隧道工程灾害与防治

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隧道工程灾害与防治范文第1篇

在中国的一些地区，人们的出行受到了严重的阻碍，彼此之间的交流也就随之变得少之又少。而这个问题也一直得到国家的关注，为解决这个问题，国家将交通建设放在首选位置。但由于中国不同地区的地质条件不同，表现为很强的复杂性，因此，为了减少地区之间的距离，国家将隧道放在山区交通建设的首选位置。长距离的深山铁路隧道的安全问题不同于一般性质的长距离隧道的安全问题，由于其地理位置的原因有着其特殊性和复杂性。因为长距离深山隧道的修建不论是时间问题还是环境问题以及施工问题，面临着各种各样的不确定性安全隐患和安全问题，虽然隧道工程施工可以大大缩短地区之间的距离，但由于地区地质条件的特殊性和复杂性，通常会导致隧道施工工期长，所要求的技术很高和经费多等缺点。在隧道施工过程中，也可能会遇到滑坡、涌水和岩溶塌陷等危险，这样就会导致隧道施工的工期加长、危险加大、质量降低。当隧道工程施工遇到地质灾害时，不仅是隧道的有效使用期限变短，消耗的经费变大，同时，也会使隧道工程施工最终的目的性降低，即人们的出行扔存在安全风险。

在隧道工程施工中不可避免的遇到地质灾害，渗流便是其中的一种，因此渗流成为在地质灾害中关注的焦点。中国的面积广，地质复杂，而地下水又会对隧道有很大的影响，因此在进行隧道工程施工过程中要注意渗流的影响。而在中国的隧道工程施工方面，渗流是很常见的现象，同时也是很难避免的，有“十隧九漏”之说。因此，加强对渗流引起的隧道施工地质灾害的研究，找到防治办法，提高隧道施工的质量，可以有效的在保证人们正常出行与交流的同时，也可以保证隧道和人们的安全，增加隧道的使用寿命。

1 渗流的特点以及致灾的力学机制

1.1 渗流的特点

地球上必不可少的便是水，同时它也是各种地质中不可缺少的成分，在地质方面起着至关重要的作用，但它也是地质灾害发生的导火索。隧道工程施工的渗流主要发生在含水路段，当对此路段进行施工时，原有地下水的的状况就会发生改变，破坏其渗流条件，地下水便会随着隧道的一些位置流出，最终导致涌水灾害，形成渗流。根据地下水渗流的快慢或大小，渗流可表现为水的渗出、海流，当地下水流出的程度再次加大时，渗流又可表现为股流和大范围突水等形式。

1.2 渗流致灾的力学机制

工程施工中遇到的地质灾害主要来自水的因素，而水的存在形式分为静态水和动态水，在隧道中，水的存在形式同样是由静、动两种储量构成，并且这两种类型的水储量都与水围岩的规模有关。但是，水的存在形式不同，所以要涉及的因素必然不同。水的静储量是潜水资源含水层多年平均最低潜水位以下的地下水储量，即存在隧道内的地质之间的空隙中的地下水，它不仅与水围岩的规模有关，还和储水能力、给水能力有关；水的动储量是潜水资源含水层多年平均最高水位与最低水位之间的地下水储量，即存在隧道内的与地表水源或其他地下水有直接联系的地下水，它不仅与水围岩的规模有关，还与水的补给、径流和排泄条件有关。

岩体力学性能的影响因素有很多，其中水的赋存状态、岩石的性质以及岩石的完整程度等占主要的位置，其次是水与其他方面综合的影响也给岩体力学性能带来巨大的影响，例如，有的岩体遇水后会因胶结物溶解，导致岩体内的一些细小颗粒被融化，从而使岩体软化，变得疏松，最终致使岩体的强度降低；有的岩体会因岩体中的一些物质与水发生化学反应使其强度降低；有的岩体会因岩体中的物体遇水变得光滑导致岩体变形或破坏使其强度降低。

岩体发生变化通常是由水和岩体之间的化学反应造成的，而他们之间的力学又通常会使地下水水量发生剧变，而当水量发生变化时，其岩石之间的间隙中的水压也便随之发生变化，最终使岩石的结构受损 从而使岩体的强度降低，导致工程体应力环境的恶化，从而影响着工程体本身。在岩体内部，通常存在着渗流场和应力场之间的动态平衡，两者之间互补互惠，每当渗流场或应力场中的一种发生变化时，另一种会自动发生变化，使其回复到原有的动态平衡。但是，如果一方变化的幅度过大，另一个不能随之也发生变化，那么这个动态平衡就会发生破坏，最终导致地质灾害的发生。

2 渗流灾害的防治措施

每道工程都有自己的核心任务和落脚点，隧道施工也不例外。地质灾害检测和警报便是隧道工程施工的核心任务和落脚点。提前预知隧道工程施工中可能会遇到的各种情况，掌握隧道的变数，可以在遇到渗流时及时果断的采取有效措施，降低渗流灾害的影响程度，保证隧道工程施工的正常进行。对于隧道工程施工灾害的监控测量预警的流程如图1所示。

