在隧道施工中关于不良地质的应对措施

1、在隧道施工中关于不良地质的应对措施 摘要：在建筑工程中地质条件对工程质量的影响至关重要，在公路隧道施工中遇到的地质问题相对多些，地质问题也是引起隧道事故发生的原因之一，在隧道施工工程中要做好预测工作，做到准确了解施工地段的地质情况。我国地质情况比较复杂，公路隧道施工时遇到的问题也会多些。本文分析了常见不良地质，提供了应对地质灾害的措施。 关键词：公路隧道施工；地质灾害；不良地质 一、不良地质的类别 我国公路隧道施工主要会遇到以下六种不良地质灾害： （一）塌方。塌方是公路隧道施工中最常见的不良地质灾害。塌方是指建筑、山体、路面、矿井、隧道等因非人为因素产生的自然下塌的现象，在公路隧道施工时经常会

2、碰到隧道顶部突然坍塌、隧道壁松动等情况，这种情况轻则产生工程损失，重则伤及施工人员与通行人员的性命，是公路隧道施工中最为危险的不良地质灾害。隧道塌方的产生主要是由于山体本身的稳定性不高，且施工人员对隧道的稳定工作没有做好。 （二）涌水。涌水是公路隧道施工中第二常见的不良地质灾害。涌水是指隧道下的地下水极速涌出，从而破坏隧道的现象。涌水的产生主要是由于隧道的施工破坏了山体结构，导致山体压力不均，使地下水由于压力过大出现井喷。 （三）偏压。偏压是指隧道的两侧对称位置压力不均。偏压的产生主要是因为山体两侧很难保持平衡，导致隧道两侧的负荷量不同，从而使得隧道两侧压强不同。 （四）岩爆。岩爆是指开挖隧道

3、时，开挖部位周边的岩石发生爆裂的现象。岩爆的产生主要是因为隧道施工时的爆破打乱了周边岩石的结构，使脆性岩石发生爆裂。 （五）断层。断层是指地壳岩石因受力产生过度的形变，从而引发地壳岩石的破裂且破裂面两侧产生位移的现象。 （六）岩溶。岩溶现象主要出现在山区的溶洞中，岩溶是因为岩体受到岩溶水的腐蚀而产生的。 二、对于不良地质灾害的预测方法 （一）塌方的预测方法。塌方尽管是一种突发现象，实际上是有迹可循的。会发生塌方的隧道主要会出现以下现象：一是隧道开挖后隧道顶部的岩石不断剥落甚至破裂；二是在固定好隧道支架后支架钢筋出现扭曲变形，并且喷射的混凝土出现破裂脱离的现象；三是测量到的变形速率居高不下，或者

4、变形值突然增大。因此在施工过程中可以经常对施工周边环境进行觋测，看是否有前文所介绍的现象，以此来预测是否会发生塌方，也可以通过分析测量到的形变速率与形变值进行预测，还可以使用先进的测量方法进行预测，如微地震学测量法、声学测量法等。 （二）涌水的预测方法。任何隧道多多少少都会存在涌水的问题，涌水的预测关键是要对涌水量进行预测。涌水量可以通过建立数学模型、参照其他类似地貌、根据水平衡原理、利用地下水动力公式、使用数值方法进行预测。 （三）偏压的预测方法。偏压隧道的预测是最为直观的，由于偏压是因隧道两侧的负荷量不同导致的，在隧道施工之前，可以先观测山体的形态是否近似对称，若不对称，则可以采取山体两侧

5、的土壤及岩体进行密度分析，并注意测量山体两侧的压力值，以此来预测隧道是否会出现偏压现象。 （四）岩爆的预测方法。公路隧道施工之前可以先使用超前钻孔对山体进行探测，根据探测的结果分析山体的岩体结构、岩体性质，以此来预测公路隧道施工时是否会发生岩爆。使用地质雷达、红外线、岩体电磁辐射监测器也可以达到同样的效果。除此之外还可以使用微重力法、数值分析法，如塌方预测一样使用声学预测法和微地震预测法进行预测。 （五）断层的预测方法。在公路隧道施工之前应对山体及山体下的地壳迸行断层探测，断层可以通过浅层地震勘探、电法勘探、地质雷达和井间层析成像进行探测，并可以结合李四光教授的断层参数预测预报技术进行断层预测

6、。 （六）岩溶的预测方法。岩溶的预测要综合各距离区间的预报结果进行预测，距离在两百米以上的地质预报可以使用地质素描法、地质作图法等；距离在三十米至两百米的地质预报可以使用声波反射法、深孔水平钻探法等；距离在三十米以内的地质预报可以使用地质钻探法、地质素描法、红外线探测法、地质雷达等。 三、不良地质灾害应对措施 （一）塌方的应对措施。公路隧道在施工过程中发生塌方现象时，应及时进行补救，以免导致施工人员的伤亡以及隧道塌方程度变大。对于小型的塌方，应该及时固定隧道支架，重新喷射混凝土，使用临时支架直至混凝土凝结稳定，及时处理塌方所产生的建筑垃圾。对于大型塌方，应在塌方部分使用钢拱架进行固定支撑，在钢

7、拱架外侧使用钢筋网二次加固，并及时快速地处理塌方产生的建筑垃圾，然后分三至四次输送混凝土形成护拱，在塌方部位完全固定时才可进行下一步公路隧道的施工。 （二）涌水的应对措施。对于涌水的应对措施要分成两个方面，并且两个方面要同时进行，一个方面是排水，可以通过钻孔徘水、导坑排水、井点排水和深井排水排出涌出的地下水；另一个方面是一止水，可以通过注浆止水法进行止水。 （三）偏压的应对措施。对于偏压较严重的隧道可以采用超短台阶法施工工艺、短台阶预留核心土法、反压护拱施工方法、减载反压技术、洞外注浆固结法和护拱技术进行施工。对于一般的偏压隧道，可以通过加强隧道体的稳定性来抵抗压强。 （四）岩爆的应对措施。首

8、先，在选取隧道位置时应尽量避开容易产生岩爆现象的位置，在情况不允许的情况下，应该尽量将隧道开挖方向设置成与最大地应力方向平行，除此之外，还要考虑设置合适的隧道形状以分散地应力。在公路隧道施工时要注意加强隧道体的稳固性，改变围岩的物理性质，使围岩变成非脆性岩体，还可以通过钻孔泄压法、巷道切割槽缝法等方法分散地应力。 （五）断层的应对措施。对于出现断层的隧道，应该通过微震爆破技术、综合控制爆破技术进行爆破开挖，采用喷锚网联合支护、钢架支护与超前支护，通过半断面微台阶法、上下断面顺序开挖法进行施工。 （六）岩溶的应对措施。对于小型溶洞，可以使用c25喷射混凝土进行填充，对于小型的隐伏型溶洞，应该使用普通混凝土进行注浆；对于中型溶洞，可以采用岩溶管道处治技术进行旅工与治理；对于大型干溶洞，可以采用托梁+板跨方案、钢管群桩加固方案、桩基托梁方案、填筑方案和跨拱方案。 四、总结 公路作为我国交通网的重要组成部分，施工人员应对公路包括公路隧道的施工提起高度重视，对于