隧道工程災害與防治精選(九篇)

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第1篇：隧道工程災害與防治范文

公路暢通是國民經濟快速發(fā)展的重要命脈，具有靈活方便和安全穩(wěn)定的優(yōu)點，發(fā)揮著其它運輸工具不可替代的作用。根據(jù)我國的國情，隨著國家大規(guī)模基礎設施建設的投入，大力發(fā)展公路運輸業(yè)是今后交通發(fā)展的重要支撐，公路隧道是公路結構的重要組成部分，在公路工程建設中起著至關重要的作用，公路隧道建設將進入一個前所未有的高峰期。

公路隧道具有隧道長、斷面大、地質條件復雜等特點，隧道掘進面前方洞口的不良地層條件極易引起隧道塌方[1-2]。在復雜的地質條件下修建公路隧道，由于無法準確了解要修隧道地質情況，給隧道的設計者和施工者帶來了很大的挑戰(zhàn)性，會遇到破碎、斷層、巖溶等不良地質而導致的塌方、突泥、巖爆和涌水等工程安全事故，這些事故一旦發(fā)生，輕則延緩施工進度，重則會導致生命傷亡，會造成巨大的經濟損失[3]。隧道發(fā)生地質災害的原因是多方面的，有地質因素、人為因素，也有管理體制的缺陷。本文由收集整理由于隧道工程前方施工是一個看不見的隱性工程，不能對前方存在的安全隱患做出準確的判斷，因而可以說不良地質是隧道災害發(fā)生的主要因素，針對公路隧道不良地質災害發(fā)生規(guī)律的認識和防治對策的研究迫在眉睫。本文結合目前隧道工程建設中出現(xiàn)的問題和研究現(xiàn)狀，對公路隧道工程施工中的不良地質災害做了較為深入的研究，并在此基礎上提出自己的一些意見和看法，希望能從設計上減少公路隧道施工不良地質災害的發(fā)生，對公路隧道建設進有一定指導作用。

一、公路隧道施工不良地質災害對策研究現(xiàn)狀

公路隧道地下工程的復雜性和不可預見性可能出現(xiàn)的不良地質災害給隧道施工和設計帶來很大的困難，已引起了研究者的高度重視，學者們對這些不良地質災害從不同方面進行了大量的研究工作，并取得了一定成果[4]。

國外德國、瑞士和日本等發(fā)達國家對隧道地質災害研究較早，隧道施工在公路建設中是不可缺少的工序，采用技術手段、方法進行分析和預測是非常重要的。垂直地震剖面法（tvsp）是上世紀九十年代開發(fā)較早的分析技術，已在很多隧道地質災害預測中應用應取得了認可[5]。2001年瑞士安伯格測量技術公司開發(fā)的tsp超前預報技術在該領域是較為先進的隧道不良地質災害預報技術設備，該設備具有分辨率高、探測距離遠、全方位三維探測等優(yōu)點，對隧道前方不良地形、溶洞、富水帶和淤泥等地質做很好的探測和判斷，在歐洲和亞洲等國家已得到廣泛應用[6]。

我國公路隧道施工不良地質災害對策研究開始于二十世紀五十年代，但真正在隧道施工預測中發(fā)揮作用在七十年代首次對斷層地質塌方的成功預報。八十年代以來，在京廣線大瑤山隧道、西康秦嶺隧道和大秦軍都山隧道等隧道施工中，進行了不良地質災害的對策預報研究工作，積累了很好的經驗。通過大量實驗研究和實踐工作，研究者提出地質災害對策預報以長度和可能發(fā)生災害點的數(shù)目計算較好。例如在南昆米花嶺隧道、渝懷圓梁山隧道等隧道不良災害的預報中成功率明顯提高，但在開鑿好的隧道內也有泥石流、涌水和涌沙等出現(xiàn)，造成了很大的人員傷亡和經濟損失。因此，在隧道施工中對不良地質災害對策的研究非常重要也十分必要。

目前，隧道中各種不良地質災害對策的預報方法得到了快速發(fā)展，預報手段也逐步完善，相應的對策手段在我國很多大型隧道工程探測中應用也日益廣泛，預報的準確度和成功率也日益提高，取得了很多的成功經驗，但預報對策的可靠性還有待提高?？傊?，在不斷提高隧道地質災害預報可靠性和準確性的基礎上，不斷開拓新領域，發(fā)展新技術將成為今后隧道不良地質災害研究中的重點。

二、公路隧道施工中不良地質災害特點和存在的問題

公路隧道工程是一項隱形復雜的地質工程，所處的地域地形不同，面臨著各種復雜的地質條件。節(jié)理裂隙程度的差異、水文地質條件和地質構造的不同，都直接影響到隧道的設計方案和結構，而巖爆、瓦斯、斷層、塌方、涌水和巖溶等不良地質問題更直接威脅到隧道的施工安全。

巖爆是隧道巖石工程中圍巖體承受不了過度的應力而導致的突然破壞，同時伴有巖體中應變能的突然釋放，是一種巖石破裂過程中的失穩(wěn)現(xiàn)象。它往往造成開挖隧道工作面的嚴重破壞和設備損壞，甚至人員傷亡，已成為巖石隧道地下工程領域的世界性難題。輕微的巖爆僅剝落隧道上部的巖片，不產生彈射現(xiàn)象。嚴重會導致4.6級的地震，輕的持續(xù)幾天，嚴重的持續(xù)幾個月。二十世紀五十年代美國紐約市的飲水隧道發(fā)生的巖爆是最早的記錄，我國最早的巖爆是1993年發(fā)生在撫順的勝利煤礦。

斷層是隧道施工中常見的不良地質災害，它是地殼巖層因受力達到一定強度而發(fā)生的破裂現(xiàn)象，并沿隧道破裂面有明顯相對移動的區(qū)域。斷層也常常是巖溶地區(qū)溶洞水和地下暗河等地質災害的發(fā)生場所，也是造成隧道塌方、變形和涌水等隧道施工地質災害的主要原因之一。斷層對隧道研究者來說特別重要，因為斷層的突然發(fā)生常常是導致其它地質災害的主要原因；他們相信對隧道斷層機制進行深入研究，能越準確的預報其它不良地質災害，甚至采取措施控制這些災害。

我國巖溶地區(qū)分布廣泛，類型較多，在世界上是巖溶地區(qū)分布最廣的國家之一。在巖溶地區(qū)修建公路隧道，突泥、涌水等已成為很嚴重的地質災害。巖溶常常導致開挖隧道周邊變形，會導致隧道掉塊、落實和塌方等，直接危害施工人員和機械設備的安全。隧道施工巖溶的危害，已引起國內外研究者的廣泛關注，研究者正在從巖溶的預防和治理方面進行深入的研究。

隧道涌水是僅次于塌方較為嚴重的地質災害，主要包括大型溶洞、斷層、暗河和煤系地層中的采空區(qū)礦山積水等。1988年以前，我國修建的公路隧道中一半以上都出現(xiàn)了涌水現(xiàn)象，嚴重影響了公路運輸?shù)恼＿\行。公路隧道中最大的難題在于對地下水的處理，因此，對于出現(xiàn)涌水的隧道，重要的是要治水。

塌方是隧道施工中常見的不良地質災害，由于地壓等的作用，使圍巖產生裂縫或破壞，或圍巖內層理和節(jié)理等發(fā)生松弛剝離，導致巖石、泥土大規(guī)模坍落的現(xiàn)象。塌方多伴隨片幫和冒頂，一般是由于地質因素、設計因素和施工因素等多方面因素引起的，造成的危害較大且不易治理。地質因素主要起決定性的，只有加強施工地質區(qū)域詳細探測和深入研究，才能從根本上防治和避免塌方不良地質因數(shù)造成的事故。目前國內外研究者對隧道塌方都進行了全面而深入的研究，我國在黃土隧道和連拱隧道等隧道施工中對出現(xiàn)塌方的及時應對處理方面進行了很多的研究。

通過對常見的不良地質災害巖爆、斷層、涌水、巖溶和塌方等在隧道施工中出現(xiàn)的原因和特點的分析探討，認為對隧道施工過程中各種不良地質災害的整理歸類，采用實驗室模擬研究，建立公路隧道不良地質災害對策管理系統(tǒng)，采取及時的應對措施，才能取得良好的效果。

三、公路隧道施工中不良地質災害應采取的應對措施

公路隧道不良地質災害是在自然或人為因素的作用下造成的，對人類生命財產、環(huán)境造成破壞和損失。作為科學技術研究人員，我們可用科學的技術手段對常見的地質災害應事先加以預防和做好準備，對出現(xiàn)的地質災害事故應及時的手段進行分析和處理，盡量減少災害造成的損失。那么，公路隧道工程人員如何采取應對措施，預防和減少不良地質災害的發(fā)生，我認為可從以下幾個方面做起。

首先，做好公路隧道的詳細調查和勘測工作，對可能出現(xiàn)的不良地質災害進行預測，做好應對準備工作。公路隧道施工之前，詳細勘察該地段的地質巖層詳細情況，尤其是巖爆、斷層、塌方、涌水和巖溶狀態(tài)，事先估計將會遇到出現(xiàn)的部位。另外，對這些發(fā)生的地質災害，還要做好這些不良地質災害的危險性評估，對它們的危害程度進行調查和分析，包括災害活動強度或規(guī)模、災害活動頻次、災害分布密度和災害危害強度等。評估成果根據(jù)評估級別送報國土資源行政主管部門認定，并與有關部門商討提出防治這些地質災害措施與建議，做出公路隧道建設場地適宜性評價結論。