由图1可知：在进行隧道工程施工前搜集有关隧道的信息，然后根据隧道信息进行此隧道工程施工的动态设计与管理，在动态效果良好且无误的情况下，根据动态的流程或步骤进行信息化施工，但在进行信息化施工的过程中要不断的进行地质预报和监控测量，以此得到隧道工程施工进行中所遇到的可能的状况和数据，然后对地质预报和监控测量得到的数据进行分析、处理和反馈。经过对数据的分析、处理和反馈，得出结论，如果显示无异常，表明隧道工程施工过程符合动态设计与管理，则继续进行正常施工；如果显示异常，则表示隧道工程施工过程有异于动态设计与管理的地方，是灾害预警，需要采取防治措施，并重新进行信息化施工。

隧道工程施工是一项大的工程，在进行施工前最好考虑到各种可能出现的灾害，这样就可以在遇到灾害时及时果断的采取措施，降低灾害的程度和损失。因此，在进行隧道工程施工前进行地质预报能够起到意想不到的作用，对于超前地质预报的流程图如图2所示。

由图2可知：首先通过隧道超前地质预报体系进行宏观地质调查分析和确定所遇灾害风险分级，根据灾害风险分级制定灾害分级综合预报方案，然后根据制定的灾害分级综合预报方案和宏观地质调查分析结论进行长期地质灾害预报，根据长期地质灾害预报进行短期地质灾害预报，在进行短期地质灾害预报结论无异常情况下，进行正常施工，在进行短期地质灾害预报结论异常情况下，则确定灾害类型与规模，并根据灾害的类型与规模采取相应的处理措施，最后再进行正常施工。

任何灾害或事故的发生都少不了源头、过程和结果三个步骤，渗流地质灾害的发生也不例外，同样由这三个步骤发生，因此，该文从渗流发生的源头、过程和结果三方面进行防治，具体措施如下：

（1）在进行隧道工程施工前对地表水、暗河以及地下水等进行探测、预报和定位，即进行超预报工作，然后采取针对性的措施，进行定量和定性的工作，尽量减少水对将要进行的隧道工程施工所带来的影响，但在此期间仍要不断进行超前预报工作。

（2）当隧道工程施工进行中时，如若遇到水源或接近水源的地方时，可以采取放掉地下水或表面水等措施，不可以盲目施工，这样才可以保证正常安全施工以及隧道工程施工的质量以及使用寿命。

（3）当隧道穿越的水源丰富且不间断时，可以采取排、堵和排堵结合的方法，尽量减少水源对隧道工程施工的影响。当穿越河川或江水的隧道中有出水的裂缝时，一般采用堵的方式。

（4）为防治隧洞工程施工过程中出现渗流，也可以提前采取措施，如进行超前引排、超前预注浆等措施，阻止渗流在隧洞工程施工过程中出现。

3 结语

隧道工程施工中的地质灾害有很多种，渗流便是其中的一种，并且渗流现象比较普遍，对隧道的危害很大，果断采取有效措施既可以提高隧道的质量和安全率，同时也可以增加隧道的使用寿命。该文首先分析了渗流的特点和渗流致灾的力学机制，了解到渗流致灾的特点和原理，然后进行隧道工程施工灾害的监控测量、预警分析和隧道工程施工超前地质预报分析，掌握隧道工程施工中地质灾害监控测量预警和超前地质预报的使用流程和步骤，为隧道工程安全施工奠定基础。同时，该文也对进行隧道工程施工过程中出现的渗流现象给出了一定的措施，确保工程的安全进行。

总之，渗流是一种常见的隧道工程施工中的地质灾害，同时也是影响最广的地质灾害现象，该文通过对渗流引起的隧道工程施工地质灾害进行研究，寻找有效的防治措施，提高隧道工程的质量和安全性能，同时也增加了隧道的使用寿命。

该文通过研究找到渗流引起的地质灾害的防治措施，但由于时间关系，不能做更深入的研究，由此在以后的研究中从以下几个方面做更进一步的完善：

隧道工程灾害与防治范文第2篇

关键词：岩石隧道工程；施工风险；风险分析

Abstract: with the rapid development of our economy and the construction technology unceasing progress, also obtained the rapid development of road and bridge construction enterprise in our country rock tunnel construction has entered a new stage of rapid development. Due to unforeseen in rock tunnel engineering construction safety factor is more, easy to cause accidents, to construction unit caused casualties and economic losses. Accordingly based on the current risk factors in the process of rock tunnel construction has carried on the system analysis, and the reasonable classification, in the process of construction of the implementation of the scientific and reasonable risk management, through effective risk analysis, using the techniques involved in the project risk effective control and reasonable treatment measures are put forward and solutions, reduce a lot of factors on the impact of the project, effectively reduce the accident risk, reduce disaster loss is of great significance for the construction units, so as to achieve the aim of reducing project risk.

Key words: rock tunnel project; Construction risk; The risk analysis.

