隧道工程灾害与防治范文

导语：如何才能写好一篇隧道工程灾害与防治，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：隧道；施工；灾害

1 隧道施工地质灾害的特点

交通运输工程作为国家基础设施建设的重要构成部分之一，这类工程的建设非常受重视。隧道作为一种交通运输工程，其的施工质量也会影响交通运输业的发展速度，进而影响到国家基础设施建设的速度。在隧道施工过程中，地质灾害是对隧道施工质量造成影响的一个重要因素，而引发隧道施工出现地质灾害的特点主要包括下述三个方面：第一，隧道施工缺乏科学的规划，存在盲目施工现象，是导致隧道施工出现地质灾害的一个根本原因，会对隧道施工的质量造成较大的影响。第二，在隧道施工过程中，隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比，前者的影响力更大、危害性也更高，对隧道施工造成的影响与自然地质灾害相比也更为严重。第三，从灾害防治上来看，隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比，前者能够被预防和治理，但后者的预防效果不理想。基于此，在隧道施工过程中，为防治因多方面的因素而引发的地质灾害，施工单位应制定全面的地质灾害防治措施，利用相应的防治措施对隧道施工可能引发的地质灾害进行防治，以此保证隧道施工的质量，并提高隧道施工的安全性。为实现这一目标，针对隧道工程的施工，施工单位应重视并做好隧道施工地区的地质勘察工作，针对隧道施工可能引发的地质灾害，应制定多种防治方案，对隧道施工可能出现的重大地质灾害的防治工程的可行性进行深入研究，采用科学、适宜的施工方法，按照科学的施工流程，完成隧道施工工作，并对隧道施工的各个环节进行严格监测，以此保障隧道施工的安全性，避免因地质灾害的发生而影响到隧道施工的质量，从而确保隧道施工的质量能够达到安全使用的标准。

2 隧道施工地质灾害的类型

2.1塌方问题

隧道施工的作业环境主要是在地下，在施工过程中，施工地区地质结构发生变化是影响隧道施工的一个重要因素，不仅会影响到隧道施工的安全性，也会对隧道施工的质量造成影响。在隧道施工过程中，地质结构的不稳定，会导致岩层薄体区域出现褶曲，在这种情况下，若是在该区域进行穿岩作业，很容易导致施工地区的地面出现不均匀沉降，严重情况下还有可能引发塌方问题，并对隧道施工人员的人身安全造成威胁。在隧道施工过程中，如果隧道施工涉及到在岩层破碎地带或断层地带的施工，则在上述地带进行施工的时候，该地区的地质结构会因岩体内地应力的释放而变得松散、不稳定，再加上地质结构所承受压力的逐渐变大，很容易导致在隧道开挖作业过程中出现塌方问题，以至于影响到隧道施工的安全性和施工质量。一般情况下，在隧道施工涌水区域，塌方现象最常发生，而这不仅会提高隧道施工出现安全事故的几率，也会对隧道施工的质量造成不利影响。

2.2涌水问题

在隧道施工过程中，涌水是隧道施工比较常见的一种地质灾害，也是发生几率最高的地质灾害问题，并且对隧道施工造成的影响也比较大。在隧道施工中，隧道施工区域的地质结构发生变化或隧道在开凿作业时被破坏等因素，是导致隧道施工出现涌水灾害的主要因素。在上述因素的影响和作用下，会导致地下水通过隧道涌出地面，而这不仅会对隧道施工的速度造成影响，也会影响到隧道施工的质量。从涌水灾害的表现形式来看，在隧道施工过程中，岩层破碎地带存在裂缝会引发严重的渗漏现象，并导致岩溶裂缝水与管道水涌出，进而对隧道施工造成较为严重的影响。

3隧道施工地质灾害的防治措施

3.1塌方灾害的防治

若隧道塌方事故出现，施工人员应在第一时间撤离施工现场。负责人员及时调查塌方的原因，并制定合理有效的应急处置方案。

1）处理塌方应先加固未塌地段，防止继续发展。对于开洞高度较低，延伸长度较短的隧道项目，首先应对洞体两端进行加固处理，采取锚喷联合支护对侧面和顶部岩层结构进行加固，稳固岩层支架后清理残渣，拆除临时支架。对于开洞高度高，而塌渣数量较大的隧道项目，塌渣全部封堵洞口时应及时采取支护，并探测塌穴的位置和规模，采取注浆加固方法封堵渣体，待结构稳定后再按照先上后下的顺序清理渣体，尽快完成洞体的衬砌。当隧道施工地质结构不良，导致塌方出现冒顶时，应在陷周围及时打设地表锚杆，并采取钢架支撑等进行加固。当洞口塌方延伸到地表层，应采取暗洞明作的策略，避免塌方进一步扩大。

2）在处理塌方事故时应加强对地下水的防排工作。引截地下水防止对塌方区域造成侵蚀，避免出现二次塌方。

a.岩层地表下沉或出现裂缝，应采用不透水土壤夯实结构，并防止地下水渗入塌方区域。

b.塌方体存在地下水活动时，应及时引流地下水。

c.塌方通顶时，塌方区域回调高度要高于地表，并用不透水黏土封堵回填口，四周开发排水通道，用防水布遮盖陷。

3）塌方出现后必须增加检测强度，增加监测点数，根据实时监测数据调整施工方案。

4）根据塌方地段规模和地质特点加强衬砌。塌方规模较小，可以用干砌片石及时封堵塌穴，如果塌方区域较大，则必须在回填一定量干砌片石后，用钢支撑加固周围岩层。对于特大塌方事故，应开展专项应急处置方案。

3.2涌水灾害的防治

涌水地段是施工过程经常要处理的问题。断层地带经常会造成涌水，洞顶岩层厚度太小，裂隙扩张，降雨时水分渗漏也会造成涌水。我们一般采用的方法是超前钻孔排水、超前小导管预注浆堵水和辅助坑道排水。超前对于围岩堵水处理，要根据地质和水文条件做好方案再施工。围浆注浆堵水是灌注浆液至围岩区富水区域，封堵地层渗水裂隙，减少围岩渗水。注浆液通常包括水泥浆液、水泥-水玻璃浆液以及化学浆液，注浆时候通过从地表钻孔或者径向、超前向方式进行。各浆液的材料特点也有差异，水泥浆液优点是结石强度高，配置容易，材料丰富，成本低廉，缺点是颗粒粗，易沉淀，不稳定。水泥-水玻璃浆液来源丰富，结石率高，无毒，易配置，可靠。可以通过改变水泥和水玻璃的配合比，调节扩散范围。化学浆粘度低，凝胶时间可控制，稳定性好，抗渗性强，结石率高，但是有点毒性。岩石裂缝、浆液粘度、凝结的时间、注浆的速度和压力等等，会影响浆液扩散半径。扩散半径与压浆压力和压入时间成正比，与浆液粘度成反比。注浆过程还要注意涌水压力，裂缝大小和粗糙度及浆液性质和浓度对注浆的压力大小的影响。修建隧道的时候，要注意减少地下水渗流带的泥沙，因为

这些会使得围岩粘聚力下降，加大衬砌的风险，同时，大量的泥沙会堵塞排水管道，造成隧道渗流。采用围岩注浆好处是能够封堵渗水通道，形成隔水保护效果，固化的浆液使得围岩力学性质改善，减轻隧道结果外水压力。此外的涌水集中大范围的地方，可采用开缝的摩擦锚杆排水后喷锚。也可以使用排水管和汇水孔后，喷射混凝土进行防水。

4 结语

隧道施工中出现地质灾害是影响隧道施工质量和效率的主要因素，也是制约交通运输行业发展的重要因素。基于此，针对隧道施工过程中较常出现的塌方、涌水等地质灾害，施工单位可采用适宜的防治措施对其进行处理，以此保证隧道施工的顺利实施，据此提升隧道施工的质量，进而为安全使用隧道奠定基础。

参考文献：

[1]张彦.长大隧道施工地质灾害及其控制技术[D].昆明理工大学，2005.

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关键字黄土隧道；湿陷；塌方；灾害防治

中图分类号：U45 文献标识码：A 文章编号：

1 黄土的工程特性对隧道工程的影响

1.1 黄土的湿陷性

湿陷黄土【1】在自重压力或外力荷载压力不变时，受水浸湿后结构迅速破坏，产生急骤显著附加下沉，从而引起地面的变形和建筑物破坏；湿陷性由湿陷系数、自重湿陷量、总湿陷量等指标【2】表征，宏观表现为浸水后沉降量显著增大。我国湿陷性黄土的分布面积约占全国黄土分布面积的60%左右，大部分分布在黄河中游地区的关中、陕北、宁夏、豫西、陇东及陇中的黄土高原地区，面积达27万km2。黄土的疏松多孔结构，尤其是结构性孔隙是黄土湿陷性的必要条件；黄土中的不抗水粒间胶结是黄土湿陷性的充分条件；遇水浸泡后黄土胶结削弱强度降低，并且其削弱程度随水量的大小成比例变化，极易产生湿陷、呈饱和流塑状态，从而减弱甚至丧失承载和自稳能力。这是黄土湿陷性的本质。

1.2 黄土的击实性

黄土击实性是指黄土在一定外力冲击作用下密度、含水量、强度等物理力学性质随冲击强度而变化的特性。一般冲击强度大时密度增大、含水量降低、强度提高。改变击实功，最优含水量和最大干密度也发生变化，击实功大能客服更大的摩擦阻力，所以最大干容重增大而最优含水量降低。