其次，施工單位人員要做好公路隧道的建設質量問題，避免和減少因人為因素造成的不良地質災害發(fā)生。當前我國公路隧道工程的質量讓人堪憂，雖然在公路隧道的數(shù)量上取得了很好的成績，但在質量上面很多都是不過關的。主要體現(xiàn)在公路隧道施工中雖然制定了非常詳細的作業(yè)流程以及質量標準，但由于在施工中有利可圖，往往導致隧道的建設質量不達標，甚至出現(xiàn)一些豆腐渣工程，建好之后未經使用或使用很短就必須整修，這種現(xiàn)象在我國已修建的公路隧道中很常見，主要是由于建設中隧道的質量管理出現(xiàn)了問題。

第2篇：隧道工程災害與防治范文

關鍵詞:隧道施工；地質災害；問題；防治

中圖分類號：U45文獻標識碼： A

引言

近年來,隨著我國經濟的飛速發(fā)展，交通行業(yè)也隨之勃興，于是進行隧道施工的項目數(shù)量也變得越來越多。在很多山區(qū)，交通建設就是要通過隧道的開通來穿越堅固的山嶺,這便是隧道工程得以獲得空前發(fā)展的原因所在。隧道施工時，需要穿過不同的地層與地質圍巖,便難免時常地遇到諸多地質的變化,從而引起地震和塌方或涌水、突水等災害情況，比如洞口滑坡、突泥等。經過大量的實踐以后證明,在隧道中進行施工時,及時地做好災害的相關預防工作,便可以從很大程度上降低塌方和涌水等地質災害的發(fā)生頻率。從而使得隧道的施工得以順利地進行,也就避免了很多不必要的安全事故的成本上的增加,因此,做好隧道施工時的常見地質災害的相關防治措施是十分重要的。

一、隧道施工時地質災害的成因分析

隧道施工時，引發(fā)地質災害的根本原因在于人類的不科學施工與盲目施工，還有隧道的施工方法與施工的具體環(huán)境不夠協(xié)調。通常意義上講,隧道施工的地質災害與自然地質災害相比,具有強度較低、頻率較大與危害較大的特征,并且具有可預防性。因此在隧道進行施工時,努力做好相關地質災害的常見問題的預防工作,便可以很有效地控制住地質災害頻繁的發(fā)生。進行隧道施工的地質災害的預防工作，必須做好地質的勘測工作,確定好防治的目標,積極優(yōu)化防治的方案,優(yōu)選出防治的最佳施工方法,加強施工的管理工作與監(jiān)督工作。只有做好這些,才能真正控制好引發(fā)隧道施工的地質災害的發(fā)生,最終使得隧道施工中的常見地質災害問題的數(shù)量減少。

二、隧道施工時常見的地質災害種類

隧道施工時時常會發(fā)生圍巖變形、塌方與涌水等地質災害,這些地質災害問題發(fā)生的條件是各不相同的,然而,它們對于隧道施工所產生的巨大危害卻又是大致相同的。下面便對這些隧道施工中常見的地質災害問題逐一加以分析。

1、圍巖變形破壞的問題

圍巖變形破壞是隧道施工過程一類較為常見的地質災害,這類災害的一般表現(xiàn)是:支離破碎或較為松散的圍巖山體產生冒落問題與塌方問題,帶有膨脹性的大山巖體會局部地出現(xiàn)變形現(xiàn)象與塌滑現(xiàn)象,使得隧道的支護結構時常受到嚴重的破壞,導致大山巖體會出現(xiàn)巖爆現(xiàn)象。但是塌方是隧道進行施工過程中常見的地質災害問題,其中大多數(shù)也都是由于圍巖失穩(wěn)問題而產生的突發(fā)性的崩塌狀況,最終造成了重大的生產安全事故。

2、涌水與突水的問題

涌水與突水的問題也是導致隧道施工時常見的地質災害的問題之一。涌水問題發(fā)生時，會攜帶著很多的碎屑，并和突水問題同時爆發(fā)在隧道節(jié)理裂隙的密集區(qū)域,而突水問題又經常地在巖溶的洞穴中與溶隙加以發(fā)育的相關地段以及含水層部分、隔水層部分的交界面處發(fā)生。

3、地面的坍塌與沉陷的地面的問題

坍塌問題與沉陷問題通常會發(fā)生在隧道的施工的整個過程當中,甚至會在施工過程結束以后還會有發(fā)生常見的地質災害問題的可能性。地面產生坍塌的原因大多是在于隧道的長期涌水和抽取了大量的地下水之后而造成的,還有相當一部分的地面坍塌的發(fā)生原因是隧道的頂板發(fā)生冒落狀況或塌方狀況。但是地面的沉陷問題卻大多數(shù)情況下發(fā)生在深埋的隧道施工過程的開始階段時。地面坍塌問題和沉陷問題所導致的地質災害不僅會給隧道的施工本身帶來更大的施工難度,而且也會使得地表的建筑將受到嚴重破壞,并最終造成周圍的生態(tài)環(huán)境進一步的惡化。

4、隧道施工過程中其他的地質災害問題

除了上述比較常見的隧道施工過程中的地質災害問題以外,在實際的施工過程中，包括瓦斯爆炸問題和淤泥帶突泥問題等地質災害也偶有發(fā)生,同樣會對隧道的施工進度及從業(yè)人員的生命安全造成極大的威脅。

三、隧道施工過程中常見地質災害問題的相關防治措施

隨著隧道施工工作的逐步步發(fā)展,隧道施工工程的規(guī)模和埋深度也在逐漸加大,施工的地質條件也變得越來越復雜,隧道工程在施工前務必要做好相關地質方面的勘察工作與研究工作,只有這樣，才能確保施工工程的順利開展。但是實際操作時,很多的時候，隧道工程在施工以前雖然進行了十分充分的勘察工作與分析工作,但是開挖以后卻意外地發(fā)現(xiàn),很多的地質結構已經發(fā)生變化,和勘察工作獲得的信息并不完全相同,甚至還產生了極大的差錯。由于在不同的地質情況下是會產生完全不同的地質災害的,所以必須依據(jù)施工現(xiàn)場的具體環(huán)境，并結合科學理論來進行分析工作,只有這樣，才能最終制定出富有針對性的災害防治措施。

1、塌方問題的防治措施

很多比較松散與支離破碎的圍巖時常會產生隧道的塌方現(xiàn)象,通常意義上講，這種情況下,就要對圍巖在整體上進行加固穩(wěn)定性與增大強度的處理工作。施工過程中較為常見的處理方式有超前長管棚和超前錨桿兩種,這些措施都可以使圍巖的穩(wěn)定工作與強度增強工作得以順利實現(xiàn),從而使得隧道的塌方發(fā)生機率大幅度降低。而面對斷面大隧道在進行開挖工作時，務必要對那些軟弱圍巖的相關部分都采取逐步進行開挖的施工方式,這樣做的話，既能夠使得圍巖暴露的時間方面大大減少,而且在開挖以后,也能夠立刻地開展支護處理工作,使得隧道的圍巖在穩(wěn)定性上大大地增加。

2、巖爆地質災害的相關防治措施

在防治諸如巖爆類的地質災害的時候，既能夠采用預報監(jiān)測的方式,也能夠運用地應力來進行相關的卸除,采用多循環(huán)分步開挖方法和超前高壓注水的方法等施工的方式來對巖爆災害極有可能產生的相關部位來進行重點的監(jiān)測工作與預控工作,以上措施都可以有效地緩解巖爆災害造成的損失程度。

3、突水問題與涌水問題的防治措施

隧道施工時，一旦出現(xiàn)突水問題或是涌水問題等災害，應當通過排和堵的具體措施,或者直接采用排堵相結合共同使用的相關措施來進行有效的處理工作。在對突水問題和涌水問題進行治理的同時,還要對施工工程的附近的暗河及溶洞的突水部位也做好監(jiān)測工作與預控工作。通過監(jiān)測與預控來實現(xiàn)對施工階段的地質預報。進行監(jiān)測和預控工作時，不僅需要要準確對溶洞與暗河和隧道的交匯位置的做出準確的分析,還要做到在隧道進行施工出現(xiàn)突水與涌水以后,對那些非巖溶深埋的隧道也要進行排水導坑和鉆孔疏干的相關治理工作。巖溶隧道與淺埋隧道的治理還是要以堵的方式為主,盡量地阻止地下水位發(fā)生下降,還要防止地面出現(xiàn)塌陷情況和井泉干涸等現(xiàn)象,因為這些問題將直接地破壞到周圍的生態(tài)環(huán)境。施工時還應該先使用隔水層開挖，然后再進行含水層的開挖,這樣做能夠有效地減少突水事故的發(fā)生概率,還能使用超前引排與超前預注漿等施工方法,也都能夠有效地減少突水類災害的發(fā)生。

4、地面坍塌與沉陷的防治措施

地面發(fā)生坍塌,可以采取回填、繞避等施工方式,有時還要對施工洞穴的頂板加固等措施,這些措施都可以有效預防地面坍塌和井泉的干涸,防止對周圍環(huán)境造成的惡劣影響。很多淺埋隧道地表坍塌都是由隧道塌方造成的,所以可以在隧道開挖初期,采取錨初期的支護,控制隧道發(fā)生變形。

5、其他地質災害的防治措施

隧道在施工中如果穿過煤層,很可能發(fā)生瓦斯爆炸,所以一定要對地質預挖部位進行地質的探測,加強地質隧道施工的超前預報十分重要。另外還有鉆爆法隧道施工對防爆的處理和防治措施。

結束語

綜上所述，做好隧道施工中常見地質災害的防治工作，可以采取地質勘察、確定防治目標及進行優(yōu)化施工方案的選擇等方法,從而加強隧道施工的地質監(jiān)測和預防,對隧道施工常見的地質災害問題如塌方、突水和巖爆等進行及時的預防和控制時,應當通過科學的判斷,有針對性的采取適當?shù)拇胧┳龊梅乐翁幚泶胧?/p>

[1]李鋒,李勇.隧道邊坡穩(wěn)定性研究及加固防治設計方案[J].建筑工程技術與設計,2014,(21).

