对隧道施工地质灾害的分析及防治措施

摘要：近年来， 国家为了促进地质条件较为复杂的边远山区发展， 不断加大其地区的交通建设， 而在众多交通建设中尤以隧道为主， 通过隧道可以穿越崎岖山岭地带， 大大缩短地区与地区之间的距离， 方便了人们的出行与交流。隧道工程施工由于其地质条件的特殊性使其具有工期长、 技术要求高、 经费多等特点。同时隧道工程在施工过程中常常面临滑坡、 涌水、 岩溶塌陷等地质灾害， 严重降低施工质量， 且施工安全风险较高， 容易发生安全事故。隧道工程施工中常见的地质灾害现象不仅大大降低隧道施工寿命， 提高施工成本， 还严重威胁到人们出行的安全。因此， 要加强对隧道工程施工过程中常遇到的地质灾害现象的研究， 寻找积极有效的防治措施， 减少地质灾害对隧道工程施工的影响， 提高整个工程施工质量与安全系数。

关键词：隧道工程施工；地质灾害；防治措施

中图分类号：E271 文献标识码： A

引言

我国近年来，经济的快速发展带动了交通行业的腾飞，隧道施工项目也越来越多。很多山区的交通建设都是通过隧道穿越山岭，隧道工程获得了前所未来的发展。隧道施工要通过不同的地层和地质围岩，时常遇到一些地质的变化，引起地震、塌方或者涌水等灾害。经大量实践证明，在隧道施工的过程中，提前做好灾害的预防工作，可以大大减少塌方及涌水等地质灾害的发生。使隧道施工可以顺利开展，减少了不必要的安全事故成本支出，所以，隧道施工中做好常见地质灾害问题的防治措施十分重要。

一、隧道施工地质灾害分类与分析

1、隧道施工地质灾害分类

（1）围岩的变形破坏

这类灾害的产生主要与围岩的岩性、结构体和结构面的几何切割特征及应力条件有关。包括：软弱岩体的变形破坏：主要破坏形式表现为大的变形位移和滑塌等；破碎岩（如断层破碎带、风化带等）的变形破坏：主要表现为大量的掉块、滑塌、崩塌和泥砂石流等；块状岩的变形破坏：主要表现为局部掉块；④坚硬脆性岩的岩爆：多发生于深埋、高应力区的隧道中。

（2）涌水、突泥灾害

这类灾害主要是由于隧道的开凿，破坏或改变了隧道所在地区原来的水文地质环境，隧道成为新的良好的地下水排泄通道引起。灾害的主要形式包括：破碎岩的裂隙、缝隙渗水、漏水、涌水；岩溶裂隙水、管道水的涌出，以及携带大量泥砂的突泥、突砂。

（3）地面沉降和塌陷

由于隧道开挖及大量抽排地下水引起。包括：浅埋隧道、城市地铁或大型管道开挖及大量抽取地下水造成的地面沉降；岩溶地区隧道开挖排放大量地下水造成的地面塌陷和泉水枯竭。

（4）其它地质灾害

主要包括：有害气体（如瓦斯）突出造成的灾害；地下水对隧道建筑物的侵蚀、腐蚀作用引起的灾害；隧道的冻融灾害；高地温灾害；地震灾害。

2、隧道施工时地质灾害的成因分析

隧道施工时，引发地质灾害的根本原因在于人类的不科学施工与盲目施工，还有隧道的施工方法与施工的具体环境不够协调。通常意义上讲，隧道施工的地质灾害与自然地质灾害相比，具有强度较低、频率较大与危害较大的特征，并且具有可预防性。因此在隧道进行施工时，努力做好相关地质灾害的常见问题的预防工作，便可以很有效地控制住地质灾害频繁的发生。进行隧道施工的地质灾害的预防工作，必须做好地质的勘测工作，确定好防治的目标，积极优化防治的方案，优选出防治的最佳施工方法，加强施工的管理工作与监督工作。只有做好这些，才能真正控制好引发隧道施工的地质灾害的发生，最终使得隧道施工中的常见地质灾害问题的数量减少。