黄土的孔隙率在50%左右，按照孔隙的大小、形状、数量以及连通性等方面，黄土中的孔隙被分为微孔隙、小孔隙、中孔隙和大孔隙【3】。其中，微孔隙形成于胶结物中，杂乱分布，连通性差，透水性弱，主要是胶结物孔隙；小孔隙均为粒间孔隙，小孔隙由骨架颗粒相互穿插，紧密排列组成，又称为镶嵌孔隙，含少量胶结物孔隙；小孔隙和微孔隙在黄土沉积时形成，由骨架颗粒群形成的架空孔隙，数量较多，对骨架颗粒的稳定起着主要作用；中孔隙由骨架颗粒相互支架构成，数量多，为颗粒的变位提供了空间，连通性好，透水性强，是黄土产生震陷的主要原因，又称为支架孔隙；而大孔隙主要在黄土沉积后成岩过程中由生物作用形成，呈管状或不规则状，数量少，主要是黄土中次生的根洞、虫孔、鼠穴、节理【4】和裂隙以及溶蚀孔洞。

2黄土隧道地质灾害的主要类型

黄土隧道工程地质灾害的两个基本类型是自然营力导致的灾害和人为作用导致的灾害。自然致灾主要是黄土的工程特性和地质环境引起；人为致灾主要是施工方法和支护衬砌导致的。

2.1塌方

由于黄土是垂直节理【4】发育的，彼此在水平方向的连接力较弱。在干燥时，黄土的强度较高，衬砌受力较小；遇水后黄土强度随之降低，这时极易引起衬砌的受力不均匀，并且由于隧道表层黄土厚度分布多不均匀，从而在黄土梁去隧道易成偏心压力，成为偏压隧道，造成塌方等地质灾害。由于各种因素，神延铁路隧道发生过24次大塌方，小塌方不计其数【5】。

另外，黄土隧道坍落时从围岩开始变形，一般会经历弹性变形、塑形变形、松动、坍落等过程。在隧道开挖和支护时，由多种因素的影响，围岩整体的力学性质和稳定状态发生变化，隧道塌方也就随之而来。

2.2湿陷

研究表明粘粒含量及赋存状态是影响黄土湿陷性的主要因素，在一定压力作用下黄土受水浸湿后模量降低，由此导致明显附加沉降，隧道覆盖层产生湿陷引起土体局部不稳、应力集中。

离石黄土一般不具湿陷性，原因主要是离石黄土湿度较大，含水量较高；粘粒含量增多，因此黄土隧道湿陷性的危害集中在浅埋地段和洞口段。已有工程表明马兰黄土具轻微自重湿陷，湿陷深度仅在数米之内，故除了洞口段和特浅埋地段外，黄土隧道可不考虑湿陷性。如神延线的二郎山隧道最浅处只有4m，两侧均是黄土梁，构成集水区，湿陷后形成陷室、盲沟，若不采取措施，长期作用会切穿“浅层”，最后导致塌方冒顶。

3黄土隧道工程地质灾害的防治措施

3.1加强防排水工作

黄土隧道在施工过程中水的危害是极大的。隧道塌方、表覆层滑塌等地质灾害的发生均不同程度地受到水的作用。由此可见，黄土隧道防治的首要对象就是水。

隧道开挖后，加强洞内防排水工作，如果水量较大可在初期支护背后布设软式透水管【6】将水集中排出，避免围岩受水浸泡，而使变形加剧。隧道洞内，顺坡排水时，采用仰拱超前的方法，同时完成洞内排水沟，形成排水系统；逆坡排水时，下部开挖设集水井，疏通周围汇水通道，用水泵排出洞外。隧道出现大面积淋水或者成股状水流涌出时，采用引流管，直接引入集水井。洞顶覆盖层的渗水是洞内集水的主要途径，可适当改变表层地貌形状，以利于雨水的疏散；夯填陷穴等天然集水坑，疏导地表水，减小其渗流量。

3.2及时合理的衬砌

黄土隧道衬砌支护尤显重要，这是由黄土自身的特殊性所决定的。

黄土隧道开挖后，围岩几乎不经历弹性阶段而直接进入塑形阶段，围岩力学指标随塑性区的形成和发展而不断降低；另一方面黄土隧道侧压力较大且遇水增长，因此喷锚支护应及时合理阻止塑性区的进一步扩大，即允许有一定的塑形变形。衬砌时尽量避免使用型钢钢架等刚度大的支护体系，而使用钢筋格栅、添加钢纤维或使用改性混凝土等柔性较大的支护结构体系，以避免过分地约束变形发展，造成围岩稳定的假象。

对松软或含水量较高的地层地段，可设置超前锚杆、小导管、灌注浆【6】等方法预加固围岩。利用小导管注浆形成超前支护，作为隧道穿越软弱地层的一种辅助工法，已有不少成功实例。而将小导管注浆法用于穿越塌体可以说是一种带有尝试性的先例。应该说，两者的基本思路是一致的----都是通过小导管注浆加固地层，形成伞状的承载拱，保护隧道的掘进。值得注意的是，一般情况下塌体比未扰动的软弱地层松动过程度大，施工的风险性也大，所以施工人员需要特别谨慎，作业时需要特别认真。

4结语

黄土是第四纪干旱半干旱特定地区形成的具有特定物质组成和微观结构的特殊土，其强度偏低，承载力低，部分还具有湿陷性。塌方与湿陷作为黄土隧道最常见的地质灾害，受到围岩类别，隧道埋深，地质环境、施工方法、衬砌等综合因素的影响。总之，黄土隧道对水异常敏感，围岩含水量增高后其强度显著降低，湿陷现象表现突出，此外集中降雨还可以形成洪流、冲刷地表，带走大量黄土，改变盖层地形地貌，形成冲沟、塌穴等积水坑洞，引起渗水塌方、河谷下切，从而威胁洞身安全。因此必须采取有效措施防治黄土隧道工程中的地质灾害。

参考文献

【1】关文章.湿陷性黄土的工程性能新篇【M】.西安：西安交通大学出版社。1992

【2】蒋明镜，沈珠江，赵魁芝等.结构性黄土湿陷性指标室内测定方法的探讨【J】.水利水运科学研究。1999，（1）：65~70

【3】白铭学，张苏民.高烈度地震时黄土地层的液化移动【J】.工程勘察。1990（6）：1-5

【4】王景明等.黄土构造节理的理论及其应用【M】.北京：中国水利水电出版社。1996

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关键词：隧道工程；岩石隧道；风险；技术水平；解决措施

中图分类号：K826.16 文献标识码：A 文章编号：

一、前言

以往在山岭中修建的岩石隧道由于自然条件的恶劣以及施工设备的落后，致使在施工过程中以及运营期间均可能出现大量的工程事故，例如：崩塌、冒顶、岩爆、火灾等等，从而造成巨大的财产损失和人员伤亡。因此，如何尽可能地减小岩石隧道事故发生率以及灾害损失，已经成为一个迫切需要重视的课题。风险分析理论可望为此提供一条可行的途径。目前，国外对岩石隧道工程风险的研究还处于起步阶段，无论是理论还是实际应用都尚待完善，而且目前所取得的成果基本上都是针对运营阶段的风险(例如火灾，通风等问题)，国内在此方面的研究相对就更少，基本上还停留在纯技术分析层面。本人在施工中，通过对相关工程的了解与分析，总结出了各种可能在岩石隧道施工中出现的风险，应做好有效的风险分析、风险预测、风险评价、风险转移等，并提出了相应的意见。

二、岩石隧道工程事故统计分析

随着我国科学、技术水平的不断进步，岩石隧道工程中所使用的设备与技术水平也在不断的更新，这就有效的降低了岩石隧道施工中的危险因素。可是，由于其工作性质的影响，与其他行业相比，隧道施工存在的危险因素仍然较高。以下对岩石隧道工程事故进行了统计与分析，具体内容为：

2.1 从施工方法角度进行分析

在隧道工程施工中常用的施工方法有：矿山法、盾构法和顶管法。通过相关资料我们可以了解到，在进行岩石隧道施工的过程中，最危险的一种方法就是矿山法施工，发生事故的比例达到了50%以上；其次就是盾构法，大概占30%多；顶管发所占比例相对较小，大概有20%左右。

2.2 从事故死亡人数角度进行分析

在对隧道工程中造成人员死亡的事故中，由于建设机械问题而造成的事故最多，大概占总数的25%左右，然后依次是崩塌冒顶、坠落、爆炸和火灾、翻车、飞石掉落、起重机以及其他因素。

2.3 从施工过程角度进行分析

一般情况下，在岩石隧道内进行的施工主要包括开挖、出渣、支护以及衬砌，不同的施工过程造成的事故频率也是不同的，在这几种施工过程中，事故发生率最高的是开挖以及支护过程，出渣与衬砌相对较低。

2.4 从事故发生地点角度进行分析

通过对事故发生地点的统计，我们可以了解到，在使用矿山法的施工中，发生事故几率最高的地点为掌子面，达到了65%，其次就是洞内，大概占30%，这两个地点发生事故的概率就高达95%；在使用盾构法施工的过程中，发生事故的地点主要有掌子面、洞内以及竖井，他们所占的比率差不多，都在25%左右；在使用顶管法施工的过程中，发生事故几率最高的地点为竖井，其次就是除了洞内、洞外以及掌子面的其他地点，大概占20%。

三、岩石隧道工程风险分析

3.1 风险分析的基本概念

通过相关统计数据我们可以了解到，由于岩石隧道施工的不确定因素较多，施工难度较大，风险也相对较高。所以，在进行岩石隧道工程施工的各阶段可能造成风险的因素进行详细的分析与总结，从而对风险进行有效的预防与控制。对风险进行有效的控制并不是代表能够将风险完全的消除，我们一定要正确的看待这一问题。

风险是现代社会中经常用到的一个术语，是与人类的生产、生活相伴产生的。对于风险的概念可以通俗地解释为：风险就是不幸事件发生的可能性；或者说风险是一个事件产生令人不希望发生的后果的可能性(概率)。国际隧道协会(ITA)对风险的定义为：灾害事故对人身安全及健康可能造成损害的概率。

所谓的风险分析，就是对风险所造成的危害、损失等进行科学、系统的评估，具体包括以下几方面内容：首先，就是对风险进行辨识，只有对那些潜在的风险产生足够的认识与了解，才能归类、总结出那些风险较大的因素；其次，就是对风险进行评估，也就是对整理出来的风险可能造成的后果以及发生的几率进行评估，总结出详细的概率分布；最后，就是对风险进行评价，将总结出来的结果与规定标准进行比较，并给出评价。