第3篇：隧道工程災害與防治范文

[關鍵詞]：隧道施工、監(jiān)控、技術分析、安全體系

中圖分類號：U455文獻標識碼： A 文章編號：

我國進行隧道施工監(jiān)控的必要性 隧道工程的工程結構存在一定的特殊性。從巖體力學的角度來分析，它是與圍巖互相作用的體系中的結構物；從地質力學的角度來分析，它是一種工程單元體，并且是不斷變化的地質體；在這樣的地質體或是巖體之中，隧道受到周邊地質環(huán)境的巨大影響那是必然的；而從結構角度來分析，周圍地質體及各種支護結構構成了這種工程單元體，也就是說周圍地質體加上支護結構等于隧道結構體系。隧道的發(fā)展過程是非常復雜的，由此我們可以清楚以下兩點：首先，如果把隧道工程看作是一種工程結生物圈物，在受力方面與地面工程存在較大的差距，因為隧道工程所處的巖體是千變萬化的，沒有明確的外力承受；其次，在隧道工程的形成過程中，從開始到結束都有一個特性存在就是受力狀態(tài)的變化，也就是說從隧道開始挖起，一直會的穩(wěn)定的受力，而圍巖內部結構則是一直處于變動的狀態(tài)。 二、新時期我國隧道監(jiān)測項目及量測要求 首先，隧道監(jiān)測項目，施工監(jiān)控量測的項目是由很多因素確定的，具體包括：圍巖類別、地質條件、圍巖應力分布情況、工程性質、隧道跨度以及支護類型等。其次，對隧道監(jiān)控量測的要求，其一、能把測點快速埋設，在挖隧道的過程中，測點通常都是在開始挖以后埋設的，為提前獲得圍巖開挖開始階段的變形動態(tài)，測點應該是與工作面緊靠的，并且要快速埋設。其二、縮短每次量測數(shù)據(jù)所用的時間。其三、測試元件要選擇具有防震、防沖擊波能力的。其四、測試的數(shù)據(jù)要準確可靠、簡單直觀并且易于計算，能夠直接應用。其五、埋設測試元件后還能保持長期有效的工作。

現(xiàn)階段我國隧道監(jiān)控量測的實施分析

隧道工程監(jiān)測的實施階段分為兩部分，一是儀器安裝，二是儀器測讀，所以，編制相應的監(jiān)測工程施工組織設計是必須的，并且還要對分析監(jiān)測工程設計文件、儀器布置圖以及技術規(guī)范等資料進行收集，并現(xiàn)場考察，在研究工程特點并對施工條件進一步確定以后，再進行施工方案的確定，并對進度計劃進行制定。首先，確定量測，每一種觀測儀器的計算都是相對計算，因此，每一個儀器都存在一個基準值。儀器在安裝埋設后開始工作的觀測值被稱之為基準值，觀測其中一個主要環(huán)節(jié)就是基準值的確定，影響資料分析是否正確的因素就是基準值適當?shù)拇_定，因為確定不適當?shù)脑捑蜁鸷艽蟮恼`斷，因此，各量測項目都會對初讀數(shù)的準確性非常關注。其次，量測圍巖周邊的位移，圍巖周邊各點趨向隧道中心的變形被稱之為收斂，所謂圍巖周邊收斂位移量測主要是指對隧道內壁面兩點間連線方向的位移的量測，兩次量測的距離差稱之為收斂值。隧道施工監(jiān)控量測的重要項目就是收斂量測，其中，最基本的量測數(shù)據(jù)就是收斂值，也是判斷圍巖動態(tài)最重要的量測項目，一定要做到準確的量測。再者，拱頂下沉量測，拱頂下沉值就是指隧道拱頂內壁的絕對下沉量，拱頂下沉速度就是單位時間內拱頂下沉值，拱頂下沉量測也是位移量測的一種，針對固結程度不高的地層或是水平成層的場合，量測收斂值量測是非常重要的，量測的數(shù)據(jù)對判斷支護效果以及指導施工起到非常重要的作用，是施工質量得以保證的基本資料，同時，也是施工安全得以保障的重要資料。最后，圍巖內部位移量測，它與隧道圍巖收斂觀測相比完全不同，后者只能測到洞室凈空收斂變形，而前者能夠對洞室圍巖內不同深度上軸向變形進行量測，所以根據(jù)這些觀測的資料，可以對洞室圍巖位移的變化范圍進行判斷，并且對松馳范圍進行分析，能夠對圍巖的穩(wěn)定性進行預測，所以，了解隧道圍巖的徑向位移分布以及松馳范圍是隧道圍巖內部位移量測的主要目的。

四、隧道施工安全風險監(jiān)控研究

在早期，我們國家的管理與安全評價在臺灣的研究是處于比較活躍的狀態(tài)，段開齡博士是早期的代表人物，在臺灣的安全管理運動就是由他推動的，因為地質情況存在特定性，香港地區(qū)在這方面的研究成果主要集中在巖土工程的應用上，一直到十九世紀七八十年代大陸地區(qū)才把項目管理的理論和方法引進來，我們國家的軌道交通發(fā)展越來越快，西部地區(qū)的隧道建設也在快速發(fā)展，這引起這一領域的重點關注。在國內較早接觸隧道風險理論的學者就是毛儒，他寫了很多有關發(fā)達國家隧道工程風險管理的論文，文中總結了很多動態(tài)及經驗，并概括了風險管理的理念以及各項過程的具體操作方法。在對盾構隧道進行防水風險等級劃分與主要風險因素識別的基礎之上，合理的模糊化風險因素，利用模糊的識別理論對盾構隧道全壽命防水風險評價進行研究，對盾構隧道全壽命防水風險進行了一定程度的量化、客觀的評價。截止到今天，也沒有一種方法是萬能的。在隧道的施工過程中，在處理不確定性風險因素中引起的隧道施工風險，如今依然還在采用施工量測技術進行控制，此種方法比較單一，沒有足夠的基于風險的分析理論，在全面系統(tǒng)的研究設計方面也不完善，沒有有效的施工安全風險評價與管理的方法。所以，雖然隧道施工安全風險的研究取得了一些有效價值，但是要解決工程實際問題還存在一定的差距，目前，并沒有形成完整的、統(tǒng)一的安全評價標準，需要進一步的研究。在工程實踐的過程中，經常發(fā)生隧道工程安全風險的事故，二零一零年至二零二零年交通部在水運及公路交通的政策中，把交通基礎設施建設項目安全風險評價作為重點研究的問題。

五、建立完善的隧道施工監(jiān)控安全體系

首先，研究預警理論的系統(tǒng)性，此項研究是在第二次世界大戰(zhàn)之后的宏觀經濟預警興起的，并且得到快速的發(fā)展及實際的應用。從一九開始，我們國家的預警理論研究就在宏觀經濟領域展開，在軍事、環(huán)境等領域應用。如今，預警體系的研究得到一定的成果，在水利、地質、水文等各方面都有了預警體系，并得到快速的發(fā)展。其次，在災害學領域預警理論的研究與應用，近些年來，在災害學領域中已經有部分文獻把預警的理論運用到其中，主要是對災害的預防與控制，例如《昭通地區(qū)滑坡泥石流預警體系及其減災效益的分析》一文顯示，在一九九零年至一九九五年，此系統(tǒng)就對十一起滑坡泥石流的災害進行了成功的預報，四百一十九人幸免于難，預報成功率達到百分之五十八。張于心等人的《鐵路自然災害宏觀預警實現(xiàn)的方法和途徑》，結合鐵路自然災害發(fā)生的特點，在進行客觀概率的估測及采用適應應答變化的指數(shù)平滑法對鐵路受災損失進行預測，在此基礎之上對風險度做出確定，進一步對警戒區(qū)、安全區(qū)及危險區(qū)進行劃分，使鐵路自然災害的宏觀預警得到實現(xiàn)。第一部系統(tǒng)研究交通災害問題的專著就是中國交通災害，而在建筑業(yè)災害預警管理中也把識別建筑災害與預防建筑災害充分的體現(xiàn)出來， 為建筑業(yè)的安全管理提供了全新的、全面的理論依據(jù)，與此同時，也標志著建筑業(yè)災害預警管理的研究邁向一個新的臺階。

參考文獻：

[1]唐穎、陳曉拒.淺論連拱隧道設計[A]. 2002年全國公路隧道學術會議 論文 集[C] [2]周玉宏、趙燕明、程崇國.偏壓連拱隧道施工過程的優(yōu)化研究[J].巖石力學與工程學報，2004

