如何有效预防隧道施工地质灾害

沈惠青

(贵阳市建筑设计院)



如何有效预防隧道施工地质灾害

沈惠青

(贵阳市建筑设计院)

摘要：分析了当下隧道施工过程中常见的地质灾害及其成因，旨在探析如何有效预防隧道施工地质灾害。

关键词：隧道施工；预防对策；地质灾害；成因分析

1隧道施工过程中常见的地质灾害及其成因分析

1.1　常见的几种地质灾害

(1)围岩变形开裂。在隧道的施工过程中，围岩变形开裂的现象十分常见，一旦出现此种现象，也就预示着围岩的局部区域或者整体层面呈现大变形、损坏性破裂，这给施工人员的人身安全埋下了巨大的隐患。而这种灾害产生的缘由多与岩石自身的结构性质、材料特性和结构面的几何切割特征密切相关，也与隧道的组织和方法有关。因此，隧道施工队应谨防此类地质灾害，以免造成人员及财产的损失。

(2)涌水、突泥灾害。隧道施工人员应该十分清楚，实际的隧道施工过程中最容易出现涌水、突泥的问题，之所以会出现这种灾害，多是因为隧道在开凿的过程中不小心破坏或者改变了隧道所处地区的水文地质条件，使得新开凿的隧道成了地下水排泄的通道。这类灾害的外在表现形式种类多样，比如碎裂岩石的裂缝缺口渗水、涌水，部分管道水涌出挟有大量软塑状泥、砂石。

(3)地面沉降塌陷。实际隧道施工的过程中，受地质结构不稳定因素的影响，岩层的薄体区域常常出现小的褶皱，在对其进行隧道施工时，易发生地面沉降或者引发岩石塌方的问题，呈现出不确定的状态。除此之外，当隧道经过岩石的破碎地带或者断层地带时，常常会诱发岩石结构的拆裂，即使建设过程中不出现问题，但在后期的使用过程中必然会因受重压而产生地面的沉降塌陷。

(4)其它类型灾害。除了以上三种常见的地质灾害外，受其它人为因素或者自然因素的影响，诸如突发性有害气体(如瓦斯气体)泄露、地下水对岩石常年来造成的侵蚀和洗刷、隧道因温度过低造成的冻融灾害以及地震灾害、地下温度过高灾害等等。

1.2　常见地质灾害的成因分析

关于以上隧道施工常见的各类地质灾害的成因，基本上可以归结为人为原因和自然原因两种，自然原因主要是岩石自身的结构、大气温度、岩石地带的类型以及水文资源的分布等原因，人为原因可以归结为人类施工活动的盲目和不科学、工程建设与地区自然环境的不协调性，两者综合作用下导致施工过程中地质灾害问题频频不断，给施工组织、人员安全、生态问题都带来了很大的危害。

2有效预防隧道施工地质灾害的具体对策

2.1　做好地质勘探研究工作，事先了解施工地段实际情况

隧道建设工程相比其它交通建设工程来说，具有一定的特殊性，在于它主要存在于地下空间，也是地下工程中的重点和难点，因此，做好施工前的地质勘探研究工作对隧道施工十分必要。施工前的地质勘探研究工作，可以从大的层面把握施工地段的真实情况，包括岩石的结构和主要材质、施工地段的水文资源分布、施工地区地质类型等内容，这对于后期的隧道施工组织和设计意义重大，也是树立建设人员施工信心的一种途径。

2.2　针对具体地质灾害类别，分别提出相应灾害预防对策

(1)预防隧道塌方的对策

隧道塌方是隧道施工过程中最常见的一种地质灾害，为了有效避免此种灾害，设计人员应该做好勘探工作，施工阶段了解开挖后的地质情况，把握施工地区周边真实的地质状况，从而整理出相对准确的数据信息，定位容易塌方的地段，制定出合理的塌方预防计划。在实际的施工过程中，施工人员应该做好岩石的加固工作，比如利用导管注浆改善地层力学特性，使用打设锚杆对开挖后岩体进行加固，以此来减少塌方的发生。

(2)预防涌水突泥的对策

除了隧道塌方问题以外，隧道施工过程中常常遇到涌水突泥的问题，处理不当话将产生重大的损失，必须强化预防涌水突泥的对策，全力减少此种灾害带来的损失。首先，隧道施工必须对前方可能出现溶洞空腔进行预判，并根据出现的一些先期现象制定相应的措施，保障一旦出现涌水情况后可以及时、安全地进行处理，确保隧道施工能够顺利进行。

(3)预防岩爆的具体对策

岩爆问题是隧道施工过程中不甚常见的现象，一般多出现在高地应力地区的阴道道开挖施工。严重的岩爆，将对施工人员及设备造成严重的伤害。针对此问题，我们可以利用多种方法解决此问题:①在可能发生岩爆的岩石面上钻孔，孔径以60~80mm居多，尽量释放岩石内部的高构造压力；②在干燥的围岩上面洒水，增加岩石的湿度和水分含量，松解岩体内聚积的高构造压力；③进行必要的光面爆破或者减少超欠挖大的面积，有效缓解围岩的局部张力。

(4)预防其它灾害的对策

隧道在道路选线过程中，有的会经过煤系地带，这些地带常会有瓦斯出现，如果处置不当在隧道施工过程中将会发生瓦斯爆炸，给施工人员的安全带来极大的危害。为避免隧道开挖过程中瓦斯对隧道施工安全的影响，须加强对瓦斯的检测和预警，增加隧道施工中的通风能力，稀释隧道空气中的瓦斯气体达到标准允许值，避免发生瓦斯爆炸事故。

3结束语

21世纪我国的交通运输行业将发生重大发展，同时隧道在未来公路建设中将会越来越多地出现，这也是隧道发展的重要机遇。隧道施工过程中出现的地质灾害种类较多且产生成因多样，给隧道施工带来了风险和难度，处置不当将会对隧道施工者带来的生命和财产带来重大损失，对社会产生不良影响。为了保证隧道施工的安全进行，保证隧道施工的质量，必须强化施工过程中的每一环节处理，防止地质灾害的发生。

参考文献：

[1]钟世航,孙宏志,李术才,冉懋鸽,单治钢,王荣. 隧道施工时探查、预报断层、岩溶、地下水的技术新进展——将隐患变成明示,将危险消灭在发生之前[J]. 隧道建设，2008，(5).

[2]薛翊国,李术才,张庆松,李树忱,苏茂鑫,刘钦. 隧道信息化施工地质灾害预警预报技术研究[J].山东大学学报(工学版)，2008，(5).

[3]吴方靖. 隧道施工中的危险与有害因素辨识及防护[J].中国安全生产科学技术，2007，(6).

作者简介：沈惠青(1964-)，男，贵州贵阳人，高级工程师。

收稿日期：2015-01-11

中图分类号：U445

文献标识码：C

文章编号：1008-3383(2015)08-0136-01