3.2 岩石隧道的风险因素及辨识

在进行岩石隧道工程的施工过程中，不仅要对可能存在的各种风险因素进行详细的了解与分析，还要能够对这些风险进行准确的辨识，这样才能根据实际情况采取相应措施。在施工前期就要做好全面的准备工作，充分考虑到施工中可能存在的各种风险，这样才有利于做出正确的决策。在项目开始施工之后，就要重点进行施工风险管理，这样才能有效避免事故的发生，保证岩石隧道工程的顺利进行。在运营过程中，则主要表现在效益风险，以及重大安全事故风险。

在进行岩石隧道工程施工的过程中，最容易发生事故的阶段就是施工阶段，主要包括以下几方面的风险因素：

第一、自然风险

由于自然环境的变幻莫测，在进行岩石隧道施工的过程中要面临各种自然灾害所造成的风险，例如地震、台风、洪水、雷击、暴雪、高温、大雨等。

第二、环境风险

岩石隧道工程属于大型工程，在施工的过程中不可避免的要使用各种机械设备，这样就会造成一定的粉尘、噪音、废气等污染，而且在对岩石的挖掘过程中还会释放一定的有毒气体，造成了一定的空气污染。

第三、施工风险

施工过程中可能出现的风险因素最多，主要包括施工技术风险因素、施工现场风险因素、设备风险因素、原材料和成品半成品材料风险因素以及进度施工管理及人员素质方面的因素。

第四、重大事故风险

在进行岩石隧道施工的过程中，也可能会遇到火灾、爆炸、崩塌等重大事故。

3.3风险控制

隧道工程的风险控制无外乎是风险转移和风险自留。风险转移就是通过保险，以及分包等形式将风险转移，但是目前国内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，这显然存在很大问题。而解决的办法应该是由业主委托独立的咨询公司进行分析，但国内类似的咨询公司基本没有。因此，工程保险对业主来讲仍然存在一定风险。对于自留的风险，应该采取相应措施进行防治，尤其是那些会造成人员伤亡或重大工程事故的风险，要尽可能地消除。如对于隧道施工引起地面下沉、建筑物开裂，可以采取的控制措施可能有：分部开挖方法、超前锚杆支护或超前管棚加固、采用控制爆破技术、加强隧道开挖后的支护以及加强施工检测等。但采取这些措施之前，要进行科学性、可行性、经济性的论证和优化，使自留的风险在合理的经济指标下达到最低。

四、结束语

综上所述，岩石隧道工程中的风险因素非常复杂，施工队伍及工程技术人员，一定要对施工现场进行充分的了解，根据实际情况运用科学、合理、有效的方法制定出详细可行的施工方案，并对可能存在的风险以及可能发生的事故进行系统的、详细的分析与总结，并做好相应的预防措施，从而降低风险发生的概率，避免造成人员伤亡事故的发生。

参考文献

[1] 杨萍. 公路隧道衬砌背后缺陷风险评估研究[J]. 中国安全科学学报. 2011.01:17-19

[2] 李春耕. 浅谈如何作好隧道施工技术管理[J]. 民营科技. 2013.01:24-26

[3] 刘刚,黄林冲. 风险管理在隧道工程施工工期上的应用[J]. 中外公路. 2009.03:18-20

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关键词：隧道施工；地质灾害；问题；防治

中图分类号：U45文献标识码： A

一、工程概述

新建铁路织金至毕节线石头寨隧道工程包括石头寨隧道和石头寨隧道平导，里程范围：正洞DK359+272～DK362+770，全长3.498Km；平导PDK359+272～PDK360+530，全长1258m。

石头寨隧道是织毕线重点控制工程，位于织金县金龙乡境内，洞身进口位于架盖河右岸的陡坡上，往南经大冲、黄山坝子、岩脚至七棵树冲沟边出洞，属云贵高原低中山溶蚀地貌，地面高程1204～1495m，自然坡度5°～60°，局部为陡崖，地形起伏较大。洞身穿越马场断层、依多背斜、张家寨断层等构造。隧道全长3498m（其中Ⅲ级围岩长1770m，Ⅳ级围岩长1340m，Ⅴ级围岩长388m，Ⅳ、Ⅴ级围岩占49.4%），为单线隧道，隧道最大埋深约282m。隧道施工设平导一处，位于隧道进口线左30m。平导里程DK359+272～DK360+530，全长1258m（其中Ⅲ级围岩长770m，Ⅳ级围岩长340m，Ⅴ级围岩长148m）。全隧道除DK359+548.29～DK361+074.2段（1525.91m）位于半径3500m的左偏曲线上外，其余均位于直线上，洞内线路纵坡为单向上坡，依次为进口28m为0‰平坡，洞身400m为10‰的上坡，洞身3050m的11.5‰的上坡，出口20m的6‰的上坡。

二、隧道施工时常见的地质灾害种类

隧道施工时时常会发生围岩变形、塌方与涌水等地质灾害,这些地质灾害问题发生的条件是各不相同的,然而,它们对于隧道施工所产生的巨大危害却又是大致相同的。下面便对这些隧道施工中常见的地质灾害问题逐一加以分析。

1、围岩变形破坏的问题

围岩变形破坏是隧道施工过程一类较为常见的地质灾害,这类灾害的一般表现是:支离破碎或较为松散的围岩山体产生冒落问题与塌方问题,带有膨胀性的大山岩体会局部地出现变形现象与塌滑现象,使得隧道的支护结构时常受到严重的破坏,导致大山岩体会出现岩爆现象。但是塌方是隧道进行施工过程中常见的地质灾害问题,其中大多数也都是由于围岩失稳问题而产生的突发性的崩塌状况,最终造成了重大的生产安全事故。

2、涌水与突水的问题

涌水与突水的问题也是导致隧道施工时常见的地质灾害的问题之一。涌水问题发生时，会携带着很多的碎屑，并和突水问题同时爆发在隧道节理裂隙的密集区域,而突水问题又经常地在岩溶的洞穴中与溶隙加以发育的相关地段以及含水层部分、隔水层部分的交界面处发生。

3、地面的坍塌与沉陷的地面的问题

坍塌问题与沉陷问题通常会发生在隧道的施工的整个过程当中,甚至会在施工过程结束以后还会有发生常见的地质灾害问题的可能性。地面产生坍塌的原因大多是在于隧道的长期涌水和抽取了大量的地下水之后而造成的,还有相当一部分的地面坍塌的发生原因是隧道的顶板发生冒落状况或塌方状况。但是地面的沉陷问题却大多数情况下发生在深埋的隧道施工过程的开始阶段时。地面坍塌问题和沉陷问题所导致的地质灾害不仅会给隧道的施工本身带来更大的施工难度,而且也会使得地表的建筑将受到严重破坏,并最终造成周围的生态环境进一步的恶化。

4、隧道施工过程中其他的地质灾害问题

除了上述比较常见的隧道施工过程中的地质灾害问题以外,在实际的施工过程中，包括瓦斯爆炸问题和淤泥带突泥问题等地质灾害也偶有发生,同样会对隧道的施工进度及从业人员的生命安全造成极大的威胁。

三、隧道施工过程中常见地质灾害问题的相关防治措施

随着隧道施工工作的逐步步发展,隧道施工工程的规模和埋深度也在逐渐加大,施工的地质条件也变得越来越复杂,隧道工程在施工前务必要做好相关地质方面的勘察工作与研究工作,只有这样，才能确保施工工程的顺利开展。但是实际操作时,很多的时候，隧道工程在施工以前虽然进行了十分充分的勘察工作与分析工作,但是开挖以后却意外地发现,很多的地质结构已经发生变化,和勘察工作获得的信息并不完全相同,甚至还产生了极大的差错。由于在不同的地质情况下是会产生完全不同的地质灾害的,所以必须依据施工现场的具体环境，并结合科学理论来进行分析工作,只有这样，才能最终制定出富有针对性的灾害防治措施。

1、塌方问题的防治措施

很多比较松散与支离破碎的围岩时常会产生隧道的塌方现象,通常意义上讲，这种情况下,就要对围岩在整体上进行加固稳定性与增大强度的处理工作。施工过程中较为常见的处理方式有超前长管棚和超前锚杆两种,这些措施都可以使围岩的稳定工作与强度增强工作得以顺利实现,从而使得隧道的塌方发生机率大幅度降低。而面对断面大隧道在进行开挖工作时，务必要对那些软弱围岩的相关部分都采取逐步进行开挖的施工方式,这样做的话，既能够使得围岩暴露的时间方面大大减少,而且在开挖以后,也能够立刻地开展支护处理工作,使得隧道的围岩在稳定性上大大地增加。

2、岩爆地质灾害的相关防治措施

在防治诸如岩爆类的地质灾害的时候，既能够采用预报监测的方式,也能够运用地应力来进行相关的卸除,采用多循环分步开挖方法和超前高压注水的方法等施工的方式来对岩爆灾害极有可能产生的相关部位来进行重点的监测工作与预控工作,以上措施都可以有效地缓解岩爆灾害造成的损失程度。

3、突水问题与涌水问题的防治措施

隧道施工时，一旦出现突水问题或是涌水问题等灾害，应当通过排和堵的具体措施,或者直接采用排堵相结合共同使用的相关措施来进行有效的处理工作。在对突水问题和涌水问题进行治理的同时,还要对施工工程的附近的暗河及溶洞的突水部位也做好监测工作与预控工作。通过监测与预控来实现对施工阶段的地质预报。进行监测和预控工作时，不仅需要要准确对溶洞与暗河和隧道的交汇位置的做出准确的分析,还要做到在隧道进行施工出现突水与涌水以后,对那些非岩溶深埋的隧道也要进行排水导坑和钻孔疏干的相关治理工作。岩溶隧道与浅埋隧道的治理还是要以堵的方式为主,尽量地阻止地下水位发生下降,还要防止地面出现塌陷情况和井泉干涸等现象,因为这些问题将直接地破坏到周围的生态环境。施工时还应该先使用隔水层开挖，然后再进行含水层的开挖,这样做能够有效地减少突水事故的发生概率,还能使用超前引排与超前预注浆等施工方法,也都能够有效地减少突水类灾害的发生。