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

前言：因岩石隧道工程与其它工程相比，在施工的过程中经常会发生一些不可预见的风险，极易受到不良自然条件的影响,在施工过程中经常出现崩塌、岩爆等工程事故,给施工单位造成严重的人员伤亡与财产损失。因此最大限度地减小岩石隧道事故发生成为施工单位最为关注的问题。目前,无论是国外还是国内对岩石隧道工程风险的研究还不够深入,因此采用风险分析与工程事故统计分析的方法，对岩石隧道施工的风险进行系统的研究，有效避免岩石隧道施工中可能发生的各类风险因素,对施工单位工程的质量与安全保障有着极其重要的作用。

1、岩石隧道工程施工中的风险识别

我国是一个地貌十分复杂的国家,有75%左右的国土是山地或丘陵，随着世界科学、技术、经济的发展，对隧道工程在数量和难度上提出了更高的要求，如施工技术日趋安全化、自动化、省力化及系统化，岩石隧道施工中的灾害也在日益减少，但重大灾害或人员伤亡的情况与其他建设行业相比数量仍然较高，岩石隧道工程在施工的过程中所面临的风险因素较多，而且大多数风险事件的发生都无法提前预见，很难通过有效的数据累计确定风险事件发生的概率，也无法准确地判断其后果的严重程度。因此综合采用多种方法对可能发生的风险加以识别，对可能发生的风险进行准确预测、分析、识别,同时按类别形成一份合理的施工风险清单，为岩石隧道工程的施工安全提供有力保障。但风险识别仅仅是对风险事件发生的可能性进行预测过程,很容易受到主观因素的影响,如何确保预测的准确性，使预测结果更加符合岩石隧道工程的施工实际状况，首先要求数据来源必须准确可靠，基次要根据岩石隧道工程的施工特点采用分解的方法对风险进行分类，将可能存在的风险分解成多个容易识别的小系统，在不同的施工阶段采用不同的方法。再次对数据的分析必须科学合理。

2、岩石隧道工程施工中常见的风险事件

2.1施工技术风险和施工组织风险

岩石隧道工程中的施工技术风险主要包括：工地条件差，施工设备备件短缺、设备缺陷、设备故障或施工设备维修不当，新技术或新方法的应用失败，施工工艺的落后，施工技术方案以及项目计划需要调整，施工进度不合理，材料质量不合格，施工技术水平低,设计方案变更，爆破控制不得当，隧道轴线定位出现偏差，隧道变形超出计划控制或质量检测技术失误等。而岩石隧道工程的施工组织风险主要包括：施工组织设计是否合理,后勤供应是否有缺陷,季节性拖延等。

2.2岩石隧道工程施工现场风险

岩石隧道工程施工现场风险主要体现在地质资料的不全面，施工控制计划可操作性差，洞外有危石，工作面塌方或洞口滑坡，密封漏损，岩爆岩溶或瓦斯爆炸，突然有水涌出，硫化氢等有毒气体释放，以及人为造成的安全措施不完善、施工用电事故，通讯不畅，施工控制计划不完善等等。

2.3岩石隧道工程施工的自然风险、管理风险、社会风险及政治经济风险

岩石隧道工程中施工的自然风险主要气候条件、地质条件及地震、滑坡、洪水、雷击、严寒、高温、雨季等各种突发性的自然灾害。岩石隧道工程中施工的管理风险包含管理措施有误、管理制度不完善、安全事故、被盗、材料和设备着火或行政干预、合同管理不完善等。社会风险包含技术失败、协调不善、环境保护罢工、安全规则和污染等因素。政治经济风险含法律法规政策约束、政局稳定性、冲突与战争、项目获准的不确定性、市场预测失误、经营管理不善、贸易条件变化、供求关系转变、价格波动、通货膨胀、资金供应和汇率变动等，以上各种因素均会影响到岩石隧道工程的施工。

3、岩石隧道工程施工中的风险评估

在岩石隧道工程施工的过程中，以统计资料和专家评判为基础，采用概率法对风险因素发生概率和后果进行评估。在目前的施工风险评估中所采用统计和风险分析的方法主要有：定量概率树分析、敏感度分析、德尔菲方法、层次分析法、影响图方法、蒙特卡洛法和模糊综合评判方法等，从具体的步骤上来说岩石隧道工程施工的过程中分为风险估计和风险评价两个方面。

3.1岩石隧道工程施工中的风险估计

在风险估计过程中，要以历史资料为依据，对施工项目活动的相关风险事件进行具体分析，在大量的施工实践与长期积累的经验中，对施工进度产生影响的风险事件发生的可能性及其程度大小进行估计，并对所有的风险因素发生概率及其带来的后果的严重性进行有效评估，做出风险因素发生概率及其损失的统计表。然后对所有的风险因素根据其概率进行随机组合，得到各种不同的风险组合，进而也就得到了每一种情况的概率和损失，将所有情况综合即可得到研究对象的每一个参数的概率分布。

3.2岩石隧道工程施工中的风险评价

在岩石隧道工程施工的过程中的风险评价指的是评估已识别风险影响和可能性确定风险量的过程,根据风险估计的结果对风险因素进行定性排序。尽管分析方法有很多种，但在实际的施工中应用最广的只有"风险量=概率×风险影响程度"，采用这种方法，计算出每一个风险的风险量，绘制水平矩阵或坐标曲线。以这种分析方法为基础，根据工程本身的重要程度确定权重，即可以清淅的找到风险管理的重点。