二、隧道工程施工中存在的地质灾害现象

1、隧道工程施工中的涌水突水现象

在隧道工程施工过程中遇到的各种地质灾害不仅严重影响到施工技术水平， 也不利于交通运输事业的可持续发展。在众多地质灾害中， 以涌水突水现象发生的概率最高， 且其带来的危害最为严重。涌水主要是隧道所在区域原有地质结构发生了改变或隧道开凿时受到破坏导致正常地下水通过隧道排泄所形成的一种地质灾害， 其表现形式多样， 如涌水时伴随大量的突沙和泥沙；岩层破碎出现的裂缝导致渗漏现象严重， 并致使管道水或岩溶裂隙水涌出。突水是指在隧道工程施工中穿过溶洞发育的地段、厚层含水砂砾石层或与地表水连通的较大断裂破碎带等而导致大量涌水现象发生的地质灾害， 又称为灾害性涌水。为了减少涌水突水的发生， 应加强对其的研究， 寻找有效防治措施。

2、隧道工程施工中的塌方现象

在隧道工程施工过程中，其所处的地质结构常处于不稳定状态，容易使岩层薄体区域出现褶曲，若在这种岩层结构进行打穿则很有可能会致使发生软弱岩层体塌方或地面沉降不均匀等现象。当隧道经过断层地带和岩层破碎地带时，岩体内部潜在的地应力得以释放，由于地质结构较为松散，因而所承受到的压力不断增加，再加上岩层中颗粒与颗粒之间的胶结性能较弱，因此，进行隧道开挖后使得围岩体无法保持一定的稳定性进而出现塌方现象。尤其是当隧道经过进出口位置或其附近区域时，围岩的稳定性更不容易保持，更增加发生坍塌现象的可能性。塌方现象大大降低隧道工程施工质量，提高不必要事故发生的概率，严重威胁到人们的人身安全。

3、围岩出现变形破坏现象

在隧道施工中，围岩遭到变形破坏是十分常见的现象，导致围岩局部和整体区域大变形坍塌、破裂，甚至坚硬的围岩体出现岩爆等严重后果，带来很多安全隐患，严重威胁着人们的生命安全。之所以会出现围岩变形破坏现象，主要是由于围岩特殊的地质结构所造成的。围岩所特有的特性，地应力的性质以及地下水的情况都有着直接的联系。特别是岩爆现象，出现的次数更是十分的频繁，经常出现在没有地下水的情况下。经过大量实践证明，岩爆经常以片帮，劈裂，弹射等现象为主要表现形式，甚至会引发地震等更为严重的地质灾害现象。而对于其他一般情况下的围岩变形破坏，大多会出现在断层破碎带、接触不良或者是不整合的比较软弱的岩层等地质环境中。

三、隧道工程中防治地质灾害的有效措施

1、防治突水与涌水现象的有效措施

2、防治塌方现象的有效措施

为有效避免与防治塌方现象发生，进行隧道工程施工之前，应由专业人员进行隧道及其附近区域的实地考察，收集相关数据并进行整理，并准确定位塌方位置，通过严格观察与分析，制定出符合施工实际需求的隧道施工方案，尽量减少或避免塌方现象出现。除此之外，还应加强隧道加固工作，通过采取多种有效手段进行加固，如可以使用锚杆提前支护或选用性能优良的导管注入浆液等方式以达到加固的效果。若是在隧洞施工过程中或隧道断面处较大的区域发生围岩体坍塌时，应使用合适的火药进行爆破或使用长管超前支护，并严格按照施工步骤开挖隧道侧壁的导坑，同时应采取相应措施加固维护隧道，如架立一些钢架，进而解决和避免隧道发生塌方现象，提高隧道施工安全与质量，为人们出行安全提供有力的保障。

3、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。

结束语

总而言之， 随着我国经济快速发展， 交通运输事业也得到相应的发展。隧道工程施工在交通运输事业建设过程中也迎来了一系列机遇与挑战。而隧道施工中常常受到地质灾害的影响不利于交通运输行业的发展。故为了提高隧道工程施工质量， 保证隧道使用寿命及安全性， 应加强对地质灾害的研究， 并采取积极有效的措施进行防治。