4、地面坍塌与沉陷的防治措施

地面发生坍塌,可以采取回填、绕避等施工方式,有时还要对施工洞穴的顶板加固等措施,这些措施都可以有效预防地面坍塌和井泉的干涸,防止对周围环境造成的恶劣影响。很多浅埋隧道地表坍塌都是由隧道塌方造成的,所以可以在隧道开挖初期,采取锚初期的支护,控制隧道发生变形。

5、其他地质灾害的防治措施

隧道在施工中如果穿过煤层,很可能发生瓦斯爆炸,所以一定要对地质预挖部位进行地质的探测,加强地质隧道施工的超前预报十分重要。另外还有钻爆法隧道施工对防爆的处理和防治措施。

结束语

综上所述，隧道施工存在很多安全隐患和风险，但是施工中只要我们能认清常见的地质灾害成因，规范施工，做好防治防范措施，就能减少和避免这些地质灾害现象的发生，将隧道施工的风险和安全隐患降到最低。

参考文献：

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关键词：隧道工程、突水灾变、动力控制、岩溶隧道、剧变失稳

岩体中地下水的存在和流动，是影响洞室围岩稳定性的主要因素。不仅影响围岩的应力状态，而且影响围岩强度。岩溶富水隧道受水影响尤为突出，由于水体的大量存在，在穿越不良地质段如破碎带、断层带等的情况下更容易发生围岩塌方、涌水突泥等围岩失稳事件。因此，岩溶突泥、涌水等岩溶灾害已成为我国岩溶地区隧道修建过程中最为常见、也是最严重的地质灾害之一。 目前关于岩溶隧道的研究多集中在岩溶地质灾害描述，施工处治工艺和等方面。而从力学角度研究突水机制较少。黎华清[1]等利用孔间电磁波透视及Color-CT层析成像技术，研究了岩溶通道从深部向岩面贯通过程；贾磊[2]等针对隧道施工中突水突泥灾害的影响因素，提出了利用模糊综合评判方法来评判隧道的突水突泥风险；高峰、刘泉 [3-5]等以实际隧道工程突水涌砂事故为依托，分析突水机制，并提出相关的治理措施；PESENDORFERM[6]对岩溶区隧道瞬态水压力变化规律进行了分析。

1岩溶突水的影响因素

岩溶突水实际上是一个复杂多变的地质灾害，如图1，隧道水砂突涌灾害对隧道从设计到施工的诸多方面都有重要的影响。因此，分析隧道突水灾害的影响因素进而采取治理措施是一项非常重要的任务，经大量研究分析，其影响因素大体可以分为地质、气候和施工等几方面因素。

① 地质因素

地质因素在岩溶隧道的突水中起到了关键作用。其水文地质因素又可以从地形地貌、地层岩性、地质构造及地下水动力条件及分布情况等方面来分析。

1）工程区域的地形地貌与隧道突水有密切关系，表现为地势低洼处的地表岩溶洼地汇水，而后由落水洞及漏斗渗流于地下，从而诱发突水。

2）碳酸盐类岩石可在含有 、 的水中溶蚀、搬运及沉积。地层岩性越纯、单层厚度越大，形成的岩溶通道就越大，破坏性也可能就越大。

3）地质构造方面主要表现在岩体破裂及变形方面，地下岩溶分布情况往往受构造裂隙的影响，特别是可溶性岩石中的构造裂隙，给地下水的运移提供了空间[35]，使其沿着裂隙运动，并对可溶岩进行溶蚀，进而形成空洞。

4）地下水的动力条件和分布情况也与岩溶突水有着密切的关系[38]。

② 气候因素

气温的高低、降雨强度、降水总量以及降雨季节分配、地表径流及渗透、地表及岩溶蒸发量都会对岩溶发育产生不小的影响。

③ 施工因素分析见表1

2 岩溶突水力学分析

岩溶地下工程突水是由于地下工程在施工过程中受到扰动，蓄水构造、围岩的应力状态等发生变化，使得地下工程水体瞬间突涌，并表现出动力特性，对隧道造成一定的破坏。从突水发育的整个过程来看，其过程可以划分为两个阶段，即能量积蓄阶段和剧变失稳阶段。能量积蓄过程较为漫长，当能量积蓄到一定阶段时且满足一定条件，则进入剧变失稳阶段。

2.1 岩溶突水能量积蓄阶段

该阶段具有较强的时间效应，通过水与岩体相互作用来积蓄能量，岩溶水体的作用表现如下：

①对裂隙岩体的、软化及溶蚀作用

3结 论

（1）针对我国山区广泛发育的岩溶突水灾害，分析了地质、气候、施工等因素对其发育的影响。

（2）立足岩溶隧道突水孕育时间长，破坏能量大的客观实际，将隧道的突水划分为能量积蓄和剧变失稳两阶段。

（3）基于力学分析，引入软化系数，得到了水对裂隙岩体强度的劣化计算公式。

（4）基于流体力学伯努利方程，得到了突水速度计算式，揭示了岩溶水压对突水量具有动力控制作用。

参考文献（References）：

[1]黎华清，卢呈杰.甘伏平喀斯特岩体结构损伤的CT识别及地面塌陷与隧道突水诊断预报预警――以京珠粤北高速公路洋碰隧道为例[J].岩石力学与工程学报， 2014，33（4）：763-771.

[2]贾磊，李源，章岩.隧道突水突泥灾害的模糊预测和控制措施[J].灾害学，2014，29（2）：69-71.

[3]高峰 ；刘成.隧道突水涌砂事故机理及综合治理[J].交通科技与经济，2013，15（3）：26-28.

[4]刘泉， 邓辉，王丽丽.古蔺县中坝岩溶隧道涌突水机制分析[J].路基工程，2014，（2）：159-163

[5]钟君.永吉高速公路突水涌泥风险分析及控制措施研究[J]. 湖南交通科技， 2014， 40（2）：155-157.

[6]PESENDORFERM， LOEWS. Subsurface Exploration and Transient Pressure Testing from A Deep Tunnel in Fractured and Karstified Limestones （L tschberg Base Tunnel， Switzerland） [J].International Journal of Rock Mechanics and Mining Science，2009，47（1）：121-127.

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关键词：公路隧道；工程施工；全风险控制

1公路隧道工程施工易出的安全隐患

1.1喷射混凝土的回弹量大

公路隧道在喷射混凝土的过程中存在喷面粘结性能差的现象，并在对其实际操作的过程中，出现回弹量急剧增大的问题，出现这种问题的主要原因是由于公路隧道地质的自身特征，也可能是由于在实际操作过程中忽视细节性问题[1]。（1）喷面与喷嘴距离不当，其距离应在1.0～1.5m，但在实际操作的过程中，由于受到作业环境的影响，实际难以达到最适当的距离。（2）喷射流入射角度在70°以下时，形成了反射流，使得回弹力增大。（3）喷嘴位置水量控制的差异较大，一般情况应按照受喷面情况，对水量进行合理的调整，而经验不足人员仅控制喷嘴方向，会使得所喷射的混凝土流动蠕变，并出现大片剥落和较大的回弹量。

1.2隧道内光线不足

在相对较长的公路隧道当中，通常会出现光线不足的问题，即便是在隧道内装置了照明装备，也无法满足施工车辆对于光线的需求，进而出现因无法观察到相关的指示标志而发生交通事故，使得隧道施工人员在施工中存在严重安全性问题，特别是在将近傍晚时，由于隧道内外的光线不足，施工车辆安全性愈发的降低。

1.3坍塌风险隐患

公路隧道开挖时，还会造成坍塌风险，造成坍塌风险的原因有很多，可归结为受力状态、地质因素、人为因素、地下水等。具体表现：由于受到土力压力作用和地层产生临空面后应力调整现象而导致软弱围岩内破坏或出现裂缝现象，或是由于围岩内已有节理和层里等产生剥离、松弛，造成泥砂或岩石大量坍落。隧道坍塌不仅和公路隧道特征以及施工条件有关，还会受到水文地质条件的影响，且地层岩性、地貌条件以及地质构造等环境条件也会对水文地质条件产生一定的影响。

1.4涌水风险隐患

涌水在公路隧道施工中也是一项较为常见的地质灾害，其仅次于坍塌。在施工中如果出现涌水风险，会造成突泥突水较为常见的不良地质有暗河和大型溶洞、断层裂隙水、煤系地层中的老窖积水，以及金属和非金属的矿山积水。

1.5岩爆风险隐患

公路隧道工程进行施工的过程中容易出现岩爆问题，岩爆风险属于在高地应力的条件下对工程进行开挖时，硬脆性的围岩由于开挖卸荷使得洞壁的应力再次分布，将其储存在岩石内，以往一直存储于岩石内部的弹性应变突然释放[2]。因此会产生松脱、爆裂、弹射、剥落，甚至还会出现抛掷的现象，其属于动力失稳的地质灾害，给公路隧道施工的工作人员安全带来一定的威胁。