4、岩石隧道工程施工中的风险控制措施

4.1根据风险评估的结果采取相应的措施

岩石隧道工程的风险控制措施有风险缓解，风险自留、风险转移，施工单位可以根据风险量的大小及企业自身的风险承受能力，采取最佳的应对方式。

风险缓解是指施工单位采取一定的预防措施或纠正措施，采用合适的应急方案，将岩石隧道施工中的风险事件的发生概率与不良后果尽可能的降低。风险转移则是采取一定的方式方法将施工风险转移给他人承担的方式，由他人承受风险事件的后果并享受风险事件未有发生所带来的收益。但是这种方式并没有完全消除风险，只是把风险承担的主体改变了，目前风险转移主要有保险或分包两种形式，由于我国有关隧道方面的保险费率研究相对比较落后，而且分析基本上是由保险公司单方面进行，业主基本上不作相应研究，所以工程保险对施工单位来讲仍然存在很大风险。而风险自留则是施工单位通过对施工风险进行预测、识别、评估和分析，明确风险的性质及可能产生的后果，由自己承担风险所造成的一切后果，因此施工单位要采取相应措施进行防治，尽可能消除那些会造成人员伤亡或重大工程事故的风险。例如在混凝土浇注中的混凝土搅拌质量风险，分项分部工程工期风险，加强隧道开挖后的支护以及加强施工检测等。

4.2制定严格的规章制度

建立健全的岩石隧道施工风险管理制度是降低施工风险的重要手段之一。施工单位要配备专业的施工风险管理人员，成立专门的组织机构，对可能发生的风险实行全过程的动态监控与管理，以提高施工企业的抗风险能力，在最大程度上降低施工风险。

结束语

总之，岩石隧道的施工风险，是每个施工企业都十分关注的问题，在施工的过程中对可能发生的风险进行系统的识别、分析、评价，并提出合理的预防措施，为岩石隧道工程的安全施工提供有力保障，对我国岩石隧道施工的发展具有重要意义。

参考文献

隧道工程灾害与防治范文第3篇

关键词：隧道，溶洞，施工，工程问题

一、引言

岩溶在我国西南山区的分布非常广泛，是山区隧道建设中十分常见的地质灾害之一，而我国又是世界上岩溶分布最广的国家之一，在岩溶区的铁路隧道建设过中，技术人员必须结合当地的实际情况，进行岩溶区的工程施工。溶洞存在的数量较多且分布广泛，因此，在进行隧道施工的时候相关的技术人员要根据当地溶洞的具体情况结合以往已有的工程实践经验分析研究荣对对铁路隧道所能造成的影响，预测将有可能遇到后者发生的岩溶地质灾害，并制定出相关的解决方案，有针对性的对溶洞进行技术处理，保证在铁路隧道建设期间不会因为溶洞地质存在而引发一些安全性问题，尽量避免隧道熔岩所引起的地质灾害的出现和发生。

二、溶洞区铁路隧道工程问题

1 铁路隧道岩溶问题岩溶区的隧道建设主要存在问题如下：

(1)与隧道施工有关的工程稳定性及其防治措施问题。该文中主要针对分布在不同空间内存在的不同形态及不同尺度的岩溶洞对隧道建设过程中的结构位移、隧道应力的影响，根据铁路隧道的设计原则以及设计方案和施工计划的安排提出解决措施；

(2)隧道工程施工过程中出现的涌水和突泥的问题。这种情况主要是对隧道施工中与大盘的岩溶水情况产生的工程地质问题进行探讨，并根据相应的地质监测、灾害预测等提出一些能够有效实行的防治方法。

(3)在隧道施工过程中因为水文地质发生改变而造成的环境效应问题。这一问题就岩溶区的隧道工程施工期间对水文地质的变化而引发的负面环境影响提出一些积极应对措施。

2 铁路隧道施工过程中因岩溶而造成的施工问题分析

岩溶在隧道施工过程中作为一种特殊的且占有主要位置的特殊地质存在，让处于该地段的隧道工程施工经常陷入一种盲目的状态，导致这一阶段的施工在被动的状态下进行。在溶蚀地区的山岭中进行隧道施工，经常会遇到毫无分布规律可言、且形状和状态都较为复杂的溶洞，这也就决定了工程设计人员在设计阶段不可能将施工沿线的溶洞分布情况一一准确全面的体现出来。此外，在施工过程中，溶岩的存在对于隧道具有一定的危害性，属于一种较为严重的地质灾害，尤其是大型的溶岩洞一般会给工程施工带来巨大的困难，甚至造成很大的经济损失。在支护设计上主要是借用无溶洞时的支护措施，对出露溶洞一般均采用在原有支护上按经验加强支护的措施，对支护的安全性和经济性缺乏评价，对围岩一支护结构的安全评价不能考虑溶洞的影响，以至于支护设计不仅仅出现刚度过大的现象，还存在着强度过大造成浪费的问题；在对岩溶隧道进行支护设计中，缺少对隐性溶洞对变形、应力规律的分析研究。致使在对在加固过程中基本上都采用全面统一的支护方式，很多都与实际情况不相符合；岩溶区隧道所具有的位移变化和没有岩溶洞存在的变形不相同。而目前的施工工作中缺少的就是根据不同的空间溶洞存在的位置对隧道隧道围岩一支护结构的稳定性做出有效地科学研究，同时在处理方式上也没有切实可行的预处理方案。岩溶区隧道和一般隧道的施工情况不一样。由于熔岩溶洞在施工过程中出现让隧道施工过程变得复杂，因此，做好隧道施工前的预报工作、预测工作及施工过程的动态信息管理，合理的对施工效果做出客观评价是十分重要的，而且会起到一定的效果。但是在目前的情况看来，我国的施工企业中还没有相对应的规范或者指导性的文件能对施工起到规范作用。在施工工作结束以后没有对工程效果进行监测与评价，缺乏对处理措施实行经济合理的科学评估。