3、彭定超 袁勇 章勇武 《現(xiàn)代隧道技術》 2002 第1期

第4篇：隧道工程災害與防治范文

【關鍵詞】新奧法，防治技術，處治方案

1 隧道工程設計理論與方法

1.1 隧道施工技術的發(fā)展

中國大部分地鐵隧道采用淺埋暗挖法[1]，包括部分公路、鐵路隧道，尤其是淺埋山嶺隧道與水下隧道。鉆爆法施工長期主導中國隧道工程施工技術，推進了中國設備的信息化和自動化進程，極大提高了工作效率。盾構、TBM掘進機長期以來依賴國外引進，但近年來以中鐵裝備為代表的中國廠家已實現(xiàn)了中國盾構和TBM的自主制造，占據(jù)了中國大部分市場，在地鐵工程中廣泛應用，并于2014年成功實現(xiàn)了超前地質預報裝備的搭載。在大量工程實踐中，不斷創(chuàng)新了單護盾TBM和敞開式TBM技術，解決了TBM在軟弱地層掘進脫困與市區(qū)沉降控制技術中的難題，形成了超淺埋、大寬度、小凈距矩形頂管技術與盾構始發(fā)、到達零覆土技術，在甘肅引洮7號隧洞、重慶軌道交通6號線等工程中成功應用，創(chuàng)造了多項世界紀錄。

1.2 鉆爆法

鉆爆法是以鉆孔、裝藥、爆破為開挖手段，以圍巖-結構共同作用為支護設計理論，采用復合式襯砌結構。到目前為止，中國采用鉆爆法已成功修建了全國99%的隧道，是采用鉆爆法修建隧道數(shù)量較多的國家之一。

1.全斷面開挖法

對于巖體應力重分布來說，從圍巖等級上，適用于巖質較均勻的穩(wěn)定硬巖中，開挖后不需要支護的Ⅰ-Ⅲ級圍巖的巖石隧道，以及高度不超過5m，斷面小于30m2的中小型斷面隧道。對于全斷面來說，由于是整體開挖，巖質好，所以對于其他部位來說擾動性就小多了，而且比較穩(wěn)定，適合大型的機械直接開挖。

2.臺階法

臺階法的劃分，是依據(jù)于臺階的長度來的，包括了主要的三種以及演化出來的其他方法。短臺階法可以使結構快速閉合，提高支護承受力，可以在一定程度上減小變形與沉降，適用于Ⅱ、Ⅲ類圍巖。超短臺階法在變形上面更有優(yōu)勢，適用于軟弱、需要早一些閉合的斷面，及時形成穩(wěn)定結構。穩(wěn)定性最好的核心土法，因為上部有土支擋著，適用于現(xiàn)在大量施工的工程中，適用的土體范圍較廣，對于不良的或者一般的也可以用。

3.側導坑法

廣泛應用在大斷面以及承載力低的地方[2]。在大跨度、松散軟土中，現(xiàn)在大量用的都是單側壁法，因為沉降沒法有效控制，所以采用這個是盡可能的保證施工的安全，對于不好控制的軟巖來說，單側壁很有優(yōu)勢。而雙側壁屬于各自開挖，各自閉合，安全性來說屬于較好的，但是會影響效率和整個施工的進程，所以綜合來說屬于較慢但是安全的方法。

4.CD法[3]

將隧道斷面分為左、右兩部分，適用于土砂和自穩(wěn)性不好的地方以及需要注意沉降的區(qū)域。要求能夠第一時間密閉隧道，合理控制隧道圍巖變形，挖掘流程少.

5.CRD 法

每次開挖時候的跨度小，施工的掌子面也小，施工速度快，每一段的開挖距離要比洞距要小的情況下，屬于比較安全的范圍，也有利于穩(wěn)固度的增加，適用于跨度比較大的斷面，特別是軟弱圍巖和受力不均的隧道[3]。

針對軟弱圍巖或斷層等不良地質現(xiàn)象，隧道施工中常采用超前錨桿、超前小導管、超前長管棚等輔助工法，以保證施工安全和施工進度。超前長管棚使用在地質條件較差的洞口段及坍塌后可能產生嚴重后果的洞身地段。小導管注漿法是塌方處治中應用最廣泛的方法，大、中型塌方事故主要運用的是小導管注漿法和管棚法，占塌方事故的72%。

1.2.2 襯砌加固

新奧法的核心就是符合襯砌，特別是對軟巖來說，更為的適用。復合式襯砌包括初襯以及二襯，初襯是主要承載結構，由混凝土、錨桿、鋼架組成。當襯砌的裂縫影響到整體強度時[1]，可采用嵌入鋼拱架法進行加固，如仲澳隧道、臺灣某單線鐵路隧道和公路隧道等均采用了此治理方法。

2 隧道塌方防治

1.隧道設計過程中的預防[4]：

（1）切實的做好地質勘察工作；

（2）隧道設計時，選取上就要繞開不良的地段；

（3）切實結合實際要開挖地段的地質情況，設計可實施的方案，使得開挖與支護的方法既能做到費用最低，效果還可以達到最好。

2. 隧道施工過程中的預防：

（1）超前地質預報[4]，在隧道施工中，除了要監(jiān)控圍巖，還要由地質超前預報進行分析，將開挖以及支護措施提高到相應級別，盡可能減小危險。

（2）做好水的處理工作。在塌方隧道中，水作為誘發(fā)因素帶來的災害不可小覷，為了避免地下水帶來的危險，要設置排水的通道，將水及時引流。

（3）按照規(guī)范的要求對圍巖進行量測工作[4]。由動態(tài)的監(jiān)控數(shù)據(jù)，對于變形等進行提前預判，防患于未然。

（4）慎重選擇開挖以及爆破法，要控制炸藥用量，避免對圍巖產生大的影響擾動。

（5）注意塌方臨近的前兆，塌方的前兆主要有[4]：噴射的混凝土有裂紋并且不斷擴大；突水涌水，實時監(jiān)控數(shù)據(jù)有變化；

3 隧道塌方處治

3.1 塌方處治方法

1.塌體初期處理措施

（1）塌方剛發(fā)生時候，應該立即封閉塌體同時進行對其加固，避免發(fā)生二次坍塌。應用普氏相關方法計算是否會繼續(xù)產生坍塌。

（2）如果塌方處地表發(fā)生沉陷，首先要做的是進行排水，避免水帶來的二次災害。（3）在塌方體后端做二次襯砌進行鞏固，防止在對塌體處理時候有擾動，對其余部位產生不良影響。

2.塌體自穩(wěn)后處理措施

在對塌方初期采取措施使其穩(wěn)定不再繼續(xù)坍塌后，采用以下方法繼續(xù)施工并加強實時監(jiān)控。

（1）管棚法：適用在第四系土層以及風化嚴重、節(jié)理發(fā)育，地質不良可能會塌方的四級圍巖中。

（2）小導管注漿法：適用塌方不大，土層松散，通過注漿來加固塌體，采用拱架與混凝土施工。

（3）三臺階開挖法：人工與機器聯(lián)合開挖，盡量不擾動圍巖，是目前比較安全有效的方法，既能保證施工安全也可以提高施工速度。

3.2 不同塌方情況處治方案

不良段的塌方

（1）斷層破碎帶處治方案

采用小導管和大管棚超前支護，通過注漿形成梁結構，以防止圍巖崩塌和松弛，保證穩(wěn)定。

（2）偏壓塌方的處治方案

先布設排水通道，然后將松散土清除，注漿支護后待其穩(wěn)定在進行塌體的開挖，同時施做二襯，防治開挖時再次坍塌。

（3）土質類塌方處治方案

土質類塌方的圍巖級別一般為Ⅳ～Ⅵ級，塌方范圍以外部分穩(wěn)定性差，規(guī)模一般較大。土質塌方不能采用清渣方案，而是采取“注漿+管棚”整體加固方案，且管棚施作后需進一步注漿加固。

（4）擠壓性斷層段處治方案

采取留核心土弧形導坑法開挖，采用光面控制爆破技術，盡量減少對圍巖的擾動。擠壓性軟弱破碎圍巖變形較大，應及時監(jiān)測，并確定二襯施作時機。若發(fā)現(xiàn)隧道結構變形較大，應及時變更施工方案，可采用對于控制變形較好的“CD”或“CRD”工法開挖。

參考文獻：

[1]《中國公路學報》編輯部.中國隧道工程學術研究綜述2015[J].中國公路學報，2015，28（5）：1-51.

[2]李曉紅.隧道新奧法及其量測技術[M].北京，科學出版社，2002.

第5篇：隧道工程災害與防治范文

關鍵詞：隧道施工；不良地質 ； 措施

Abstract: landslides, rock pile, poor geological karst, soft land section are often encountered in tunnel construction, these adverse geological serious impact on the construction of the tunnel, this article discussed the nature of these adverse geological and processing technology.

Key words: tunnel construction; poor geological; measures

中圖分類號： U455文獻標識碼：A 文章編號：

在隧道工程施工中，經常會遇到如：滑坡、巖堆、巖溶、松散地層、軟土地段等不利于

隧道工程施工的不良地質，在這些不良的地質環(huán)境中，工程事故具有不確定性和突發(fā)性的特點，因此，在施工過程中，除了應遵守一般的技術規(guī)范外，還應該根據(jù)圍巖的實際情況，在支護、襯砌過程中采取一些針對性強的輔助施工技術方法，以滿足施工安全和工程質量要求。文章就在隧道施工中經常遇到的高原特殊地質、溶洞地段、膨脹性地壓等不良地質對施工所產生的影響進行了探索，并提出一些具體處理的方法。

1 高原特殊地質..