2公路隧道安全风险控制方法及应用

2.1合理控制喷射混凝土量

喷射混凝土的工作人员应具备较强的观察能力，其会直接影响到回弹量与喷射质量。针对喷射混凝土量大问题，可以通过以下几个方面对其进行解决。（1）合理控制受喷面与喷嘴的距离[3]。该距离应和风压大小，骨料质量，以及射流速度都有着直接的关系。在一般情况下应认真观察受面混凝土自身接纳能力与附着速度是否和出料吻合，并认真观察回弹，并观察其是否超过了30%。因此，对两者间距的调整可以有效的达到预期效果。（2）调整喷射时，可以对供水量进行适当的调整，保障其表面的粘结性好，无蠕变、剥落问题，回弹量适当时，水量适中，如果未能达到此标准则应对其进行反复调整。（3）合理调整入射角。在调整入射角时应保证其与于受喷面垂直，如果在条件不允许的状况下应尽力保障入射角大于70°，如果不能满足此要求则会导致其回弹力增大。（4）在喷射时，将喷嘴制作成螺旋形状，并将其从上到下缓慢地进行移动，应确保每个螺旋都能具备一定的压边宽度。如果将以上几个因素合理地控制在一定范围，公路隧道喷射混凝土的速度也就能控制在一定合理的范围内，并且喷射质量以及回弹量也能得到合理的改善。实际上，在公路隧道施工中喷射混凝土一般都存在回弹现象，应对其合理地进行控制，将其控制在20%～30%，保障其在一定的范围内，进而保障后期工作可以顺利开展。

2.2增加公路隧道内的照明度

为了确保施工车辆及施工人员工作中的安全，应该在施工隧道内增加照明装置，并考虑到施工车辆驾驶员、施工人员的生理及心理因素，应用明暗交替的灯光，缓解施工车辆驾驶员、施工人员的紧张情绪。隧道内的照明应由专业人员进行设计，模拟施工现场情况，原则上隧道光线由外至内逐渐变暗，在隧道口的时候，光线的亮度就会与洞外的光线亮度接近，从而将人眼不适的问题解决。

2.3坍塌风险控制措施

在控制坍塌风险时按照施工现场地形，根据风险因素的分段风险评估表，以及辨识结果，对公路隧道设计出合理的控制方法。（1）按照公路隧道实际围岩情况选择出适当的施工方法，例如上下台阶法、环形分部法、双侧壁导坑法，进而避免减少对围岩的扰动。（2）采用超前加固措施加固隧道软弱土围岩，例如采用超前注浆小导管等措施，提升围岩的自稳性。（3）增强对公路隧道的监控测量工作的重视，此外，做好超前预报地质，以及开挖后对地质表述记录与分析，并按照预报和分析结果，合理地调整支护参数，预防公路隧道发生坍塌。（4）应合理地安排施工进度，并合理地控制开挖进尺。

2.4正确应对突涌水风险

在公路隧道施工中如果遇到突涌水的现象，可根据施工区域的地质状况，以分段风险评估和造成风险的因素统计，来规避公路隧道施工中遇到突涌水风险。（1）在控制突涌水风险时，应遵循“防”“排”“截”“堵”的原则，进而能够治理地表水与地下水。（2）在特殊的区段内，可根据水文地质报告以及物探的方式进行超前地质预测报告。（3）综合地评断和分析多种预报方法，并得出合理的相应结果，合理优化调整结果，并找出合理的解决措施，进而确保施工与结构的安全性。（4）针对已经达到高级别突出风险的公路隧道来说，应根据施工现场的具体情况，可采用超前引导或注浆止水等方式实施相关工作。此外，也应该做好施工期间的排水工作，并将应急预案制定好，进而保障公路隧道施工的安全稳定性。（5）公路隧道在具体施工的过程中应与设计单位提前做好沟通工作，使得设计单位和施工人员都能全面地了解具体施工位置的围岩及地下水变化情况，合理地设计变更支护参数，进而保障施工的安全性和稳定性。（6）在公路隧道施工中如果在处于特殊的区域内，应提高监控量测的频率，对所检测的数据进行及时分析和整理，根据所得出的监控结果，合理调整施工措施。

2.5控制岩爆风险

隧道岩爆是在公路隧道施工开挖地下工程时，聚集在岩体内的弹性变形突然爆增而引起的岩块和岩石爆裂，并出现弹射的现象。发生岩爆现象的主要原因是岩石自身存在着较高的地应力，并且其压力还超出了岩石自身的压力。此外，又由于岩石具有一定的弹性和脆弱性。在开挖地下工程时，可能会对岩体的平衡状态打破。岩石产生岩片、岩块可能会对施工人员和设备的安全造成一定的影响，为了避免出现岩爆的现象，应提前做好防备工作。此外，岩爆也会对工程的进度产生一定的影响，当前岩爆已经是地下工程中的重大难题之一。针对公路隧道施工中出现岩爆问题的现象，应根据公路施工的地形，以及地层的岩性等地质条件，并根据风险因素、风险评估统计表，合理地设计岩爆风险措施。（1）在岩爆风险区域，要合理安排检测人员对岩爆进行全天检测，然后在此基础上，成立岩爆抢险组、制定岩爆应急方案，并对相关工作人员定期开展抢险练习，确保发生岩爆事件时，可以及时将岩爆应急方案启动。（2）岩爆区段开挖前，要充分与地质资料进行核对，并做好区段的分析判断工作，防治岩爆工作前，应预先将防治岩爆和施工准备工作做好。（3）针对岩爆高发区域，应对洞壁和掌子面喷射高压水，起到除尘和降温的作用，并能对岩面做好润湿工作，可以提升围岩的可塑性，这样能将岩爆的剧烈程度降低。（4）对于不同类型和大小的岩爆来说，应该提前在岩爆的区段上打上爆破减震孔，进而能降低岩爆的强度，并能将地应力提前释放出去。由于岩爆灾害会对公路隧道施工人员和施工设备带来严重的威胁，因此应在必要时做好避让工作，如果岩爆性已经降低到一定程度，应对强烈岩爆的区段安装锚杆并挂设钢筋网，并应对钢拱架进行支撑和支护工作。

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关键词：铁路隧道；施工技术；问题；对策

中图分类号：TU74文献标识码： A

引言

现阶段，我国经济水平不断发展，铁路工程作为交通事业中的重要一环，也成为了我国基础设施建设中的重要内容。铁路工程施工过程中，隧道施工是其中的一项重要环节，我国铁路隧道长度与数量在世界范围内处于领先的水平。但是，我国隧道施工的技术水平和管理水平与国外相比仍然存在一定的差距，需要对于其中存在的技术问题进行深入的研究与分析，并且提出有针对性的解决策略。

一、我国铁路隧道施工技术概述

随着我国铁路建设步伐的加快，铁路在施工中面对的隧道地形问题会更多，出于各方面考虑，只有不断地发展铁路隧道施工技术，才能促进我国铁路事业的发展。铁路隧道施工技术就是通过相关专业技术人才的技术攻关，提高隧道施工设备技术水平，最终实现铁路隧道施工技术的提高，以此保证安全、稳定的实现铁路隧道施工。铁路隧道施工对象是非常复杂的地质，隧道地质的特点就是突发性、多变性、复杂性、危害程度大、危险系数高等，解决这些问题成为铁路隧道施工技术的关键，因此为顺利实现铁路隧道施工建设需要加强对隧道地质问题的技术研究，提高隧道施工技术水平。

二、铁路隧道施工存在的技术问题分析

1、爆破技术的落后

隧道施工工程的核心是隧道的开挖技术，也成为行业内研究的重点。而开挖技术的主要研究对象是控制爆破以及机械的开挖技术。目前隧道的开挖技术已经由分步开挖发展为全断面的开挖技术，这样可以使机械设备技术得到充分的利用，并使开挖环节的安全性和效率得到提升，并使人力劳作工作量降低。而开挖技术的代表分别为围岩加固的全断面类开挖及精细爆破开挖技术。而开挖围岩隧道工程的问题主要是可控制爆破欠缺，破碎围岩下光面的爆破差以及分布开挖技术有违隧道安全施工的规定。而光面的爆破会直接影响到隧道开挖的安全性以及会造成超挖的现象。而超挖明显会使工程的成本增加，同时也会引发安全事故的发生。因此，精细的爆破技术的研究，对于隧道工程的安全施工和控制成本都很重要。

2、隧道防漏水技术有待提升

隧道防水处理是隧道施工环节中重要的部分，防水处理质量直接影响隧道施工的质量，而目前隧道施工隧道渗漏水想象是隧道施工中常见的问题，由此可见隧道防渗漏水技术还有待提升。造成隧道渗漏水的主要原因除了使用质量不合格的防水材料外，最主要的还是防渗漏水技术还存在缺陷，防水板的铺设质量直接影响防水效果，但是目前在施工中使用的防水铺设设备技术与外国相比还存在一定的差距，铺设设备技术的落后造成防水处理效果的不理想。

3、铁路隧道施工工程中沟槽技术复杂

隧道沟糟内混凝土可施工的断面面积小，但需施工单位的体积较大，轮廓的线条较多，因此施工起来比较困难。可是，作为隧道工程中的形象代表是水沟内电缆槽的施工工程。也是作为电力设施、通讯设施及信号设施等运营类设施的载体而存在，这个工程的表观及实际质量会直接的影响到整个隧道工程的形象和使用。目前隧道工程内沟槽的施工技术仍然受到了重主体而轻附属的影响，并没有配套的机械设备。而采用的仍是小块组合的钢模进行分段施工技术，这种技术工序繁多、施工的效率底下、整体性较差、须加固的支撑多、对技术人员要求较高以及循环的时间过长等存在的问题。这此都会导致施工工程的成本加大，工程的实际质量以及表观形象都很难达到预期的效果。

4、机械设备技术水平还不高

虽然我国的隧道施工设备仪器技术水平出现了快速的提升，并且机械设备已经开始朝着智能化和多功能化方向发展，但是就目前铁路隧道施工设备应用看，其还是存在一定的技术水平问题。首先设备技术含量与外国相比还存在某些方面的差距；其次设备仪器的使用环境没有进行严格区分，造成仪器设备发挥不出最大功效。

三、改进隧道施工技术常见问题的措施

1、改进施工技术

首先，改进预加固技术，即对相对脆弱和易破碎岩层进行注浆加固，增强其受力能力和稳定性，从而增强施上过程中其抗压能力，提高安全性；其次，改进支护技术，超前支护，加固施上设备，保障工作人员的生命安全；最后，改进控制方法，采用自动化监测进行临空面控制，远离施工洞口，保障施工安全。