三、溶洞区铁路隧道施工阶段的相关处理措施与技术。

隧道施工前首先要对地表展开详细的勘察工作，对该地区的岩溶状态进行研究，同时对已经存在的溶洞做一些施工前处理。利用各种科学的物探方式对溶洞地质实施地质状况预报，探明前方溶洞的具体情况，包括里程、地质、有无积水等，做到有备无患。溶洞没有经过方案处理之前，切忌不能胡乱的丢弃渣土和堵塞，以免对处理方案的制定造成不必要的影响。待探明溶洞的具体分布状态之后，按照科学方法绘制出横纵截面图。作超前地质预报一靠近溶洞时改变施工方法一发现溶洞，保存现场一溶洞勘探，绘制横纵断面图一申请变更一制定措施一溶洞处理。溶洞的处理包括洞穴处理，排水处理，洞内充填物的处理及地表坍塌的处理等，目的是充分保证隧道支护体系的可靠性。由于溶洞大多与地表相通，地表降水极易灌入溶洞，因此溶洞内涌水量随季节变化较大，即使对看似无水的溶洞，处理时应每隔适当距离做泄水盲沟，拱部或全周挂设防水板。对溶洞兼为地下暗河通路的情形，必须顺通河流通路，必要时做泄水隧道引排地下水。

四、溶洞区铁路隧道工程问题研究进展

无论是国外还是国内对于岩溶隧道中的突泥和涌水的问题都十分的重视，从特路隧道的涌水及突泥的初期预测、估算涌水量及排泄数量到具体的施工整治措施都展开了较为深入的研究，并且形成了一套较为完整的方案。但是在岩溶区隧道建设过程中引发的环境问题和施工期间的稳定性问题的处理上，目前的研究方处在起步阶段，可以值得借鉴的资料和数据信息等十分有限。近些年来，岩溶区的隧道工程建设取得了不小的发展，在岩溶溶洞与隧道体系之间的关系的研究上也取得了一些成就，这主要是针对一些露天溶洞地段的隧道施工措施和处理手段所进行的研究，在溶岩洞对隧道应力变形及支护设计等方面的研究仍显不足。溶洞在隧道施工中的存在，特别容易在开挖的过程中出现局部坍塌、石块下落等对施工作业人员和机械设备造成危险的情况。国内外相关的专家和研究机构对此作了很长时间的研究并取得了一些科学研究成果。除了利用常规的地质勘查手段对溶岩洞隧道施工进行探测，还结合各行业的勘测情况制定出符合隧道施工的工程勘察条例。同时，在勘察过程中大力发展相关的科学物探技术，将电磁波透视运用到其中，利用雷达进行溶洞洞穴探测等。使得溶岩隧道地质探测逐步朝着科学理论分析及定量化的方向发展。隧道地质超前预测、预报是工程地球物理研究中的疑难问题之一。目前应用的工程地质推断、地质雷达探测、反射地震负视速度法、TSP和TRT技术有一定的效果，但在目标判别、定位，岩体工程的分类可靠性方面有一定的差距，需要进一步改进。当前，在工程实践中多采用直流电测探法和地质雷达探测法为主。隧道围岩中溶洞的存在使得隧道围岩物理、力学性质发生变化，并且造成隧道地层刚度的变化和隧道围岩应力场变化。在隧道开挖过程中，溶洞使得隧道的施工力学过程更加复杂，并造成隧道围岩应力集中，隧道周边变形量增加。

五、结语

隧道工程施工建设常常因为溶岩地区的地质条件繁多复杂且易变而导致施工进度十分困难。而当前在隧道施工中所执行的施工方案一般都倾向于无溶洞隧道施工的应用，在溶岩隧道支护设计上也只限于加固和加强措施的研究和应用。因此，加大对溶岩区段的隧道施工的理论研究和实践，制定出科学有效合理的具体处理方案对于我国的铁路工程建设十分重要。

参考文献

[1] 王凯. 桥梁溶洞区钻孔桩施工的质量保证与策略研究. 科学与财富. 2010(4).

[2] 闵家瑞. 王树辉. 溶洞区铁路隧道工程问题探讨[J]. 山西建筑. 2010(4).

[3] 王业山. 逯光明. 地下溶洞区域桥基加固处理[J]. 山东交通科技. 2008(2).

[4] 应文兵. 浅谈溶洞区桩基础施工技术[J]. 中国高新技术企业. 2009(6).

[5] 刘海星. 浅析溶洞区域钻孔灌注桩施工方法[J]. 中国科技信息. 2009(4).

[6] 林伟. 溶洞区域人工挖孔桩施工方法[J]. 广东建材. 2008(9).