1．1高原特殊地質對隧道施工的影響隨著西部交通的發(fā)展，高原隧道相應增多。由于其所處地理位置、氣候、自然環(huán)境特殊，因此，高海拔地區(qū)的隧道也給普通的隧道施工帶來一定的影響。首先，由于海拔高、缺氧、氣候寒冷等原因，高原隧道每年正常的施工時間僅有240d左右。此外，高原缺氧、氣候條惡劣，導致人、機械效率降低，所以隧道施工進度明顯偏低，工期加長；其次，高原地帶生態(tài)系統(tǒng)極其脆弱，一經破壞就很難恢復。在隧道設計和施工過程中都要考慮和評估對高原環(huán)境的影響；再次，由于隧道所處的地理位置海拔高，氣溫低，晝夜溫差大，如果隧道發(fā)生滲漏水，水在低溫下結冰，產生凍脹，將對隧道的結構產生較大的破壞。..

1．2施工中的應對措施

在高海拔隧道施工過程中，除嚴格執(zhí)行一般隧道現(xiàn)行的施工規(guī)范及驗收標準外，更要嚴格執(zhí)行國家有關部門頒發(fā)的高海拔隧道(含環(huán)保)施工技術細則；嚴格按有關法規(guī)設計施工以保護高原生態(tài)環(huán)境，做好土地的復耕、復平、噴播草籽等工作；愛護環(huán)境，保護野生動物，處理好施工廢碴、廢液、廢水、廢氣以及生活垃圾等，將施工對環(huán)境的影響減小到最低程度，隧道防水標準至少達到.. “不淌”、“不滴.. ”、“不漏.. ”，并保持洞內干燥；高海拔隧道襯砌施工時，應選擇合適的速凝劑、早強劑、防凍劑，根據(jù)材料性能進行現(xiàn)場試驗確定摻入量，使混凝土達到速凝、防凍、早強的效果。高海拔隧道施工更應該建立一個強有力的領導班子，將各施工工序的責任落實并細化。

2巖溶地段隧道設計

巖溶是指石灰?guī)r、白云巖、白云質灰?guī)r、石膏、巖鹽等可溶性巖層，受水的化學和機械作用產生溝槽、裂隙和空洞，以及由于空洞的頂部塌蓓使地表產生陷穴，洼地等現(xiàn)象和作用巖溶對隧道的危害主要可分為四種類型：..

(1)洞穴的存在使建筑物全部或部分懸空，將極大地降低隧道的使用可靠度。..

(2)巖潛水特別是當CO，等可溶性物質含量增高時，水的流通將給隧道結構帶來極大

的侵蝕作用，影響隧道的使用壽命。..

(3)洞穴堆砌物松散易坍塌下沉，改變洞穴周邊的應力分布狀態(tài)，影響隧道的穩(wěn)定。..

(4)隧道中地下水流失，使隧道頂部地面巖溶塌陷，導致環(huán)境地質破壞，也是造成隧道

結構不穩(wěn)定的厄固。

巖溶地段隧道常用處理溶洞的方法，有.. “引、堵、越、繞”等，同時加強襯砌支護。

(1)引：遇到暗河或有水溶洞時，宜排不宜堵．采用暗管、涵洞、小橋等設施宣泄水流或鑿泄水洞將水排出洞外，當巖溶水流的位置在隧道頂部或高于隧道頂部時，應在適當距離處開鑿引水斜洞，將水位降低到隧底標高以下，再行引排。..

(2)堵：對已停止發(fā)育、跨徑較小、無水溶洞，可根據(jù)其與隧遭相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉；或加深邊墻基礎，加固隧道底部。

當隧道拱頂部有空溶洞時，可視溶洞的巖石破碎程度，在溶洞頂部采用錨桿或錨噴網加

固，必要時可考慮注漿加固井加設隧道護拱及拱頂回填進行處理。

(3)越：當隧遭底部遇有較大的溶洞并有水流時，可在底部砌筑圬工支墻，支承隧道結構，并在支墻內套設涵管引排溶洞水。

(4)繞：在巖溶區(qū)施工時，個別溶洞處理耗時且困難時，可采取迂回導坑繞過溶洞，繼續(xù)進行隧道前方施工，并同時處理溶洞，以節(jié)省時間，加快施工進度。

3膨脹性地壓..

3．1膨脹性地壓對隧道施工的影響在隧道施工中遇到膨脹性地壓情況，會造成斷面縮小基腳下沉、拱頂上抬、拱腰開裂、基底鼓起等不良現(xiàn)象。變形初期不僅變形的絕對值很大，而且位移速度也很大，如不加控制或控制不及時，就會造成不可估計的后果。..

3．2處理措施

3．2．1施工方法與工序安排

在膨脹性地層中施工，以采用上導坑或弧形導坑先拱后墻法為宜。工序安排應特別緊湊，開挖后，圍巖暴露時間應盡量縮短，減少風化、水化作用，并在筑拱后，及時壓漿加固。拆模板后，立即對拱背填充、壓漿。在拱圈完成一定長度后，緊密落底，對開首輪馬口，

灌注邊墻、仰拱等。盡量減少圍巖暴露時間，可起到降低圍巖膨脹壓力的效果。..

3．2．2分部開挖和支撐

導坑木支撐多采用框架式，預留沉落量.0.2m～0.4m，如設有下導坑其斷面可選用單道并預留加固支撐空間。擴大使用扇形支撐時，開挖由上而下，各號縱梁均需預留沉落量。如采用花拱支撐可采用弧形導坑開挖，分片架立拉中槽或挖中層，拱腳巖層應保留足夠的寬度，配合馬口位置分段掘進。馬口采用對開，長度為2m～4m，開挖時逐層下挖并架設卡口梁及橫撐。

3．2．3采用鋼骨架封閉式襯砌

施工中為了防止拱腳下沉，可采用加大拱腳斷面；起拱線以上lm范圍內用同級混凝土灌抵巖壁，向巖壁打入錨桿；拱架下設置方木排，擴大拱架承壓面積等措施，并注意不使地下水浸泡拱、墻腳。為了防止襯砌侵蝕，拱腳一般提高l0cm，起拱線處放寬l0cm～20 cm .

4結語

不良地質對隧道施工安全施工具有很大威脅，如處理不當，會造成人身、設備安全事故。準確的地質資料、合理的防治措施，將最大限度地防止隧道地質災害的發(fā)生，使災害造成的損失降到最低，以保證工程施工安全和施工質量。

參考文獻..

[1]譚若堅．不良地質隧道設計與施工的常用處治措施．湖南交通科技，2002(9)

[2]關寶樹隧道工程施工要點集北京人民交通出版社，2003．

第6篇：隧道工程災害與防治范文

【關鍵詞】隧道；施工；水環(huán)境

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A

一、前言

隨著我國交通事業(yè)的發(fā)展，我國開挖的各種隧道不斷增多，隧道施工的過程中，勢必會對周圍的環(huán)境造成影響，其中，周圍水環(huán)境首當其沖，最容易受到隧道工程施工的影響。

二、隧道施工對水環(huán)境的影響

隧道工程與水環(huán)境間的相互作用鏈，包括水環(huán)境對于隧道工程作用以及隧道工程對于水環(huán)境反作用兩方面。其中水環(huán)境對其作用主要是隧洞涌、漏水與承受水壓力。在含水層開挖隧道，因其洞頂有著一定程度的地下水，導致隧道洞中產生突水及涌水現(xiàn)象，而后進行的隧道襯砌承受水的靜水壓力。而隧道工程對于水環(huán)境反作用則導致隧道洞頂環(huán)境災害。隧道的涌排水則使得地下水逐步排干，水文地質條件不斷惡化，地下水位持續(xù)下降，地下漏斗不斷擴展，導致洞頂?shù)牡乇硭Y源枯竭，水環(huán)境平衡被破壞，最終引發(fā)生態(tài)環(huán)境惡化甚至地面塌陷等自然災害。

1、隧道排水隧道工程水質污染有2種，一是隧道內污水和混凝土攪拌廠的污水流入河流等公共水域，致使人們的生活用水PH值升高，改變水的化學成分；二是作為輔助施工法采用注漿藥液流入水中。如修建隧道時，灌漿材料被用于填封巖體的裂隙，這在很大程度上導致周轉泉水和溪水的污染。在高寒凍土條件下施工排水系統(tǒng)容易凍結，造成排水不暢，引起凍脹病害。施工時必須保證防水設施萬無一失，排水系統(tǒng)保溫設施良好，防止?jié)B漏及病害發(fā)生。

2、地下水位下降隧道上面的一些湖泊因裂隙封閉不充分或封閉太晚致使湖水進入隧道中，或采用降水法來穩(wěn)定開挖面時，發(fā)生長期大量涌水或大量排放地下水，造成該工程地區(qū)含水層被疏干，進而惡化生態(tài)環(huán)境，主要表現(xiàn)：地表水和泉、井枯竭；生活、工農業(yè)用水缺乏；地表沉降，土壤沙化，水土流失等。京通線某隧道及渝懷線某隧道施工中的大量涌水使地表所有泉水干枯，從而截斷了該地區(qū)下游發(fā)電用的水源和農業(yè)用水及生活居民飲水，可見地下水位下降會帶來嚴重的后果。

三、工程概況

某鐵路隧道進口位于低山緩坡上，出口位于山前剝蝕殘丘處，隧道全長3760m，最大埋深270m。隧道于2009年2月開始施工，2010年9月隧道主體施工完成。當?shù)厝罕姺从?，由于隧道施工排水，致使泉水斷流，影響居民生產生活，并由此產生糾紛，影響后期施工。因此，隧道施工對周圍水環(huán)境是否產生影響，影響程度和范圍如何，是該工程施工過程中亟待解決的問題。