以具体防治措施为例：塌方多是由于围岩脆弱、易破碎，在修建隧道时，可采用提高围岩的强度和抗压性的措施进行注浆，利用施工中常用的超前长管棚、超前锚杆及加固注浆、超前小导管注浆等施上措施加以预防；对于瓦斯地层，则需要降低瓦斯压力，采取钻孔排放的方式，减轻施工压力，同时要对其进行安全监测，利用瓦斯测定仪对其进行不间断地浓度监测，确保施工安全；对于石膏地层和山谷等地下水位较高的地段，或在岩层软弱、复杂的地质隧道施工过程所引起的渗漏水问题，应采用积极有效的防排水措施予以处理，某些地段还需加强通风，以确保隧道内铁路运行安全。

由于地质灾害的种类和各地的具体情况不同，在施工时，需针对不同的地质灾害问题选择相应的施工技术和防治方法进行处理，以防引发其他的地质灾害；还要与时俱进，适时更新，采用先进技术，并不断总结施工中的问题和治理经验，在进行新的施工方案设计时充分考虑，以减少同类事故的发生；同时施工机械的性能决定了施工方法和复杂地质条件下隧道安全高效的完成，所以要不断完善施上机械性能，正确选用机械材料和科学技术。

2、提高防渗漏水技术

防渗漏是隧道施工中关键的施工环节，防水技术是隧道施工技术的关键，因此要针对隧道施工防渗水技术存在的问题，有针对性的采取有效的措施提高防渗漏技术，首先做好基层防水处理，在防水基层处理时要采取科学的措施提高基层表面的平整度；其次科学放置防水板，铺设防水板的时候一定要按照严格的铺设顺序进行铺设，并且要保证所有的防水板都要覆盖住隧道周围的围岩，并保证两个防水板之间的搭接宽度要大于150毫米。最后要正确处理隧道防水薄弱地方的防水设施。

3、提高施工人员的技术水平

隧道施工技术不仅仅包含隧道硬件设施技术，还包括施工人员的技术水平，因此要提高施工人员的技术水平，首先在施工人员上岗前要对其进行专业培训，通过科学系统的检验体系选择技术合格的人员从事隧道施工，对于重点岗位要执行持证上岗；其次提高施工人员的质量管理意识，施工人员是隧道施工建设的第一人，如果单靠对工程的监督是不能提高隧道质量的，而是要充分发挥施工人员的质量安全意识，让施工人员在施工过程中树立质量管理的意识。

4、做好衬砌工作

衬砌结构在隧道质量中发挥着重要的作用，因此要提高衬砌施工的技术水平，首先要做好衬砌结构的防腐技术，在施工中要采取科学的施工方法提高衬砌的防腐技术，防止衬砌结构出现腐蚀；其次对衬砌结构出现的问题要及时修正，必要的时候可以采取注浆的形式提高衬砌结构的强度；最后在二次衬砌施工中要重点做好防水层的铺设和钢筋的绑扎技术，严格按照施工规范要求进行。

结束语

在新时期科学技术水平不断发展的过程中，隧道施工需要积极的学习新工艺以及新技术，并且针对于施工技术问题进行有效的改进。一线的作业人员要保证良好的创造性与积极性，在生产的过程中以优秀的创新精神，提高对现阶段施工技术不足的有效解决。

参考文献

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关键词：高速公路 隧道施工

一、注重超前地质预报在高速公路隧道施工中的应用

隧道地质超前预报包括如下内容：（1）不良地质预报及灾害地质预报：预报掌子面前方15～100m范围内有无突水、突泥、坍塌、有害气体等灾害地质，并查明其范围、规模、性质，提出施工措施意见。（2）水文地质预报：预报洞内涌水量大小及其变化规律，并评价其对环境地质、水文地质的影响。（3）断层及其破碎带的预报：主要预报断层的位置、宽度、产状、性质、充填物的状态，是否为充水断层，并判断其稳定性程度，提出施工对策。（4）围岩类别及其稳定性的预报：预报开挖面前方的围岩类别与设计是否吻合，并判断其稳定性，随时提出修改设计，调整支护类型，确定二次衬砌时间的意见，报专家组审批。（5）查明并预测隧道内有害气体含量、成分及动态变化。（6）查明并预测膨胀岩的膨胀力、膨胀量及主要矿物成分，为工程防治提供可靠依据。在高速公路隧道施工中采用地质超前预报是十分必要的，在很大程度上消除了施工的盲目性，确保了施工的安全快速进行。另外，由于地质雷达探测结果受到各种因素的影响，所以在超前地质预报中，应该根据工程的实际情况合理地选取地质雷达测量参数，并结合掌子面的素描情况合理地对隧道施工前方的地质条件进行预测。

二、选择正确的隧道施工方法，保证不良地质隧道施工安全

根据地质情况分析，一般洞口段围岩破碎，洞身开挖采用台阶法施工。对隧道施工安全来说，不良地质的主要问题是岩石破碎，极易坍塌，因而给施工安全造成威胁。不良地质隧道施工，应首先核对设计文件，详细调查工程地质及水文地质情况，做好相应的准备，采取与之相适应的施工方法，制订切实可行的施工技术安全措施，做到预防为主、超前控制。施工中，应按照“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，稳步前进。应加强检查和监测，经常观察地质、地貌和地下水的变化情况，检查支护、掌握围岩及支护的变形位移情况，如发现隧道内有险情，必须在危险地段设置明显标志或派人看守，并迅速报告施工负责人，及时采取措施处理，情况危险时，应将工作人员全部撤离危险区，并立即向上级报告。在制订处理方案的同时，必须编订相应的安全技术措施，向施工人员进行交底，然后贯彻实施。

三、公路隧道施工过程危险辨识

对公路隧道施工过程进行全面危险辨识工作，主要应用系统安全分析方法进行，在此基础上，依据国家、行业或地方的法规、规范、标准、规定推出危害，也是危险辨识的一种有效、可靠、科学的方法。实际辨识中，需要几种方法同时进行，使其危险辨识工作进行得更加充分，具有科学性、可靠性和可信性。公路隧道施工危险、危害因素的辨识主要从以下隧道施工过程及施工机械进行：（1）平整场地，修筑便道，主要施工机械推土机、压路机、装载机、挖掘机、自卸车、风动式凿岩机或电动式凿岩机、空压机或发电机等。（2）修高位水池、安装空压机、风管、架线、安装变压器或发电机、安装拌和站、建炸药库房、项目部驻地建设；施工机械（上有的不再重复）吊车。（3）开挖边坡、仰坡打眼、装药、爆破、进行必要防护打锚杆、挂钢筋网片喷射砼、搭设脚手架或简易台车；高空作业。（4）进洞主要施工方案有，管棚施工、导管施工、锚杆注浆、打眼、爆破等；斜井、竖井开挖；铺设轨道施工电梯或提升架安装等。（5）钢筋制作安装、钢拱架制作安装、氧气割等；电焊机等。

四、倡导可持续发展观念，重视环保

环保被越来越多的有识之士接受及强调，隧道施工产生的环保课题已经引起国内大多数专家的重视。（1）通风环保。施工过程中的粉尘对工人身体健康造成严重威胁，注重通风设施的建设，通过喷水清洁空气中的粉尘，达到清洁净化空气的目的，并保护作业工人。项目营运后，隧道内汽车废气的排放循环通过通风系统得到实施，最大限度地对空气的环保作出对策。（2）施工废水经过处理排放。物理处理即经沉淀废渣后排放；化学处理即经过化学试剂溶解有害物质后排入河道。（3）弃碴。指对隧道挖方弃渣的环保处理，统筹安排，精心组织，科学计算以最大限度减少弃渣，在个别地段无法平衡弃渣时，采用植草、种树等方法覆盖，使弃碴对环保影响最低。

五、隧道衬砌裂拱的防治

隧道裂拱是围岩工程地质水文地质环境的改变所造成的，泥岩中的粘土矿物遇水膨胀产生巨大的水平侧压力作用在隧道拱部两侧是发生裂拱的物质基础，水渗流是诱因。裂拱产生的力学机理为：因衬砌拱部两侧作用很大的侧向压力，致使拱腰截面出现大偏心受压，截面内侧产生很大拉应力，因而拉裂缝出现在拱腰附近。对于裂拱，可采取以下措施：（1）由于水渗流是泥岩中粘土矿物膨胀的直接诱因，因而应首先切断渗流水的补给。（2）沿裂缝延伸范围凿楔形槽，槽深8cm，里口宽8cm，外口宽5cm，槽内冲洗干净。槽壁涂刷由环氧树脂、磷苯二甲酸二丁脂、丙酮、乙二胺配制成的环氧基液。（3）沿裂缝两侧施作树脂锚杆，距离裂缝35cm，锚杆间距1.0m×1.0m梅花型布置，另外掺加石英砂作为粘结剂填料，掺加聚乙烯聚酰胺作为环氧树脂的固化激发剂。

六、隧道的防排水

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关键词：复杂地质；铁路隧道；施工技术

中图分类号：TU74文献标识码： A

一、我国铁路隧道施工技术概述

随着我国交通运输事业的快速发展，铁路隧道工程越来越多，对铁路隧道施工技术水平的要求也越来越高，很多隧道需要穿过多种多样的地质条件，因此，只有不断加大隧道施工的技术投入力度，组织相关技术人员进行技术攻关，不断提高铁路隧道施工技术水平，才能够适应铁路运输事业发展的需要，满足人们对铁路运输的需求，助力社会经济的发展、具体说来，在铁路隧道的施工过程中，需要克服各种各样的复杂地质条件，如岩溶、高地温、放射性气体、软弱破碎带、特殊岩层、云母片岩等不利于施工的地质条件。如果在隧道施工过程中不能很好地克服这些复杂的地质条件，就可能会导致突泥、涌突水、岩爆、瓦斯爆炸、高地温灾害等一些突发性的灾害事故，不仅会降低铁路隧道工程建设的经济效益与社会效益，浪费大量的人力、物力、财力，延误工程的施工工期，甚至会造成人员伤亡，给人们的生命财产安全带来极大的威胁。