隧道工程灾害与防治范文第4篇

道路施工中可能会面对许多复杂的地质环境，会对公路隧道的施工造成严重的影响。本文讨论了在我国施工中常见的一些地质灾害类型和相应的预防和处理措施与建议。

关键词：公路隧道；施工；地质灾害

1 引言

随着国内道路交通建设的迅猛发展，公路隧道建设逐渐步入了迅速发展时期。复杂地质条件下,各种灾害性地质所引发的施工安全事故时有发生，所以针对灾害性地质隧道的施工研究十分重要。灾害性地质包括滑坡、崩塌、断层、岩溶、爆岩、软土地质等威胁隧道工程施工安全的灾害性地质条件。这些特殊地质条件为公路隧道的施工安全带来了巨大的考验。本文主要分析了实际地质灾害的现象与特点,以便更好的应对地质灾害;此外还列举了地质灾害的预防和处理方法,为公路隧道施工工作提供依据。

2 活动断层地质对公路隧道施工的影响

2.1活动断层的影响

活动断层主要是目前还在活动或断续活动的地质断层。活动断层会导致岩体出现各种破碎岩面,例如断裂面及层间裂隙面等,使岩体发生破碎,渗透性增加,地表水和降水发生下渗。当隧道需要穿越活动断层时,由于活动断层岩性松软,隧道容易出现塌方以及不均匀沉降,引起隧道结构开裂、漏水,洞口附近仰坡在雨季有滑坡、错落等危险[1]。

2.2处理措施

隧道施工中经过断层无疑有很高的难度。主要来源于断层的特点、断裂带的宽度、含水性以及断层的活动情况的组合关系。目前常见的施工手段是路线选择上尽量规避活动断层,或利用深挖路堑穿越活动断层。利用地质雷达预测、预报断层地质破碎岩体详细情况。开挖前对围岩进行加固。开挖后采用钢架加喷射混凝土作为结构支撑。按设计要求使用混凝土支护,提高混凝土支护结构强度等级。

3炭质板岩地质对公路隧道施工的影响

3.1炭质板岩地质特点

(1)开挖易坍塌

炭质板岩地质环境下,隧道爆破结束,随着围岩在外部暴露时间增多,开挖面围岩逐步出现脱落,最终发生坍塌,若遭遇围岩裂隙水冲击,坍塌情况会更加严重。

(2) 炭质板岩遇水容易软化

炭质板岩遇水会出现膨胀崩解,软化的现象。强度迅速降低,尤其在有水的层面施工时,开挖完成后围岩暴露持续时间过长,会引起隧道顶部围岩出现更大的松动,发生严重的坍塌。

(3)初期支护结构容易发生开裂破坏

当变形量超过极限值后,初期支护结构表面会发生开裂,随着应力的加剧,出现拱架结构变形或弯曲,若无法即时采取加固措施,可能会引起整个支护结构的破坏,发生坍塌。

3.2处理措施建议

隧道施工前,采取提前支护准备措施,一般使用超前小导管进行预支护,保障拱部围岩有足够的支撑力,爆破完成后,防止围岩掉块,避免顶部围岩松动；采用爆破与台阶法结合施工,降低爆破对围岩的影响,保障围岩的承载力稳定。现场爆破工作要按照围岩情况有计划的进行,确定装药量和位置；加快仰拱施工, 尽早保障整个断面的封闭,强化初期支护结构承载力,变形严重的地段,可在仰拱设置钢架，以加强支撑。

4 岩溶型地质灾害

4.1岩溶对隧道施工的影响

当隧道施工经过可溶性岩层,部分溶洞处在隧道底部,充填物很深,隧道基底施工困难，部分溶洞岩质稳定性差,容易出现坍塌;有时遭遇大的暗河,岩溶泥砂可能夹水大量注入隧道,当水不断进入坑道时,可能会出现地表开裂,山体内压激增;部分溶洞、暗河错综复杂,范围大,施工工作难度很高。岩溶程度不一,连通性也有差异,施工时一旦出现岩溶涌入水和泥砂,将会掩埋坑道、损坏机具、影响施工等事故[3]。

4.2　整治措施

隧道施工中经过岩溶地段时,应按照设计资料以及现场勘查情况,掌握溶洞的分布情况，岩层的稳定性以及地下水流状况,为施工方案的确定提供有效地质信息。目前常利用引、堵、绕等措施。

(1)引排水

遇到暗河及溶洞水流时,首选引排的方法。在测定出水源流向与隧道地理位置关系后,采用暗管及涵洞等设施引导水流,将水排出隧道外。水流位置高于隧道高度时,应开凿引水渠道,将水位先降低至隧道高度以下,再进行引排。

(2)堵填

对已经停止变化、跨径小、水量低的溶洞,可通过其与隧道的位置情况,采用混凝土和干砌片石等进行回填封闭,并基于地质条件决定是否进行边墙基础加深。

(3)绕

在岩溶区条件下施工时,若部分溶洞处理出现困难时,可合理选择路线迂回绕过溶洞,继续开展隧道其它部分施工,以节省施工时间,加快工程进度。

5 岩爆型灾害

5.1岩爆特点

岩爆出现在高地应力环境中，地下工程开挖过程里,由于开挖而引起的周边围岩出现强烈的应力作用,储存在围岩内部的弹性应变瞬间释放,且发生爆裂、剥离破坏现象,属于失稳性地质灾害[3-4]。它威胁着施工人力设备的安全,延误工程进度,所以对可能出现的岩爆环境做好勘查,有针对性的做好防治措施。

5.2防治措施

基于岩爆出现的环境,防治工作应从强化围岩应力入手。合理设计隧道位置,保证轴线方向同主应力平行;利用钻孔卸压法、分部开挖手段并且在岩面喷水软化岩体等方法；强化围岩。包括加固开挖洞壁与掌子面的超前加固,主要方法有锚喷、钢纤维喷混凝土和锚杆锚固等。

