)車等機(jī)械設(shè)備被泥水從掌子面附近沖到隧道出口附近，移動(dòng)距離約300m。

2 隧道地質(zhì)災(zāi)害原因分析

2.1 隧址區(qū)區(qū)域地質(zhì)影響因素

隧址區(qū)基巖為區(qū)域變質(zhì)作用下形成的混合巖組成，巖性接近花崗巖，局部存在侵入巖脈；礦物成分主要為石英、長石及云母，礦物顆粒呈中～粗粒狀，變質(zhì)結(jié)晶后呈片麻狀定向排列明顯；巖石主要為變余花崗結(jié)構(gòu)、鱗片變晶結(jié)構(gòu)，塊狀、片麻狀構(gòu)造。

區(qū)域變質(zhì)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造成隧址區(qū)及其附近區(qū)域巖體破碎，經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代，風(fēng)化區(qū)域沿地質(zhì)運(yùn)動(dòng)形成的構(gòu)造層面逐漸侵入到巖體內(nèi)部較深范圍。同時(shí)大氣降水沿著巖體裂隙和構(gòu)造面滲入構(gòu)造帶并蓄積起來，形成穩(wěn)定的地下水源蓄積區(qū)。

2.2 結(jié)合三維地質(zhì)模型對災(zāi)害產(chǎn)生原因及現(xiàn)象的分析

2.2.1 三維地質(zhì)模型的建立

結(jié)合區(qū)域地質(zhì)圖和災(zāi)害后現(xiàn)場調(diào)勘發(fā)現(xiàn)隧址區(qū)附近發(fā)育兩條區(qū)域性斷層：大隆至水汶南北向正斷層（簡稱南北斷層）和西垌至嶺腳東西向正斷層（簡稱東西斷層）。

南北向斷層起于大隆鎮(zhèn)附近，在山坳與二級公路重合一段，向水汶鎮(zhèn)方向延伸，走向南北，傾向西，傾角約48°；

東西向斷層起于西垌鎮(zhèn)附近，沿南水二級公路南側(cè)黃華河，向隧道方向延伸，推測在二級路坡頂附近與南北向斷層交匯，其走向東西，傾向南，傾角約55°。

根據(jù)斷層構(gòu)造的參數(shù)、通過路線數(shù)據(jù)文件以及1:2000地形圖和googleearth衛(wèi)星照片中提取的地形數(shù)據(jù)，利用專業(yè)軟件生成了隧道區(qū)域的三維地質(zhì)模型，見圖：

2.2.2 隧道突泥原因分析

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生時(shí)，隧道右洞掌子面EK18+215（即隔水巖層和斷層的交界面附近）附近巖體節(jié)理裂隙較少，巖體完整性較好，采用上下臺(tái)階法開挖；

EK18+215向隧道進(jìn)口方向約80m區(qū)域（其中核心區(qū)為50m，影響帶30m左右）處于兩條斷層的交匯處附近，受兩條斷層地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的共同影響，巖體擠壓摩擦變得極破碎；并經(jīng)過久遠(yuǎn)地質(zhì)年代的自然作用，部分破碎巖體風(fēng)化程度很高，其風(fēng)化后產(chǎn)生的礦物細(xì)粒與斷層中蓄積的大氣降水混合為泥漿。

根據(jù)隧址地形，突泥的出口端地表較進(jìn)口端標(biāo)高低了約為20m，而自EK18+215掌子面向隧道出口方向這段中風(fēng)化混合巖巖體節(jié)理裂隙分布較少，完整性較好，形成了較厚的隔水層，使破碎巖體內(nèi)的地下水在相對封閉的腔體內(nèi)向地勢較低的隧道出口方向一側(cè)蓄集，水位逐步上升在達(dá)到補(bǔ)給與排泄平衡后，保持了一個(gè)相對穩(wěn)定的高地下水位；由于隧道從出口端開挖，EK18+215掌子面處標(biāo)高位于地下水位以下，因此掌子面處所承受的壓力水頭較高，當(dāng)爆破后可靠隔水層的厚度被削弱，致使隔水層在爆破震動(dòng)及地下水高壓力的共同作用下被壓裂，地下水?dāng)y帶被風(fēng)化巖體形成的細(xì)粒粘土礦物沖出，形成涌水突泥。