铁路隧道施工过程中的地质灾害具有突发性、多变性、复杂性、危害程度大、危险系数高等特点，因此，解决这些复杂的地质问题是隧道施工过程中的关键问题，也是确保隧道施工顺利进行的基础，只有加强复杂地质条件下的铁路隧道施工技术研究，才能够促进铁路隧道施工工程的顺利进行，保障人民的生命财产安全，不断提升铁路隧道的施工技术水平，促进我国铁路运输事业的发展。

二、我国隧道技术的发展

近几年来随着经济的高速发展，我国的铁路建设事业也是日进千里，通过技术专业人员的不断努力，在面对我国复杂地质条件的基础上，攻克了很多世界性难点铁路建设项目，诸如难度极大的青藏铁路，顺利通车不仅仅是一条铁路线路施工成功的变现，在高原软质地层中攻克的隧道施工技术也是该领域内的巨大突破。

还有京广高铁建设中涉及到的隧道技术等，在隧道开展过程中不断突破的排水通风、岩层强度、支护压力、建筑物应力回避等问题，积累了我国隧道施工技术方面的丰富经验，并由此引导我国经济发展逐步迈向新的台阶，本文总结了近些年来通过实践发展起来的一些新的应对技术，对于隧道施工具有一定的借鉴意义。

三、浅埋偏压隧道施工

浅埋隧道最大的特点就是埋深浅,围岩很难形成自拱,地表容易塌陷,它对掌子面自稳性有重大影响。容易造成地表开裂,地质下沉。对浅埋隧道主要的施工方法有明挖法和盖挖法以及盾构法和深埋浅挖法。

偏压隧道是由于各种原因造成围岩压力呈明显的不均匀性,使得隧道的支护收到偏压荷载。而造成其形成的原因是因为施工的方法不正确,影响到了围岩的相对稳定性,或者在地质上由于围岩产状倾斜,自稳定能力差。对偏压隧道主要施工方法有全断面施工方法、正台阶施工方法、“CD”施工方法。

四、软弱围岩隧道

对软弱围岩隧道的主要方法是加强自支护能力,首先要通过喷混凝土和锚杆以及架设超前支护和铺设留核心土的方法，来稳定掌子面,然后架设临时的仰拱或底部横撑,对基脚进行加固,然后对底部的底层进行加注岩浆的加固,同时要 设置底部锚杆,对施工方法进行优化,避免破坏围岩结构。最后要通过注浆加固的方法以及超前支护与地表面加固的方法对地层进行加固,防止地层环境 改变从而影响施工环境,降低其强度。

具体的来说,超前支护主要是使用锚杆或小导管以及钢筋等对前方围岩进行加固约束,或者是使用钢筋和钢背板以及L型钢对稳定性差的围岩进行混凝土的喷注施工。而加强底部则是对底部底层或基脚等进行泥浆的灌注,增加底部的锁脚锚管,对钢架支撑结构进行加固等。

五、隧道施工技术的改进措施

由于地质条件的复杂和技术水平较低，隧道施工时的安全事故时有发生，且施工效率不高，对铁路建设的发展产生阻碍。 要想加快我国铁路建设的步伐，就必须针对这些问题提出改进施工技术的措施，推动我国铁路事业又好又快发展。

1、加强地质工作

地质条件的复杂是影响隧道施工最重要的因素，要改进隧道施工技术，就要在地质工作方面有所加强。现阶段，我国对地质工作研究较少，大部分隧道施工缺乏地质工作这一环节或者只关注地质环境的前期勘探，所以在这方面的工作急需加强。

一般而言，较科学的隧道地质工作应包含三个方面的内容：前期的地质情况预测，施工中围岩的进一步调查及地质灾害监测，探讨与围岩相匹配的施工技术等。前期预测是指在施工前，由专家和隧道工作者运用仪器探测和地面调查等方法，初步了解施工地的地质构造，判断隧道可建与否以及运用何种施工技术进行钻探；施工过程中，对岩石的调查和鉴定包括岩层自身结构、受力状况和岩层周围的地质状况，如地下水等，随着施工进展对其进行深入调查。对地质灾害的监测主要是指通过深入隧道，对塌方、突水、瓦斯爆炸等地质灾害进行监测，具体内容即是对岩层破碎带和不稳定的岩溶等进行识别，对地下水位进行监测以及对断层和煤系地层的确认识别，以保证施工阶段的安全性；经一系列识别监测后，在地质状况相对稳定的情况下，还要寻找与该岩层结构相对应的施工技术，以免在施工中诱发地质灾害。我国的地质工作还处于完善阶段，加强地质工作，对于铁路隧道施工的顺利开展和降低安全隐患有着重要的现实意义。

2、改进施工技术

在铁路隧道施工过程中会遇到很多不同的地质灾害，如塌方、突水、岩爆以及随之产生的泥石流等，要确保施工工作的顺利、高效开展，除加强地质工作之外，还要采取安全有效的技术措施。总体来看，首先要改进预加固技术，即对相对脆弱和易破碎岩层进行注浆加固，增强其受力能力和稳定性，从而增强施工过程中其抗压能力，提高安全性；其次要改进支护技术，超前支护，加固施工设备，保障工作人员的生命安全；最后，要改进控制方法，采用自动化监测进行临空面控制，远离施工洞口，保障施工安全。以具体防治措施为例：塌方多是由于围岩脆弱、易破碎，在修建隧道时，可采用提高围岩的强度和抗压性的措施进行注浆，利用施工中常用的超前长管棚、超前锚杆及加固注浆、超前小导管注浆等施工措施加以预防；对于瓦斯地层，则需要降低瓦斯压力，采取钻孔排放的方式，减轻施工压力，同时要对其进行安全监测，利用瓦斯测定仪对其进行不间断地浓度监测，确保施工安全；对于石膏地层和山谷等地下水位较高的地段，或在岩层软弱、复杂的地质隧道施工过程所引起的渗漏水问题，应采用积极有效的防排水措施予以处理，某些地段还需加强通风，以确保隧道内铁路运行安全。

由于地质灾害的种类和各地的具体情况不同，在施工时，需针对不同的地质灾害问题选择相应的施工技术和防治方法进行处理，以防引发其他的地质灾害；还要与时俱进，适时更新，采用先进技术，并不断总结施工中的问题和治理经验，在进行新的施工方案设计时充分考虑，以减少同类事故的发生；同时施工机械的性能决定了施工方法和复杂地质条件下隧道安全高效的完成，所以要不断完善施工机械性能，正确选用机械材料和科学技术。

结束语

总之,随着我国经济的快速发展,国家交通网络的逐步形成,铁路覆盖的面积也快速增长,而针对我国广袤的地理环境,对复杂地址条件下铁路隧道施工技术的分析讨论显得格外重要。这对我国的经济发展以及我国的社会建设有着积极重要的作用,对我国铁路道路的发展更是具有进步发展的意义。

参考文献

[1]成飞.关于隧道施工质量控制措施的探讨[J].科技资讯，2011 年(2).

篇10

【关键词】公路隧道；混合岩；涌水突泥；三维地质模型；地质预报

【 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

中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号

1 引言

1.1 隧道概况

该隧道位于广西岑溪市境内，为避免占用耕地和房屋，路线沿重丘山区的狭长走廊带边缘分布，至隧址区需穿越相对高差200m的山体，大致呈北（进口）南（出口）走向；隧道洞身从山体垭口的二级公路右侧约60m下方穿过，长度为790m，最大埋深约136m，两洞车道中心线（路线设计线）间距为30m，两洞净距为16m，为小净距中隧道。隧道断面采用单心圆曲墙式断面，半径为5.85米。隧道建筑限界净宽为10.75米，净高为5米。

1.2 隧道涌水突泥灾害简要过程

2011年10月19日灾害发生时隧道正在从隧道出口向隧道进口方向单向掘进，隧道右洞掌子面已推进至EK18+215桩号处。下午18时许当隧道右洞EK18+215掌子面（所处位置埋深127米，距二级路215米）上台阶进行周边眼爆破时，起爆后随即出现异常巨响，18时零9分，泥水冲出隧道洞口，泥浆沿着出口路基左侧边坡下的临时边沟流进线外的小溪，整个出口的工作场地覆盖泥浆，厚度在0.5～1.5米左右。19时30分，再次突涌大量泥水，时间长达17分钟,两次突泥浆量共计数万立方米。洞内作业的台车等机械设备被泥水从掌子面附近冲到隧道出口附近，移动距离约300m。

2 隧道地质灾害原因分析

2.1 隧址区区域地质影响因素

隧址区基岩为区域变质作用下形成的混合岩组成，岩性接近花岗岩，局部存在侵入岩脉；矿物成分主要为石英、长石及云母，矿物颗粒呈中～粗粒状，变质结晶后呈片麻状定向排列明显；岩石主要为变余花岗结构、鳞片变晶结构，块状、片麻状构造。

区域变质和构造运动造成隧址区及其附近区域岩体破碎，经过漫长的地质年代，风化区域沿地质运动形成的构造层面逐渐侵入到岩体内部较深范围。同时大气降水沿着岩体裂隙和构造面渗入构造带并蓄积起来，形成稳定的地下水源蓄积区。