6 黄土地质对公路隧道施工的影响

6.1　黄土地层对施工的影响

黄土地质有多变构造,并有延续性。在隧道施工时,土体易于顺着节理开裂或剪断。黄土地层若出现在坑道顶部会引发隧道塌顶,位于隧道侧壁则容易发生侧壁掉土,处理不及时,常会引起更严重的坍塌。经水浸湿后,易于突然出现下沉,使施工中的围岩丧失自稳性。

6.2　黄土隧道施工中的防治措施

隧道施工经过黄土地层时,首先要保障对黄土地层节理与分布情况充分的调研。黄土暴露时间过长,会导致围岩风化松弛,进而引起塌方。施工中多采用复合式衬砌,及时设置拱架支撑等初期支护设施,快速构建坚实的支护体系。在含水量较大的地质条件下,要设计好排水方式,改善施工环境。在开挖过程中多用短台阶施工法或分部施工法。

7 膨胀性围岩地质的影响

7.1　特点及危害形式

膨胀性围岩地质存在湿涨干缩以及往复变形的特性,干燥土质条件下的膨胀性岩层,质地较硬,易于脆裂,会出现明显的开裂隙,如果被水浸湿,裂隙将会回缩变窄甚至闭合,地质强度显著降低。软质地质的膨胀性围岩在断裂褶皱的环境下，出现破碎带,隧道施工中受风化作用的影响,出现体积膨胀,产生膨胀压力。所以在这种围岩地质条件下施工中，常遇到围岩变形大,等不良现象。通常会产生开裂、下沉、坍塌与破坏等危险形式。

7.2　整治措施

开挖前勘察围岩特性与规模,借鉴其他的工程实例,认真按照设计文件给予的技术要求进行施工。还应对施工中的情况进行充分的检测和及时调整,分析其地质规律。研究地下水分布范围和实际情况,掌握地下水对施工工作的影响,以便依据围岩条件采取合理的施工方法。

总结

我国国土广阔，公路隧道建设中遇到的特殊灾害性地质环境也多种多样。面对着多变复杂的施工环境，如何合理的应对处理，关系到我国公路隧道建设水平，需要我们更多的研究和学习。

参考文献

[1]孙富学,朱秀清.隧道工程塌方治理及工程实例[J].公路交通技术,2009(2):105-107

[2]朱苦竹,朱合华.滑坡与隧道相互作用机理实例分析[J].地下空间与工程学报,2008,2(5):809-812,817

隧道工程灾害与防治范文第5篇

[关键词]隧道施工、岩爆、特点、成因、预防

Abstract: This paper mainly from the tunneling rockburstprofiles and characteristics of types of rock burst causes andprevention and control measures are discussed further explore the rock burst phenomena in the tunnel project,proposed measures to prevent rock burst.Keywords: tunneling, rock burst, characteristics, causes,prevention

中图分类号：U45文献标识码：A 文章编号：

引言

隧道工程施工中出现的岩爆现象，它具有高发性及突发性的特征，严重威胁着施工人员安全，破坏设备，大大影响施工开展，并会破坏初期支护，严重还会诱发地震隐患，目前岩爆是硬岩隧道勘测设计的重点，也是施工中必须考虑的一项重要内容。

1岩爆的概述

岩爆，也称冲击地压，它是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下的突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。

一旦出现岩爆，常会严重破坏开挖工作面，损坏施工设备，甚至造成人员伤亡。轻微的岩爆一般无现弹射现象，只是岩片剥落，而严重的岩爆则可能检测到4.6级的震级，而且可能持续几天甚至数月。

2岩爆的特点及其种类

岩爆的特点：

（1）岩石砂岩为主且坚硬干燥，岩爆发生之前，征兆不明显，即使仔细寻找也未能发现响声，一般勘察人员认为不会掉落石块，但岩石却会突然发出爆裂声响并散落石块。

（2）一般新开挖的掌子面及距离掌子面1-3倍洞径范围内最常发生岩爆，个别岩爆个也会远距于新开挖工作面。

（3）岩爆时会破坏围岩，破坏的规模在几厘米厚，甚至达到几吨重。围岩破坏较小的，其形状具有中间厚、周边薄特点，并带有不规则的鱼鳞片状脱落,与岩壁平行脱落面。

（4）发生岩爆围时，在破坏岩的过程中，新鲜坚硬的岩体先发出声响，并伴随片状剥落的裂隙一起出现，裂隙一旦贯通就产生剥落或弹出，属于表部岩爆。

（5）受爆破振动影响，会使开挖洞段应力重新分布，导致碛头较大面积岩爆，爆落出的小块鱼鳞片状碎屑，这些碎屑严重时堵塞整个巷道。

岩爆的种类主要包括四种：（1）轻微岩爆 ；（2）中等岩爆；（3）强烈岩爆；（4）剧烈岩爆。

3岩爆产生的原因

3.1隧道埋深影响

水平构造应力较大的地区出现岩爆的概率较大；当洞室埋深较大却无构造应力，但受到上覆岩体自重效应时，洞室也有发生岩爆的可能性。在施工过程中，在偏压及深埋的隧道中钻制炮眼， 出现下列情况时，围岩也可能发生小规模岩爆：（1）邻近孔眼之间的距离不合理；（2）光爆效果不符要求；（3）开挖后的洞穴形状不圆；（4）没有及时进行喷锚支护等。