經(jīng)現(xiàn)場觀察，數(shù)日后洞內(nèi)涌水明顯減小且穩(wěn)定后，施工人員行進(jìn)至已澆筑二襯段邊緣，采用大功率探照燈遠(yuǎn)距離照射掌子面發(fā)現(xiàn)，掌子面附近約80m范圍內(nèi)，隧道截面下半部為泥夾石堆積填塞，突泥處僅為掌子面上臺(tái)階右側(cè)1/3區(qū)域。

2.2.3 地表塌陷及二級路邊溝裂縫等次生地質(zhì)災(zāi)害的原因分析

因南北向斷層向西傾約48°（即向隧道側(cè)山體內(nèi)部傾斜），東西向斷層傾向南（即掌子面）約55°，據(jù)此推測，掌子面恰好位于兩斷層交匯區(qū)域的下方邊緣。斷層交匯帶受兩條斷層共同影響，為風(fēng)化最為劇烈、結(jié)構(gòu)最為破碎的區(qū)域，故為泥水相對集中的區(qū)域，涌水突泥發(fā)生后，掌子面上部形成一定范圍空腔，在自重和負(fù)壓的影響下，交匯帶內(nèi)破碎巖體和松散土體崩落填充掌子面上部的空腔，最終聯(lián)通地表，形成塌陷漏斗。 因此塌陷漏斗出現(xiàn)在掌子面EK18+215前方約30m，右側(cè)約51m位置。

掌子面至地表塌陷的漏斗形成后，上部巖土體原有平衡體系被打破，甚至失穩(wěn)，產(chǎn)生補(bǔ)充空腔趨勢的位移；同時(shí)漏斗形成以后，靠山體一側(cè)形成了較大的臨空面，山坡上的巖土體向臨空面一側(cè)產(chǎn)生應(yīng)力釋放及位移；此外，由于涌水突泥后，山體地下水位大幅度降低，破碎巖體及松散土體原有應(yīng)力平衡被打破，導(dǎo)致地面下沉且相應(yīng)滯后。因此在上述因素的共同作用下，塌陷區(qū)周圍山體上出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)裂縫，且后緣裂縫均為張拉式裂縫，裂縫范圍內(nèi)山坡有失穩(wěn)的可能性。

地下水位降低使土體重新固結(jié)，表現(xiàn)為地表下沉，同時(shí)也導(dǎo)致二級公路邊溝局部開裂。從現(xiàn)場踏勘情況看，位于東西向斷層南端的路段，由于路基下部巖體完整性較好（巖石隔水層上方）的路段，地下水位下降對其影響很小，因此，對應(yīng)段落二級公路下部路基沉降微小，二級公路邊溝裂縫極少；而東西向斷層區(qū)域巖土性質(zhì)較差的，地下水位下降影響較大，對應(yīng)段落邊溝裂縫較多。

3 隧道災(zāi)害后處置對策

3.1 地表塌陷處理：

隧道出現(xiàn)突泥災(zāi)害后，考慮到大氣降水順地表塌陷下滲可能對被擾動(dòng)的破碎巖體和松散土體產(chǎn)生不良影響，加劇突泥帶來的次生地質(zhì)災(zāi)害，因此在整個(gè)處置過程中，首先應(yīng)對地表塌陷漏斗進(jìn)行回填和防排水處理。

