隧道施工地质灾害分析与防治对策分析

隧道施工地质灾害分析与防治对策分析

中交一公局厦门工程有限公司福建省厦门市361000

摘要:我国近年来公路、铁路运输得到了很大的发展,对于隧道的需求也与日俱增,隧道可以起到节省路程、方便两地往来等作用,但在隧道施工过程中往往会伴随着大量的地质灾害发生,这些地质灾害严重影响了隧道的施工进度、建设效果,威胁着隧道施工工作人员的人身安全,因此,分析隧道施工中的地质灾害并探讨出防治这些地质灾害的对策,是一项迫切而又重要的工作。

关键词:隧道施工、地质灾害、防治、对策、分析

引言:

分析隧道施工过程中存在的地质灾害,比如塌方、涌水、地面沉陷、岩爆、瓦斯爆炸等,针对这些地质灾害的产生原因来进行预防、解决工作,从而保证隧道能够正常的施工下去,保证隧道施工人员的生命财产安全,保证经济效益。

一、我国隧道发展的现状

改革开放后,我国的隧道工程在国家的支持下得到了飞速的发展,建立起了一条条公路隧道、铁路隧道、地下隧道。随着汽车这一交通工具正逐渐的在我国公民的生活中普及开来,公路运输的重要性也日益增加,我国对于公路隧道的建设力度也在逐步加大;铁路运输的蓬勃发展,也带动着铁路隧道工程的发展;我国城市化水平的不断提高、城市人口密集程度不断增加,对于建设地下隧道、地铁的需求也在扩大,因此,我国隧道的发展前景仍是一片光明的,未来我国的隧道工程仍然会继续、快速的建设下去。

二、隧道施工时的地质灾害问题有哪些

(一)塌方问题

塌方问题常见于地下隧道的施工过程中,隧道顶部由于自然力的作用,出现自然的坠落,砸伤隧道中的工作人员、甚至掩埋隧道中的工作人员,容易导致隧道工作人员面临生命危险,其次,塌方的隧道顶还会破坏隧道内部结构、破坏隧道内部的施工机器,导致施工进度受到破坏、造成巨大的经济财产损失。

(二)涌水问题

施工过程中的涌水问题又被称作突水问题,这类地质灾害发生时,地表会破碎,从裂缝中突然的涌出大量的地下水,导致施工洞内被水蔓延,淹没地表,使得机器施工受潮没法正常工作,拖延施工进度,影响施工作业人员的安全。

(三)岩爆问题

在打通、挖掘隧道的过程中,岩石受到挤压可能会发生突然的爆开现象,程度较轻的岩爆现象只是掉落一些岩石,而程度较重的岩爆现象可能会达到很高的震级、很高的烈度,破坏隧道地面的建筑,破坏隧道内部结构,威胁隧道施工工作人员的人身安全。

(四)酸性地下水的腐蚀问题

隧道施工过程中,可能会由于突然出现的涌水、突水地质灾害,涌出的地下水中含有酸性物质,这些酸性物质会对施工的金属机器造成腐蚀,破坏施工机器的正常工作,造成施工单位巨额的财产经济损失,过多的酸性物质还会对施工工作人员的身体健康造成破坏。

(五)瓦斯等有害气体的突出

在隧道内部施工时,由于隧道内部通风性差,空气流通较慢,挖掘出瓦斯等有害气体时往往来不及反应,来不及快速的将瓦斯这些有害气体排出隧道外,就会伤害隧道施工人员的身体,危害隧道施工人员的身体健康。

(六)地面沉陷、塌陷问题

在隧道施工的过程中以及隧道施工完毕的阶段,都会出现地面沉陷、塌陷这种地质灾害问题,特别是在深度超过30米的地下隧道、城市地铁隧道等工程中发生频繁。这种地质灾害严重的影响到了隧道施工的进度,给隧道施工顺利进行带来了极大的阻碍作用,还危害着隧道施工工作人员的人身安全,有着极大的危害。

三、隧道施工时发生地质灾害问题的原因

(一)隧道施工的密闭性原因

隧道施工是半封闭的,往往只有一个洞口,通风性很差,出现突发性问题就来不及反应,瓦斯等有害气体突出时,不能第一时间的排放到隧道外。

(二)隧道土质的原因

挖掘隧道时,会不断的将隧道的岩石、泥土向隧道四周挤压,当挤压的岩石、泥土超过承受能力时,隧道周围的墙壁就会不稳定,从而发生岩爆等问题;隧道地面的土质可能疏松,就很容易发生地面沉陷、塌陷的地质灾害问题。