3.2 结构面因素

岩爆优势面定义：对岩爆的形成、分布、强烈程度等具有控制作用的软弱面或断裂(节理)。岩爆优势面控制着地应力的大小、方向和分布，另一方面控制着岩体的结构类型和破坏模式。研究表明：整体性好、强度高的岩体更容易产生岩爆。

3.3 地下水因素

在隧道工程中，地下水的存在对该部位具有降温和软化作用，有地下水的岩体发生岩爆几率小，相反，当隧道内干燥无水，埋深较大，且岩体结构面不发育时，便容易发生不同程度的岩爆。

3.4 高地应力影响

研究表明近代构造活动山岩体内具有较高的地应力，而且储存的应变能也大，若储存的部分能量大于硬岩石自身的强度时，容易引发岩爆，一般表现在深埋地下的石灰岩、花岗岩、石英岩或玻璃质火山岩等岩石。

3.5岩层受到压力作用

深埋中的岩层上面覆盖着岩石，使岩层周围承载着较大的岩石的重量，活动性断层也影响着深埋岩层，未开挖前，岩层便同时承受着三对压力作用，三对压力的特点是大小相等但方向相反，压力之间相互抵消，岩层在这种平衡作用下，保持相对静止状态的变形运动。进行隧道开挖后，隧道坑道内一些原来具有受力作用岩体被移走，引起岩层周围的压力发生改变，形变也改变，导致变化的压力旨在实现新的平衡，这种情况下发生岩爆的可能性极大。

4岩爆的预防及防治措施

施工前为保证岩爆地段的安全性，施工方需要采取积极主动的预防措施，并加强支护工作，最大限度降低岩爆的发生率及其产生的危害。

4.1提前勘测，确定应力

施工前进行勘测，根据勘测资料建立概念模型和数学模型，利用三维有限元数值，对建模进行运算及反演分析，并对隧道模拟不同的开挖工序，初步落实施工区域地应力的数量级，研究容易发生岩爆的部位及里程，以优化施工开挖方案，优化支护顺序，提供初步理论依据预防岩爆。

4.2加强地质探测

施工过程中，进行主动超前的地质探测，提前预报岩爆可能发生的情况，并预报地应力大小。超前探测的方法有：超前钻探、声反射和地温探测，同时观察岩石地质的特性，来综合判断岩爆高地应力大小，推测发生岩爆的可能性。

4.3钻孔预防

在隧道内打设超前钻孔以便转移掌子面的高地应力，也可以在围岩内注水，以降低其表面张力。超前钻孔一般使用钻探孔，通过地质钻机或液压钻孔台车在围岩掌子面打设钻孔，钻孔直径要求4.5厘米，每个循环布置的孔数约为4-8个，深度为5-10米。必要时，如果预测到较高的地应力的做法：（1）在超前探孔中进行松动爆破；（2）使用小炮震裂完整岩体；（3）向孔内压水，这些均可避免应力集中。

4.4加强监测，以指导开挖与支护

隧道施工工程中，应该加强围岩的监测工作，对现场围岩和支护结构进行观察，观察辅助洞拱顶下沉的变化、两维收敛的变化、锚杆测力计变化以及多点位移计读数的变化，对预测滞后发生的深部冲击型岩爆进行定量化，有利于指导开挖，指导支护施工，确保隧道施工安全。

4.5加强施工支护

爆破后立即向拱部及侧壁喷射钢纤维，或喷射塑料纤维混凝土，再用锚杆和钢筋网进行加固，这就是支护方法。必要时，支护工作还可以架设钢拱架，或者打设超前锚杆。为减少岩层暴露的时间，降低岩爆的发生率以及保证施工人员安全，开挖工序后必须紧接衬砌工序，必要时可进行跳段衬砌。同时，还需预先准备临时钢木排架等，一旦听到爆裂响声，便立刻进行支护工作，防治事故发生。

4.6发生岩爆迅速封闭支护围岩

岩爆规模小时，防护工作可以直接喷射混凝土。岩爆规模中等时，防护工作可在围岩上加设钢筋网和钢筋肋后，在喷射混凝土。岩爆规模较大时，防护工作必须立即进行衬砌混凝土施工，保证围岩和初期支护紧密结合在一起，使其形成新的自稳能力。

4.7使用水胀式锚杆

岩爆常易发生在围岩开挖4小时之后，利用水胀式锚杆施工方法，能够提前2小时完成施工，而且此方法操作简单，其锚固实现只需利用水压作为介质即可，无需待黏结剂变干后再操作。

5结语

隧道工程中的岩爆灾害，提前预测远远重要过发生后的防治，特别适用于西部大埋深山岭地区。对岩爆的预防应运用完善科学的预测理论，利用先进合理的预防与防治方法。目前，针对隧道和地下工程，其当务之急是研制更先进的预防与防治设备以及相应措施，此外，还应重视岩爆过程中应力重分布的测试工作。

参考文献：

[1] 唐姣.浅析岩爆发生的机理与防治[J]. 陕西水利, 2012,(02) .

[2] 唐宝庆,曹平.引起岩爆因素的探讨[J]. 江西有色金属, 1995,(04) .

[3] 李田田,王志坚等.浅析引起岩爆的若干因素及岩爆的防治措施[J]. 中国西部科技,2009,(17) .