2.2 结合三维地质模型对灾害产生原因及现象的分析

2.2.1 三维地质模型的建立

结合区域地质图和灾害后现场调勘发现隧址区附近发育两条区域性断层：大隆至水汶南北向正断层（简称南北断层）和西垌至岭脚东西向正断层（简称东西断层）。

南北向断层起于大隆镇附近，在山坳与二级公路重合一段，向水汶镇方向延伸，走向南北，倾向西，倾角约48°；

东西向断层起于西垌镇附近，沿南水二级公路南侧黄华河，向隧道方向延伸，推测在二级路坡顶附近与南北向断层交汇，其走向东西，倾向南，倾角约55°。

根据断层构造的参数、通过路线数据文件以及1:2000地形图和googleearth卫星照片中提取的地形数据，利用专业软件生成了隧道区域的三维地质模型，见图：

2.2.2 隧道突泥原因分析

地质灾害发生时，隧道右洞掌子面EK18+215（即隔水岩层和断层的交界面附近）附近岩体节理裂隙较少，岩体完整性较好，采用上下台阶法开挖；

EK18+215向隧道进口方向约80m区域（其中核心区为50m，影响带30m左右）处于两条断层的交汇处附近，受两条断层地质运动的共同影响，岩体挤压摩擦变得极破碎；并经过久远地质年代的自然作用，部分破碎岩体风化程度很高，其风化后产生的矿物细粒与断层中蓄积的大气降水混合为泥浆。

根据隧址地形，突泥的出口端地表较进口端标高低了约为20m，而自EK18+215掌子面向隧道出口方向这段中风化混合岩岩体节理裂隙分布较少，完整性较好，形成了较厚的隔水层，使破碎岩体内的地下水在相对封闭的腔体内向地势较低的隧道出口方向一侧蓄集，水位逐步上升在达到补给与排泄平衡后，保持了一个相对稳定的高地下水位；由于隧道从出口端开挖，EK18+215掌子面处标高位于地下水位以下，因此掌子面处所承受的压力水头较高，当爆破后可靠隔水层的厚度被削弱，致使隔水层在爆破震动及地下水高压力的共同作用下被压裂，地下水携带被风化岩体形成的细粒粘土矿物冲出，形成涌水突泥。

经现场观察，数日后洞内涌水明显减小且稳定后，施工人员行进至已浇筑二衬段边缘，采用大功率探照灯远距离照射掌子面发现，掌子面附近约80m范围内，隧道截面下半部为泥夹石堆积填塞，突泥处仅为掌子面上台阶右侧1/3区域。

2.2.3 地表塌陷及二级路边沟裂缝等次生地质灾害的原因分析

因南北向断层向西倾约48°（即向隧道侧山体内部倾斜），东西向断层倾向南（即掌子面）约55°，据此推测，掌子面恰好位于两断层交汇区域的下方边缘。断层交汇带受两条断层共同影响，为风化最为剧烈、结构最为破碎的区域，故为泥水相对集中的区域，涌水突泥发生后，掌子面上部形成一定范围空腔，在自重和负压的影响下，交汇带内破碎岩体和松散土体崩落填充掌子面上部的空腔，最终联通地表，形成塌陷漏斗。 因此塌陷漏斗出现在掌子面EK18+215前方约30m，右侧约51m位置。

掌子面至地表塌陷的漏斗形成后，上部岩土体原有平衡体系被打破，甚至失稳，产生补充空腔趋势的位移；同时漏斗形成以后，靠山体一侧形成了较大的临空面，山坡上的岩土体向临空面一侧产生应力释放及位移；此外，由于涌水突泥后，山体地下水位大幅度降低，破碎岩体及松散土体原有应力平衡被打破，导致地面下沉且相应滞后。因此在上述因素的共同作用下，塌陷区周围山体上出现错台裂缝，且后缘裂缝均为张拉式裂缝，裂缝范围内山坡有失稳的可能性。

地下水位降低使土体重新固结，表现为地表下沉，同时也导致二级公路边沟局部开裂。从现场踏勘情况看，位于东西向断层南端的路段，由于路基下部岩体完整性较好（岩石隔水层上方）的路段，地下水位下降对其影响很小，因此，对应段落二级公路下部路基沉降微小，二级公路边沟裂缝极少；而东西向断层区域岩土性质较差的，地下水位下降影响较大，对应段落边沟裂缝较多。

3 隧道灾害后处置对策

3.1 地表塌陷处理：

隧道出现突泥灾害后，考虑到大气降水顺地表塌陷下渗可能对被扰动的破碎岩体和松散土体产生不良影响，加剧突泥带来的次生地质灾害，因此在整个处置过程中，首先应对地表塌陷漏斗进行回填和防排水处理。

考虑塌陷区域在空间上呈现为向隧道右线掌子面倾斜分布的趋势，靠近二级公路侧为较紧密土体，因此决定采用挖掘机开通便道至塌陷位置，将漏斗靠山坡坡面低端的边缘挖开，并用粘土填充漏斗形成平台，平台表面高于漏斗较低处边缘，形成一定排水坡度，使地表水排泄顺畅；同时漏斗周边设截水沟，防止周边地表水流入漏斗内，避免地表水在漏斗内蓄积；然后在平台表面以型钢与钢筋网为骨架，浇注混凝土板封盖；混凝土板达到强度后其表面敷设防水板并覆盖部分漏斗坑壁，随后继续回填粘土压实。

3.2 既有公路设施的安全保证措施：

3.2.1 既有公路路基的安全保证措施

对二级公路产生不利影响的首要因素是公路路基的稳定

公路路基若位于突泥造成的地表变形影响范围内，则会出现路基沉降、开裂断板等不可逆转的损坏；因此评估公路路基的稳定程度是保证二级公路安全的首要工作；

于是通过对二级公路裂缝及沉降的监测，并对部分路段路基进行物探，同时安排专人巡视记录二级公路路基出现的微小状况等手段收集现场资料。

根据所收集资料，辅以三维地质模型分析发现，二级公路位于掌子面至地表塌陷漏斗右侧约57m，塌陷处地表与二级公路标高高差约为40m；塌陷连通区域向远离公路方向延伸倾斜；

由此可推测二级公路路基下部土体向空腔内补充，进而在路基下部形成空洞造成突然沉陷的可能性较小；后期物探结果也证实了其下部一定范围内无空腔的推测。

考虑塌陷区对二级公路路基下方土体虽无直接影响，但因部分路基位于断层交汇带上，岩体非常破碎，同时此段路基在多次大暴雨后出现路基边沟开裂和小塌陷，因此对断层交汇带路段在后期进行了注浆加固处理。

3.2.2 既有公路边坡稳定问题

对二级公路产生威胁的另一因素是其边坡坡体的稳定。

考虑大气降水顺错台裂缝下渗会导致土体抗剪强度下降从而产生滑坡等次生地质灾害，因此在处理地表塌陷的同时，在山体错台裂缝位置上方设置截水沟截排地表水，并沿裂缝开挖浅槽，内覆防水板，用粘土填平压实以防止地表水渗漏。

由于地表塌陷，山体内可能存在局部空腔，塌陷区域内的山体已出现张拉变形形成错台裂缝，若边坡局部失稳，因其临近公路，必然对公路安全造成巨大威胁。故布设3条边坡测量断面（其中一条穿过漏斗），加强对边坡变形的监控量测；后期根据量测数据分析坡体的变形趋势和滑移变形计算结果，对出现裂缝的山体局部进行了削坡减载处理，保证了整个坡体的稳定。

3.3 洞内处理和稳定问题：

经过此次大规模的突水涌泥后，山体内地下水位降低，虽再次出现大规模灾害的几率较低，但考虑后续清理堆积物的过程中可能遭遇破碎带空腔中局部滞留的泥浆夹石块冲出，威胁清理人员和机械的安全，遂采用移动式丁坝挡墙方案保证清理工作安全有序进行；即将洞内堆积物每20m区域划定为一个作业区；采用吊装大块预制件（如盖板涵预制盖板）堆砌成形如丁坝的挡墙两道，挡墙高度不超过4m，长度自隧道轮廓线一侧边缘至隧道中心线略过1m，前后两道挡墙错开设置，挡墙交替向掌子面移动，保证装载机和运输车分段逐步清理施工时的安全，至掌子面后浇筑挡泥墙。

4 关于隧道涌水突泥灾害的的思考

面对隧道发生涌水突泥灾害，我们对设计和施工过程中的细节进行了思考和总结：

1.山岭隧道的选线因受山区走廊带区域狭小和建设成本制约会被限制在一个小范围内，在无法避开地质构造复杂的区域时，建议对隧道线路位置和主要及次生构造带的空间关系进行专项分析，必要时可借助建立三维地质模型等技术手段，对隧道的几何位置和设计标高范围进行优选，推测出地质灾害发生几率较高的区段，在做好防治预案的同时，较为准确的提示施工单位采取相应的技术措施。

2.在隧道施工过程中，物探手段多样，但由于受到施工现场测试环境、人员等多种因素影响和制约，造成隧道超前地质预报的结果的准确度有限，因此设计中往往提出应采用水平地质钻孔来验证和提高预报结果的准确性；尤其对于规模较大或地质较复杂的隧道在评估后，特别建议施工单位或超前预报单位更应重视水平地质钻孔的作用，将其作为超前地质预报工作的必须手段。

3.应重视和增加地质勘察中关于水文地质的勘察内容; 对于隧道结构以及围岩而言，地下水的富集增加了隧道结构的荷载，降低了围岩的强度，从而影响结构的安全；尤其对于地质构造比较复杂的地段，构造的复杂性、地质运动的破坏性、以及岩体的的风化结合丰富地下水的影响使得隧道地质灾害发生的概率大大提升。

5 结束语

随着高速公路建设向重丘山岭地区的逐步延伸，途经地质运动活跃、地质构造复杂地区的隧道工程也越来越多；我们应该深入思考，总结经验，把这些经验运用到今后的设计施工当中，尽早发现地质灾害的诱因，提前采取措施介入不良地质的治理，防患于未然，提高我们隧道工程的勘察设计质量，避免施工风险，减少业主和施工单位的损失，提高国家投资的利用率，建设高效、优质、安全、与环境相和谐的隧道工程。

作者简介：杨鉴生（1964-)，男，广西桂平市人，广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院副总工程师，高级工程师，主要从事桥梁、隧道工程专业工作。

[1] 公路隧道设计规范. JTG D70-2004。

[2] 公路隧道设计细则. JTG/T D70-2010。