四、地質環(huán)境

工程所在地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風型氣候，多年平均降水量687.11mm。降水在時空分布上不均勻，集中在6月―8月，占年降水量的75%，多以暴雨形式出現(xiàn)，容易引發(fā)洪澇災害。區(qū)內無大的河流經過，當?shù)鼐用裨谏絽^(qū)沖溝中攔水建壩，修建很多蓄水坑塘，用于灌溉或養(yǎng)殖。

該地區(qū)主要地貌類型有構造剝蝕低山丘陵區(qū)和剝蝕堆積山間洼地區(qū)兩種:構造剝蝕低山丘陵區(qū)分布于區(qū)內中部地段，由不同時期的基巖組成，山體呈NNE向或近于SN向展布，溝谷狹窄陡立，多呈“V”字形，山坡較陡，山脊呈犬牙交錯狀，隧道呈近東西向穿越山體;剝蝕堆積山間洼地區(qū)分布于李柳河溝谷洼地，銀銅峪洼地及東部山前洼地中，由Qdl+pl3坡洪積物組成。地形起伏或呈傾斜狀，沖溝發(fā)育，并有殘丘、殘山分布。

工作區(qū)出露地層主要為的燕山期巖漿巖(晚侏羅紀)及山前坡洪積物Qdl+pl3和沖洪積層Qal+pl4。燕山期巖漿巖廣泛分布于工作區(qū)中部地帶，巖性主要為斑狀花崗巖及花崗巖。另外，在小所各莊至下荊子水庫一帶和舊縣出露有太古界單塔子群白廟組(Arb)變質巖和侏羅系上統(tǒng)白旗組(J3b)安山巖。工作區(qū)沒有大的地質構造，主要以較小的斷層及構造破碎帶為主，節(jié)理裂隙較為發(fā)育，以NE30°～50°和NW310°～330°兩組垂直節(jié)理為主。

降雨是本區(qū)地下水形成的主要因素，項目區(qū)第四系松散巖類孔隙潛水賦存在Q3，Q4的砂礫、碎石、漂礫石中，有統(tǒng)一水位，水力聯(lián)系密切。基巖裂隙潛水主要賦存于節(jié)理裂隙及破碎帶中，受其控制，含水體不均一，且不連續(xù)，無統(tǒng)一水位，以下降泉的形式排泄流入沖溝。工作區(qū)整體均是補給區(qū)，呈現(xiàn)出補給快、徑流短、補排一體的特征。

五、隧道施工對周圍水環(huán)境影響分析

長時期的地質歷史演變過程，造就了不同的地質地貌和地質構造特征，而不同的地質地貌和地質構造特征又導致了不同的水文地質特性的差異?；鶐r地區(qū)，這種特性更加明顯。

該段地層巖性為斑狀花崗巖，垂直節(jié)理發(fā)育，主要為NE30°～45°和近東西向兩組，在沖溝的下段裂隙多閉合，中上段尤其在沖溝頂部裂隙呈張開狀，寬度0.5～1.0m，大的可達2.0m，見圖3和圖4。隧道穿越幾條沖溝，溝底距隧道頂板30～40m，基巖破碎，風化強烈，形成基巖裂隙水滲透進入隧道的良好通道。隧道施工時，由于改變了原有的基巖裂隙水的流場，加快了上段基巖裂隙水的下漏，并截留向下流動的部分基巖水，造成上游補給水量流失，下游補給水量減少。

洞內水量監(jiān)測和施工地質描述也反映了同樣的情況。洞內監(jiān)測顯示，該段洞壁潮濕陰漏明顯，中間排水溝中水量明顯增多。現(xiàn)場施工調查描述資料顯示，該段基巖風化，呈碎塊，節(jié)理發(fā)育，開挖后不能自穩(wěn)，局部坍塌，水量較大，且部分地點夾泥。物探資料也顯示該段基巖破碎，含水。

隧道勘測單位在2008年冬季對隧道附近25個井泉進行了現(xiàn)場調查，其中第20號～第25號井泉就位于這一較大沖溝中，當時都有泉水流出。

該沖溝中下段兩側植被茂密，雜草叢生，溝內主要以油栗、核桃為主，少量油栗由于沒有加強病蟲害防治樹葉發(fā)黃，其他樹木長勢良好，山坡以松樹為主，農作物成片種植，以紅薯、花生、玉米、谷類為主，農作物長勢良好。隧道穿過的地段，地勢開闊，較為平緩，古樹參天，風景怡人。沖溝的中上段，尤其在第156號地質調查點(標高為235m)以上，植被以松樹為主，長勢良好。

據(jù)當?shù)鼐用穹从常摏_溝以南3條沖溝原來總沒有水，只是在下雨時，溝中有水，雨后就馬上斷流了。蘿卜園大隊南側的沖溝一年四季有水，現(xiàn)在仍然有水，水量沒有變化，隧道施工影響不到這里。通過對該溝的實地調查，與居民反映情況一致。

綜上所述，隧道施工對該沖溝產生一定影響，造成部分井泉水量減少甚至斷流。影響范圍:沖溝縱向延伸方向上游至松林與果樹林分界，距隧道約300m，下游至125m等高線附近，距隧道約350m。

六、隧道施工產生水環(huán)境問題的防護措施

1、水土流失和植被破壞

施工過程中的水土流失和植被破壞主要表現(xiàn)在進出洞口的施工。由于隧道洞口的安全非常重要，所以，當洞口地質條件不太理想時，設計者和建設者為了使施工變得簡單，通常將相當范圍的覆蓋層以路塹的方式清除，或采用先開挖后回填的明洞方式。這樣會帶來不利的影響。為了避免上述問題的發(fā)生，首先，在線位確定以后，結合現(xiàn)有的施工技術設備和地形地質條件，盡早暗挖進洞，減少邊仰坡的暴露程度,，這樣可能增加施工難度，但能夠減小邊仰坡的暴露高度。從而減少水土流失和植被破壞，對洞口自然環(huán)境的保護和保持相對有益。

2、隧道施工廢渣

（一）在隧道施工的過程中，要根據(jù)其地形和地貌，合理的規(guī)劃施工棄渣場，并相應的提出植被覆蓋、防止水土流失和擋墻等先進技術的措施。

（二）在隧道施工過程中，要合理的利用必要的科技手段和科技力量對隧道的開采實行動態(tài)管理。在地質的構造過程中，不同的底層，巖石成分也是不同的，鐵礦石、煤、銅礦等有色金屬礦藏在隧道的施工過程中，也會時而出現(xiàn)鐵礦石、煤、銅礦等有色金屬礦藏，其廢渣會時而出現(xiàn)，這些都可以作為可利用的物質。在這些物質中，也會有放射性的有害元素。對于這部分的渣體，需充分的利用科技手段來進行處理,否則對人體和地下水造成污染是不可避免的。

3、施工污水和對地下水的破壞

隧道施工排出的廢水，一般情況下來說已經被油脂污染，所以說這些廢水大多都是強堿性的。如果對其排放，就有可能污染附近的河流，進一步污染飲用水。在隧道的施工過程中，隧道排水為暫時性的，可以采用既簡單、又經濟的處理方法。

（一）隧道施工的廢水要按照有關要求先做沉淀及生化處理，達到排放標準后，再排入不外流的地面表層水體，嚴格杜絕在施工現(xiàn)場附近形成積水洼地。

（二）采取隔油過濾等有效措施，對施工廢油、廢液進行嚴格處理，不超標排放，以免污染周圍水環(huán)境。

七、結束語

綜上所述，必須要更加深刻的認識到隧道施工對周圍水環(huán)境的影響，不斷提高隧道施工的科學性和合理性，盡量降低隧道施工對周圍水環(huán)境的影響程度，提高隧道施工的生態(tài)保護性。

【參考文獻】

[1]馮大偉,肖紅,劉蘋.加強環(huán)境保護,實現(xiàn)和諧共生,把大慶建成全省生態(tài)環(huán)境首善之地[J].科技信息.2012(08)

[2]任毅,胡壯志,楊幸.隧道工程中的環(huán)保問題及對策[J].地下空間與工程學報.2011(02)

第7篇：隧道工程災害與防治范文

【關鍵詞】高瓦斯特長隧道；施工安全；施工管理

在隧道開挖的過程中，如果遇到巖性軟弱的煤系地層和賦存高壓力的瓦斯煤層，內部就會有瓦斯出現(xiàn)，這樣的隧道就是瓦斯隧道。在隧道的施工過程中，如果稍有不慎，瓦斯中毒、瓦斯爆炸、瓦斯燃燒等發(fā)生的幾率都會大幅上升，嚴重威脅著施工人員的生命財產安全和隧道施工安全。為此，在瓦斯隧道的施工過程中，施工安全監(jiān)測和施工安全管理措施必不可少。而從另一角度講，隧道施工人員的安全意識薄弱，施工經驗不足，全能型管理人員不足，隧道施工的安全系數(shù)很難得到提升。所以，瓦斯隧道施工安全管理至關重要。

1 高瓦斯特長隧道工程施工安全風險控制原則和技術方法

所謂的安全風險控制，就是指在風險辨識、估計和評價的基礎上，對工程中的危險因子進行必要的安全控制措施， 從而消除風險因子給工程帶來的危害。高瓦斯特長隧道工程在施工過程中，瓦斯就是其中的重要危險因子，必須采取安全控制。