(三)隧道下方是地下河或下方有地下水

挖掘隧道时,隧道下方如果是地下河或者隧道下方土地含有地下水,在挖掘过程中就容易发生塌方、涌水、突水等地质灾害问题,在挖掘过程中剧烈的震动会让地下河、地下水表面的土层变脆弱,容易破裂,使得涌水、塌方问题容易发生。

四、隧道施工时地质灾害的防治对策

(一)针对塌方的防治对策

对于岩石、土壤松散的隧道塌方问题,相关防治工作人员应当加强围岩的自我稳定性、加强围岩的强度,可以人工搭设支架来加强、固定围岩的整体强度,还可以通过注浆这一措施预防隧道发生塌方问题;针对挖掘断面比较大的隧道,可以进行分步挖掘的措施,避免同时挖掘造成的震动、不稳定现象,对进行挖掘的小部分围岩要挖掘后立刻搭设支架、注浆来保护起来,防止围岩暴露时间过长导致塌方问题的出现,这些对策都能够有效的预防塌方问题的发生。在隧道施工过程中如果出现塌方问题,相关管理人员一定要做出迅速的反应,组织隧道内部的施工人员进行有效的撤离,在隧道管理工作上,要做好日常的监管工作,时刻监视隧道内部情况。

(二)针对岩爆问题的防治对策

针对隧道施工过程中的岩爆问题,相关防治工作人员要加强对于岩爆问题的预警、监测工作,在施工过程中要有效的卸除产生的地应力,防止岩石受到过度挤压而发生岩爆问题,在容易发生岩爆的区段,相关施工人员应当采取分步开挖的方法,挖掘工作开始之前先对土质、岩石进行勘测,标记处可能存在岩爆隐患的区域,在这些区域打上超前锚杆,在岩爆隐患分布密集的区域加固围岩,用钢筋、混凝土、锚杆来对加固围岩进行支护,防止岩爆发生;相关管理、监察人员要加大对于施工现场的巡视、监察力度,比如在听到隧道围岩内部有异响时,就要迅速的组织施工工作人员、施工设备撤离到安全区域;在岩爆灾害突发时,一定要确保安全通道的顺畅,能够第一时间报警,最大限度的撤离隧道施工工作人员、施工设备,这些对策可以有效防治岩爆问题的发生。

(三)针对涌水问题的防治对策

针对隧道施工过程中突发的涌水、突水问题,相关防治工作人员要分别采取疏通引流、堵或者排堵结合的方法来解决,在预防这些地质灾害上要做好地质的超前预报工作,做好地质的勘探工作,推断、确定溶洞、地下河的准确位置,在开挖时避开、或者提前挖好引流河道来预防此类地质灾害的发生;相关施工单位应当在施工开始前先进行隔水、排水工作,也可以通过采取注浆法来对隧道地面进行加固,从而避免涌水、突水问题的发生。在涌水、突水问题发生时,要迅速撤离施工设备及工作人员,在涌水、突水问题发生的地势较低的部位挖掘排水沟,将水流引出,或者立刻采用注浆法加固涌水、突水问题发生的地面。

(四)针对地面沉陷、塌陷问题的防治对策

在施工过程中地面沉陷、塌陷问题的防治工作上,相关工作人员要针对隧道的特征、挖掘方法来分别采取有效的对策,比如在挖掘浅埋隧道时,在挖掘工作开始后马上对隧道进行支护加固,防止隧道发生变形,防止出现塌陷问题;在挖掘地铁等城市地下的隧道时,要严格进行支架搭建工作,严格监测地表沉陷问题。

(五)针对瓦斯等有害气体的防治对策

隧道施工时经过含煤地层时,相关工作人员应当重视起来,严格检测隧道内部的瓦斯等有害气体含量,同时加强隧道的通风效果,及时的将隧道内部含有的瓦斯等有害气体排放到隧道外,避免瓦斯爆炸、工作人员中毒等危险的发生。

总结:

隧道对于我国交通的作用越来越大,对于隧道施工中的地质灾害防治工作是隧道施工单位必须要重视的,针对不同的地质灾害来采取不同的施工准备工作,在施工过程中加强监管工作,注重采取更先进、更科学的施工技术等,可以有效的防治隧道施工过程中地质灾害的发生,有效的降低隧道施工时的安全隐患,有效的降低隧道施工的风险,

参考文献:

[1]沈惠青.如何有效预防隧道施工地质灾害[J].黑龙江交通科技,2015,(8):136

[2]张乔,印科文.隧道施工地质灾害分析与防治对策[J].江西建材,2017,(11):181

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