1、公路隧道施工地质灾害及防治措施摘要：由于隧道工程地质的复杂性,人们无法准确预测地质情况,对于不良和特殊地质地段的隧道施工除按常规进行外,还需一些特殊的加固措施和施工方法。 关键词：公路隧道施工，地质灾害，防治措施 中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号： 1 滑坡、崩塌、泥石流 1.1 现象及特点山体滑坡，崩塌灾害是由于地壳重力式结构变化引起的灾害，有的是因为在地壳中的自然的力量，更多的是人工开采使得山基松动。滑坡是指山坡在河流冲刷、降雨、地震、人工切坡等因素影响下,土层或岩层整体或分散地顺斜坡向下滑动的现象。这种灾害的特点是瞬间性,面积大,动量大,破坏性极强。泥石流是指在降水、溃坝
2、或冰雪融化形成的地面流水作用下,在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块等固体物质的特殊洪流,其比重大冲击力大,能移动并携挟巨石,冲击山体,形成巨大的破坏。 1.2 滑坡防治措施由于我国经济发展的需求，山体开采十分严重，造成山基松动，若遇就会形成山体滑坡，若滑坡为坡残积土沿基岩顶面滑动,滑坡后基岩裸露,且处于暂时稳定状态,推断进一步发展与扩大的可能性甚小,边坡不高,则宜以路堑方案通过。采用抗滑桩和挡护结合整治的措施,并设天沟与渗沟拦截地表水和排除地下水。如果滑坡沿开挖临空的坡脚滑出,滑面随开挖深度而变化,说明岩性软弱,不宜继续下挖,宜改用隧道和明洞通过。如果滑坡地段是由于开挖失去平衡,加之雨
3、水下渗,古滑坡复活,产生顺层推移式滑坡,则宜采用在滑体上部清方减载,回填反压,在滑体下部增加抗滑力。若出现在洞口,则采取增长明洞,并将明洞与暗洞的衔接处采用钢骨架混凝土加强衬砌,在洞顶增设纵向截水沟,拦截地表水。产生滑坡的一个重要因素是水体作用,故需完善滑坡体周围排水系统。2 膨胀性围岩 2.1 特点及危害形式由于膨胀性围岩，在施工中较为常见，引起的病害也挺严重，它具有使围岩压力增大的特点。膨胀性围岩具有湿涨干缩往复变形和潜在应力特性,干燥土质膨胀性岩层,岩质较硬,易脆裂,具有明显的水平和垂直张开裂隙,被水浸湿后,裂隙回缩变窄或闭合,强度迅速降低。软质膨胀性围岩经过断裂和褶皱作用而产生破碎带,
4、隧道开挖后受风化和吸水的影响,发生体积膨胀,对隧道的支撑或衬砌产生膨胀压力。一般会产生围岩普通开裂、坑道下沉、围岩膨胀突出和坍塌、隧道底部隆起、衬砌变形和破坏等形式的病害。 2.2 整治措施 2.2.1 加强对围岩压力和流变量测在膨胀地层中开挖隧道,开挖前应调查其特性和规模,参考其他类似情况的工程实例,认真实施设计文件所提出的技术要求。在施工过程中还应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测,分析其变化规律。对地下水探明其分布范围及规律,了解地下水对隧道施工的影响程度,以便根据围岩动态采取相应的施工措施。 2.2.2 选择合理施工方法在膨胀地层中开挖隧道,宜采用短台阶法或中央导坑法,但开挖分
5、部不宜过多。应紧跟开挖尽快对围岩施加约束,可用锚喷构筑法施工及钢拱架式格栅联合支护;膨胀压力很大时,可在隧道底部打设锚杆,也可在隧道顶部一定范围内打入斜向超前锚杆或小导管,形成闭合环。斜向锚杆的外斜角度、杆长、间距、范围等可按隧道设计规范设定。开挖时应尽量减少对围岩的扰动和防止水浸湿,故宜采用无爆破掘进法。同时在开挖过程中要尽可能缩短围岩暴露时间,及时衬砌,减少围岩的膨胀变形。 2.2.3 加强支护膨胀土地段隧道,除开挖后立即喷射混凝土外,还要及早进行支护。拱圈灌注后,拱脚部位要立即设置足够强度的支撑,以抵挡两侧围岩向内挤压变形。 3 岩爆 3.1 岩爆特点岩爆高地应力条件下地下工程开挖过程中
6、，导致脆壁围岩开挖卸荷的巨大压力分化作用,储存于围岩中的弹性应变能突然释放,且产生爆裂松脱、剥离、弹射甚至抛掷等破坏现象,是一种动力失稳地质灾害。它直接威胁施工人员和机械设备的安全,影响工程进度,因此,对可能产生岩爆的地段应做好预测,确认会发生岩爆的地段应做好防治措施。 3.2 防治措施 1)改善围岩应力。合理布置隧道位置,使其轴线方向尽量与主应力方向平行,选用合理的洞形;通过钻孔卸压法、钻孔水力破裂法(高压注水法)、分部(层、次)开挖及在岩面喷洒水使岩体软化等。2)加固围岩。包括对已开挖洞壁的加固和掌子面前方的超前加固,加固方法主要有锚喷、钢丝网锚喷、钢纤维喷混凝土、钢支撑和锚杆锚固等。3)
7、防护措施。在台车上安装钢丝保护网以确保工人安全。 4 瓦斯地层 4.1 瓦斯瓦斯是地下坑道内有害气体的总称,其成分以沼气(甲烷 CH4)为主,习惯称沼气为瓦斯。在煤系地层中,隧道开挖常常伴有瓦斯存在,它对隧道施工人员和机械设备是一个巨大的威胁。 4.2 防治措施 1)排放瓦斯。瓦斯含量不大时,使其自然排放;当瓦斯量大,喷出强度大,持续时间长时,则可插管排放;当开挖面瓦斯含量较大,而且裂隙多、分布广时,则封闭坑道,抽放瓦斯。2)在裂隙小、瓦斯含量小时,可用粘土、水泥浆或其它材料堵塞裂隙,防止瓦斯喷出。3)水力冲孔。在进行开挖之前,使用高压水射流冲孔,使瓦斯解吸和排放。4)深孔松动爆破。利用炸药的
8、能量破坏煤体前方的应力集中带,从而预防瓦斯突出的发生。 5 结语随着我国经济的飞速发展，以及人民生活水平的显著提高，对我国基础设施的建设需求越来越多，公路隧道建设迎来了新高峰，由于隧道工程地质的复杂性,人们无法准确预测地质情况,对于不良和特殊地质地段的隧道施工除按常规进行外,还需一些特殊的加固措施和施工方法,如超前支护,锚喷施工和预加固等。本文所列举的是隧道施工过程中常见的几种地质灾害的特性及防治措施,有待进一步完善。在具体地下工程施工中,以“少扰动、早喷锚,勤量测、紧封闭”为总体指导原则,最大限度地防止隧道地质灾害的发生,将灾害造成的损失降到最低,使施工安全和施工质量得以保证。 参考文献：1李飞.不良和特殊地质地段隧道施工.西部探矿工程,2006.