考慮塌陷區(qū)域在空間上呈現(xiàn)為向隧道右線掌子面傾斜分布的趨勢，靠近二級公路側(cè)為較緊密土體，因此決定采用挖掘機(jī)開通便道至塌陷位置，將漏斗靠山坡坡面低端的邊緣挖開，并用粘土填充漏斗形成平臺(tái)，平臺(tái)表面高于漏斗較低處邊緣，形成一定排水坡度，使地表水排泄順暢；同時(shí)漏斗周邊設(shè)截水溝，防止周邊地表水流入漏斗內(nèi)，避免地表水在漏斗內(nèi)蓄積；然后在平臺(tái)表面以型鋼與鋼筋網(wǎng)為骨架，澆注混凝土板封蓋；混凝土板達(dá)到強(qiáng)度后其表面敷設(shè)防水板并覆蓋部分漏斗坑壁，隨后繼續(xù)回填粘土壓實(shí)。

3.2 既有公路設(shè)施的安全保證措施：

3.2.1 既有公路路基的安全保證措施

對二級公路產(chǎn)生不利影響的首要因素是公路路基的穩(wěn)定

公路路基若位于突泥造成的地表變形影響范圍內(nèi)，則會(huì)出現(xiàn)路基沉降、開裂斷板等不可逆轉(zhuǎn)的損壞；因此評估公路路基的穩(wěn)定程度是保證二級公路安全的首要工作；

于是通過對二級公路裂縫及沉降的監(jiān)測，并對部分路段路基進(jìn)行物探，同時(shí)安排專人巡視記錄二級公路路基出現(xiàn)的微小狀況等手段收集現(xiàn)場資料。

根據(jù)所收集資料，輔以三維地質(zhì)模型分析發(fā)現(xiàn)，二級公路位于掌子面至地表塌陷漏斗右側(cè)約57m，塌陷處地表與二級公路標(biāo)高高差約為40m；塌陷連通區(qū)域向遠(yuǎn)離公路方向延伸傾斜；

由此可推測二級公路路基下部土體向空腔內(nèi)補(bǔ)充，進(jìn)而在路基下部形成空洞造成突然沉陷的可能性較??；后期物探結(jié)果也證實(shí)了其下部一定范圍內(nèi)無空腔的推測。

考慮塌陷區(qū)對二級公路路基下方土體雖無直接影響，但因部分路基位于斷層交匯帶上，巖體非常破碎，同時(shí)此段路基在多次大暴雨后出現(xiàn)路基邊溝開裂和小塌陷，因此對斷層交匯帶路段在后期進(jìn)行了注漿加固處理。

3.2.2 既有公路邊坡穩(wěn)定問題

對二級公路產(chǎn)生威脅的另一因素是其邊坡坡體的穩(wěn)定。

考慮大氣降水順錯(cuò)臺(tái)裂縫下滲會(huì)導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度下降從而產(chǎn)生滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害，因此在處理地表塌陷的同時(shí)，在山體錯(cuò)臺(tái)裂縫位置上方設(shè)置截水溝截排地表水，并沿裂縫開挖淺槽，內(nèi)覆防水板，用粘土填平壓實(shí)以防止地表水滲漏。

由于地表塌陷，山體內(nèi)可能存在局部空腔，塌陷區(qū)域內(nèi)的山體已出現(xiàn)張拉變形形成錯(cuò)臺(tái)裂縫，若邊坡局部失穩(wěn)，因其臨近公路，必然對公路安全造成巨大威脅。故布設(shè)3條邊坡測量斷面（其中一條穿過漏斗），加強(qiáng)對邊坡變形的監(jiān)控量測；后期根據(jù)量測數(shù)據(jù)分析坡體的變形趨勢和滑移變形計(jì)算結(jié)果，對出現(xiàn)裂縫的山體局部進(jìn)行了削坡減載處理，保證了整個(gè)坡體的穩(wěn)定。