1.1 風險控制的基本原則

在高瓦斯特長隧道的安全風險控制過程中，應該遵循閉環(huán)控制、動態(tài)控制、分級控制和多層次控制的原則。首先，關于閉環(huán)控制原則，就是應該應該保證風險控制的完整性，形成全方位的閉環(huán)控制。其次，關于動態(tài)控制原則，就是針對處于不斷變化中的高瓦斯隧道工程，建立動態(tài)風險控制系統(tǒng)，實現(xiàn)對施工中各種信息的動態(tài)監(jiān)測，有利于在最短的時間內發(fā)現(xiàn)事故隱患，將風險扼殺在搖籃中。第三，關于分級控制原則，即根據(jù)隧道工程的危險分類，對風險控制目標進行分解，提高風險控制的針對性。第四，關于多層次控制原則，就是在高瓦斯隧道的施工過程中，將安全風險的控制分為預防、補充、防止事態(tài)擴大、維護性能、經常性控制和緊急性控制等層次。

1.2 安全管理與風險控制的技術方法

在高瓦斯特長隧道的施工過程中，為了加強施工安全管理，需要采取必要的風險控制方法，將損失控制在可接受的范圍內，為此，主要的安全管理方法包括排除、替換、降低、隔離、程序控制、保護和紀律等。而風險控制技術又可分為風險處理和風險監(jiān)測。

2 高瓦斯特長隧道工程施工安全管理措施

2.1 加強通風

在高瓦斯特長隧道的施工中，為了保證施工安全，在工程實踐中采用雙風管壓入式與巷道式現(xiàn)結合的通風模式。為了保證工程施工中通風系統(tǒng)能夠順利運行，應該架設兩條10kV電力專線，確保通風用電。在每個洞口處，配備兩臺軸流式通風機（2×110kW），保證洞內的風力供應。再配備一套備用通風機和兩臺備用發(fā)電機，實現(xiàn)隧道內全天候風力供應。在風管的選擇時，首選抗靜電風管和阻燃風管。在施工期間，應該安排專人對通風設備進行管理和定期養(yǎng)護，并對出現(xiàn)破損的風帶進行修補，保證通風設備的運行效率。

2.2 超前地質預報

在高瓦斯特長隧道工程的施工過程中，超前地質預報是常用的安全管理手段。通過地質雷達的掃描，能夠對前方的地質病害進行科學預測，工作人員以此為依據(jù)對可能發(fā)生的地質災害做好全面的準備工作。在超前地質預報的實施過程中，根據(jù)設計要求，對五個超前探孔進行施工，探孔長度設計為60m，按照設計要求，搭接長度為10m，對隧道瓦斯情況和地質情況進行探測，為科學施工提供可靠性高的指導依據(jù)。

2.3 加強瓦斯監(jiān)測

為了保證高瓦斯特長隧道工程的施工安全，建立完善的瓦斯監(jiān)控管理體系十分必要。為了保證施工安全，人工監(jiān)測和自動監(jiān)測的方式缺一不可。關于瓦斯及有害氣體自動監(jiān)測系統(tǒng)，應該安排專門人員來執(zhí)行日常的監(jiān)視和維護工作，監(jiān)測狀況應該持續(xù)、不間斷進行，并向施工人員進行實時公布，以便幫助施工人員提高防范意識，做好防范措施。為此，在瓦斯監(jiān)測過程中，應該配備充足的檢測人員，實行三班制，做好瓦斯的人工監(jiān)測工作。尤其是掌子面、二襯臺車、仰拱、隧道回風、橫通道、加寬段、防水板后面等部位，都是瓦斯容易聚集的部位，更要做好重點監(jiān)測。通過人工監(jiān)測和自動化監(jiān)測的相互結合，使得瓦斯判斷的數(shù)據(jù)準確性不斷提高，有效控制了數(shù)據(jù)失真風險。

在隧道施工的過程中，對瓦斯?jié)舛葘嵤娭菩怨芾恚ㄟ^瓦電閉鎖裝置的安裝和使用，實現(xiàn)了對隧洞內瓦斯?jié)舛鹊木_監(jiān)控，一旦洞內某一點的瓦斯?jié)舛瘸?.5%，應該立即將隧道施工用電切斷，并停止施工，安排施工人員回撤。

為了加強高瓦斯特長隧道工程施工安全管理，視頻遠程自動監(jiān)控系統(tǒng)的安裝十分必要。通過視頻遠程自動監(jiān)控系統(tǒng)，能夠對隧道施工安全狀況進行自動監(jiān)控，對安全隱患進行排查，并通過跟蹤、檢測、監(jiān)控和預警等功能，實現(xiàn)對突發(fā)事故的應急處理，將隱患及時排除。

2.4 動火管理

加強對動火的管理，力圖將動火作業(yè)控制在最低限度。在施工過程中，可以用螺栓聯(lián)接代替掌子面拱架焊接，采用冷粘的方式來搭接防水板。如果遇到不得不動火的情況，應該嚴格執(zhí)行動火申報審批制度。在電氣焊、噴燈焊接作業(yè)中，應該嚴格執(zhí)行安全措施，確保施工安全。在動火作業(yè)開展之前，工作人員應該對隧洞內的瓦斯?jié)舛冗M行檢測，確保隧洞內的瓦斯?jié)舛炔桓哂?.5%，并對作業(yè)地點周圍檢查有無瓦斯積存點。待一切的檢測合格后才能進行作業(yè)，作業(yè)完成后對作業(yè)點進行檢查，確保沒有殘火留存。

此外，在隧洞施工時，要保證應用于施工的內燃設備和電氣設備均已完成防爆改裝。電纜采用鎧裝銅芯電纜或不延燃橡套銅芯電纜，在接線處采用防爆型接線盒和互電閉鎖裝置。對于施工人員，應該嚴格執(zhí)行洞口檢查制度，做好工作人員的出入記錄，嚴禁施工人員身穿化纖衣物進入隧洞，打火機、手機等也需要被禁止帶入隧洞。在隧洞內配備專門的防爆電瓶車供施工人員使用。

2.5 加強支護

根據(jù)隧道施工地點的地質條件，根據(jù)隧道施工地點是否存在圍巖構造裂隙、節(jié)理發(fā)育、隧道拱頂易掉塊、坍塌等地質問題，加強施工安全措施。為此，加強施工安全管理，加強隧道支護十分必要。此外，針對隧道拱頂問題，應該用工字鋼拱架取代格柵拱架。在加強支護的過程中，利用超前小導管、超前錨桿等進行預支護、防坍塌支護等，極大地提高了隧道施工安全系數(shù)。

3 結語

現(xiàn)階段，隨著工程施工技術的不斷完善，工程建設的復雜化和高技術性逐漸凸顯，對于工程建設安全提出了更高的要求。高瓦斯特長隧道施工會受到隧洞瓦斯的威脅，不利于保證施工質量和施工進度。為此，在施工的全過程中，應該不斷加強通風，加強監(jiān)測和預報，控制動火，加強支護，保證施工順利進行。

參考文獻：

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[2]冉海榮，宋文輝，杜小東.云頂山1號高瓦斯特長隧道工程施工安全管理[J].西南公路，2012（3）.

[3]王小敏，方勇.南大梁高速公路華鎣山特長隧道施工通風方案[J].現(xiàn)代隧道技術，2013（4）.

[4]趙鐵山.鐵路特長高瓦斯隧道施工通風技術[J].鐵道建筑技術，2014（5）.

第8篇：隧道工程災害與防治范文

中圖分類號： U45 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著基礎設施建設的逐步加強，中國已經成為世界上隧道工程數(shù)量最多、發(fā)展最快的國家。作為交通運輸?shù)难屎?，運營隧道結構的安全狀況影響著客貨運輸?shù)男б婕鞍踩５?，由于水害、凍害、不良地質及襯砌材料侵蝕等原因，運營隧道的襯砌混凝土出現(xiàn)開裂、變形、疏松、剝落、掉塊等現(xiàn)象，降低了襯砌結構的承載能力，縮短了使用壽命，甚至導致襯砌結構失穩(wěn)、遭到破壞。如何對運營隧道進行健康診斷、病害與災害的預防和控制就顯得極為重要。本文主要針對運營隧道襯砌裂損病害及其防治措施進行分析。

1 襯砌裂損的類型

隧道襯砌裂損的類型主要有襯砌變形、襯砌移動、襯砌開裂3種。

1.1 襯砌變形：襯砌變形有橫向變形和縱向變形兩種，其中橫向變形是主要變形。橫向變形是指襯砌由于受力原因而引起拱軸形狀的改變。

1.2 襯砌移動：襯砌移動是指襯砌的整體或其中一部分出現(xiàn)轉動、平移和下沉等變化，也有縱向和橫向之分。

1.3 襯砌開裂：襯砌開裂是指襯砌表面出現(xiàn)裂紋、裂縫或貫通襯砌全部厚度的裂紋的總稱，是襯砌變形的結果。襯砌開裂包括張裂、壓潰和錯臺3種：①張裂。張裂是彎曲受拉和偏心受拉引起的裂損。②壓潰。壓潰是彎曲或偏心受壓引起的襯砌裂損。③錯臺。錯臺是由剪切力引起的裂縫，裂縫寬度在表面至深處大致相同。

2 襯砌裂損的防治措施

2.1 襯砌裂損的防治原則防治襯砌裂損病害首先要消滅已有的襯砌裂損帶來的對結構及運營的一切危害，并防止裂損再加大。其次是采用以穩(wěn)固圍巖為主，穩(wěn)固圍巖與加固襯砌相結合的綜合治理措施。