3.3 洞內(nèi)處理和穩(wěn)定問題：

經(jīng)過此次大規(guī)模的突水涌泥后，山體內(nèi)地下水位降低，雖再次出現(xiàn)大規(guī)模災(zāi)害的幾率較低，但考慮后續(xù)清理堆積物的過程中可能遭遇破碎帶空腔中局部滯留的泥漿夾石塊沖出，威脅清理人員和機(jī)械的安全，遂采用移動(dòng)式丁壩擋墻方案保證清理工作安全有序進(jìn)行；即將洞內(nèi)堆積物每20m區(qū)域劃定為一個(gè)作業(yè)區(qū)；采用吊裝大塊預(yù)制件（如蓋板涵預(yù)制蓋板）堆砌成形如丁壩的擋墻兩道，擋墻高度不超過4m，長度自隧道輪廓線一側(cè)邊緣至隧道中心線略過1m，前后兩道擋墻錯(cuò)開設(shè)置，擋墻交替向掌子面移動(dòng)，保證裝載機(jī)和運(yùn)輸車分段逐步清理施工時(shí)的安全，至掌子面后澆筑擋泥墻。

4 關(guān)于隧道涌水突泥災(zāi)害的的思考

面對隧道發(fā)生涌水突泥災(zāi)害，我們對設(shè)計(jì)和施工過程中的細(xì)節(jié)進(jìn)行了思考和總結(jié)：

1.山嶺隧道的選線因受山區(qū)走廊帶區(qū)域狹小和建設(shè)成本制約會(huì)被限制在一個(gè)小范圍內(nèi)，在無法避開地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域時(shí)，建議對隧道線路位置和主要及次生構(gòu)造帶的空間關(guān)系進(jìn)行專項(xiàng)分析，必要時(shí)可借助建立三維地質(zhì)模型等技術(shù)手段，對隧道的幾何位置和設(shè)計(jì)標(biāo)高范圍進(jìn)行優(yōu)選，推測出地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生幾率較高的區(qū)段，在做好防治預(yù)案的同時(shí)，較為準(zhǔn)確的提示施工單位采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

2.在隧道施工過程中，物探手段多樣，但由于受到施工現(xiàn)場測試環(huán)境、人員等多種因素影響和制約，造成隧道超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的結(jié)果的準(zhǔn)確度有限，因此設(shè)計(jì)中往往提出應(yīng)采用水平地質(zhì)鉆孔來驗(yàn)證和提高預(yù)報(bào)結(jié)果的準(zhǔn)確性；尤其對于規(guī)模較大或地質(zhì)較復(fù)雜的隧道在評估后，特別建議施工單位或超前預(yù)報(bào)單位更應(yīng)重視水平地質(zhì)鉆孔的作用，將其作為超前地質(zhì)預(yù)報(bào)工作的必須手段。

3.應(yīng)重視和增加地質(zhì)勘察中關(guān)于水文地質(zhì)的勘察內(nèi)容; 對于隧道結(jié)構(gòu)以及圍巖而言，地下水的富集增加了隧道結(jié)構(gòu)的荷載，降低了圍巖的強(qiáng)度，從而影響結(jié)構(gòu)的安全；尤其對于地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜的地段，構(gòu)造的復(fù)雜性、地質(zhì)運(yùn)動(dòng)的破壞性、以及巖體的的風(fēng)化結(jié)合豐富地下水的影響使得隧道地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的概率大大提升。

5 結(jié)束語

隨著高速公路建設(shè)向重丘山嶺地區(qū)的逐步延伸，途經(jīng)地質(zhì)運(yùn)動(dòng)活躍、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)的隧道工程也越來越多；我們應(yīng)該深入思考，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，把這些經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用到今后的設(shè)計(jì)施工當(dāng)中，盡早發(fā)現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的誘因，提前采取措施介入不良地質(zhì)的治理，防患于未然，提高我們隧道工程的勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免施工風(fēng)險(xiǎn)，減少業(yè)主和施工單位的損失，提高國家投資的利用率，建設(shè)高效、優(yōu)質(zhì)、安全、與環(huán)境相和諧的隧道工程。

作者簡介：楊鑒生（1964-)，男，廣西桂平市人，廣西壯族自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院副總工程師，高級工程師，主要從事橋梁、隧道工程專業(yè)工作。

[1] 公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范. JTG D70-2004。

[2] 公路隧道設(shè)計(jì)細(xì)則. JTG/T D70-2010。