2.2 穩(wěn)固巖體的工程措施

2.2.1 治水穩(wěn)固巖體：地下水的浸泡與活動對各種圍巖的穩(wěn)定性削弱最大。通過疏干圍巖含水，并采取相應治水措施是穩(wěn)固巖體的根本措施之一。

2.2.2 錨桿加固巖體：對較好的巖體，自襯砌內側向圍巖內打入一定數(shù)量和深度(3m~5m)的金屬錨桿、砂漿錨桿，可以把不穩(wěn)定的巖塊固定在穩(wěn)定的巖體上，提高破損圍巖的黏結力，形成一定厚度的承載拱；在水平層狀的巖石中把數(shù)層巖層串聯(lián)成一個組合梁，與襯砌共同承受外荷載。對松散破損的巖體采用錨桿加固不僅可以有效地控制巖體的變形和提高其穩(wěn)定性，而且可以使巖體對襯砌的壓力大小和分布圖形產生有利的轉化。

2.2.3 注漿加固巖體：通過向破損松動的巖體壓入水泥漿液和其他化學漿液(如鉻木素、聚氨酯等)加固圍巖，疏散地下水對圍巖的浸泡與滲入襯砌，使襯砌背后形成一個1m~4m厚的人工固結圈，就能有效地穩(wěn)固巖體，防止地下水的滲入，甚至使作用在襯砌上的地層壓力大小和分布圖形產生有利的轉化，有利于襯砌結構的受力和防水。2.2.4 支擋加固巖體：對靠山、沿河偏壓隧道或滑坡地帶，除治水穩(wěn)固山體外，尚可采取支擋措施，包括設支擋墻、錨固沉井、錨固鉆(挖)孔樁等來預防山體失穩(wěn)與滑坡，這種工程措施只能用于洞外防治。

2.2.5 回填與換填：如果襯砌外周圍存在著各種大小的空隙(如超挖而沒有回填等)，不僅使地層壓力分布圖形產生不利影響，而且使得襯砌結構失去周邊的有利支撐條件，不能使襯砌的承載能力得到更大的發(fā)揮。此時應采取回填措施，用砂漿或混凝土將圍巖空隙回填密實。如果隧底存在厚度不大的軟弱不穩(wěn)定的巖體或有不穩(wěn)定的充填物，可以采取換填辦法處理。

2.3 襯砌更換與加固

已裂損的襯砌一般均有相當大的支護潛力，可以充分利用，僅在沒有加固條件或經濟上不合理的情況下，或者根據(jù)長遠技術改造規(guī)劃的要求才采用更換襯砌的辦法。加固工程的主要方法如下。

2.3.1 壓漿加固：①圬工體內壓漿。襯砌裂損發(fā)展非常緩慢或者已呈穩(wěn)定時，可以進行圬工體內壓漿，一般以壓環(huán)氧樹脂漿為主，并選擇在無水季節(jié)施工。②襯砌背后壓漿加固。主要是針對襯砌的外鼓和整體側移。在拱后壓漿增加拱的約束可以提高襯砌剛度和穩(wěn)定性。一般可以局部應用，主要在發(fā)生外鼓變形的部位使用。如果襯砌同時存在外鼓與內鼓部位，首先采取臨時措施控制內鼓繼續(xù)變形，然后在外鼓變形的部位壓漿加固之后再對內鼓采取加固措施，最好再對全斷面進行整體加固。

2.3.2 嵌補加固：對已呈穩(wěn)定、暫不發(fā)展的裂隙，如果不能采取壓漿加固者可以采取嵌補，即將裂縫修鑿剔深，在縫口處用水泥漿、環(huán)氧樹脂砂漿或環(huán)氧樹脂混凝土進行嵌補。對發(fā)展較快的裂損，為確保安全，可以采取鋼拱架臨時加固，只加固拱部時用上部拱架加固，拱架腳可以嵌入墻頂或支撐于埋在墻頂?shù)呐Ｍ壬?，并加縱向連接。如果要全斷面加固則可用長腿鋼拱架。為了增加縱向抗彎能力，支撐縱向應加強連接，如果隧道內部凈空條件不足，鋼拱架可以部分或全部嵌入被加固的圬工體內，并在鋼拱架之間再加縱向連接，然后灌注混凝土，做成薄套拱形。此法在襯砌厚度太薄或襯砌嚴重破損碎裂時不能采用。

2.3.3 噴錨加固：裂損襯砌的所有內鼓變形和內向移動的裂損部位，采用(預應力)錨桿加固巖體是有效的，此時錨桿既可沿內緣張裂紋的走向兩邊布置，做局部加固，也可做全斷面加固，將襯砌與巖體嵌固在一起，形成一個均勻壓縮帶，以增強圍巖的穩(wěn)定性，提高支護結構的承載能力。采用此法時應檢查襯砌厚度、背后超挖回填及圍巖整體性情況。錨桿的設置應在襯砌的背后壓漿后兩個星期進行。錨桿的錨固段應設在穩(wěn)定圍巖中。對于襯砌上的裂紋及時嵌填。噴混凝土可以使所有已裂損的圬工塊體緊密結合，阻止這些塊體的松動，同時在噴射壓力作用下嵌入裂縫內一定深度，使裂縫重新閉合，增強裂損襯砌的整體性，較大幅度的提供裂損襯砌的承載能力，達到加固的目的。必要時也可以在噴層中加入鋼筋網，用于防止收縮裂紋，提高加固結構的整體性和抗震、抗沖切能力。噴錨加固是較為常用的加固襯砌裂損的措施。

2.3.4 套拱加固：果混凝土質量差，厚度不夠，或受機車煤煙侵蝕，掉塊剝落嚴重，并且拱頂凈空有富余時，可對襯砌拱部加筑套拱或全斷面加筑套拱。如果隧道內凈空條件不足，可以采用落道套拱的辦法。套拱與原襯砌間用Ф16mm~18mm的鋼筋釬釘錨接，釬釘埋入原拱20cm左右作為鋼筋的生根處。套拱中的主筋也可用鋼拱架、格柵來代替，其間距為50cm~80cm，縱向用拉桿焊接。套拱用強度等級不低于C20的混凝土灌注，其厚度為20cm~30cm。套拱拆模后要進行壓漿，以填充其背后空隙，使新舊拱圈連成整體。當拱部灌注混凝土難度較大時，可以采用噴混凝土、網噴混凝土和噴鋼纖維混凝土進行加固。事實上，套拱加固已日益被噴錨加固所代替。

2.3.5 更換襯砌。拱部襯砌破壞嚴重，已喪失承載能力，用其他防治補強手段難以保證結構穩(wěn)定，或者襯砌嚴重侵入限界，采用其他防治措施有困難時，可采用全拱更換，徹底根除病害。

3 結束語

隧道病害的防治對隧道的使用及行車運營安全必將產生影響。本文重點分析了運營隧道裂損襯砌病害的防治措施，旨在加深讀者對隧道病害的認識，不僅對既有隧道病害的整治具有指導作用，而且對正在施工的隧道也能起到很好的預防效果。

參考文獻

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[2]趙永明，鄧松華. 隧道混凝土襯砌裂損原因及整沉措施[J]. 鐵道工程學報, 1994,(02) .

第9篇：隧道工程災害與防治范文

關鍵詞：隧道工程 復雜地質條件 地質預報技術 玉希莫勒蓋隧道

中圖分類號：U456.3 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）07（a）-0037-04

大型隧道工程是國家社會經濟的重要基礎設施，其安全正常工作對于社會的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的作用。隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展，特別是隨著西部大開發(fā)政策的進一步落實，在西部的高海拔寒冷地區(qū)將會有大量新的隧道建成。目前在建的寒冷地區(qū)隧道與以往寒冷地區(qū)的隧道相比，規(guī)模更大、技術要求更高、氣候條件更加惡劣，為地下工程學科提出了更高的要求。復雜地質條件下長大隧道的安全快速修建技術是當前交通建設急需解決的關鍵問題之一，是當前隧道建設研究的熱點和重難點。隧道安全快速施工的關鍵是在施工前對隧道施工前方一定范圍內的地質體情況的準確預測和分析，在此基礎上制定切實可行的施工方案，因此，復雜條件下長大隧道的超前地質預測預報技術就顯得尤為重要。復雜巖溶隧道施工中的超前地質預測預報就是要在隧道施工前采用物探、鉆探等探測手段和方法，結合地質分析對隧道前方一定距離和范圍內的不良地質進行綜合分析和預測，提前發(fā)現(xiàn)隧道施工前方巖土體的變化，得到可信的地質信息，并以此為基礎進行隧道開挖方式、支護方案和施工組織的設計、安排，規(guī)避風險，確保隧道施工安全。

目前穿越天山溝通南北疆的有G314線、G216線和G217線三條通道，且各相距200多公里。國道217線是一條溝通南北疆的大通道，是新疆“二縱三橫”公路主骨架中的一縱，同時又是國家國防公路網絡中的一條重要組成路線，在新疆公路網中占據(jù)著最重要的地位。獨山子至庫車公路是其南段，它正好縱貫天山，全長532 km，其中喬爾瑪至那拉提段需翻越天山玉希莫勒蓋達坂，是其中重要的一段。本次改建以新建隧道翻越玉希莫勒蓋達坂，設計為單洞雙向兩車道，隧道長度1943 m，為長大隧道。隧道位于中天山玉希莫勒蓋達坂，進口位于既有玉希莫勒蓋隧道右側對面山體上，沿既有公路隧道進口里程約為K722+095，位于山前坡積體上；出口里程為K724+038，長度1943 m。進口高程約為3200 m，出口高程約為3230 m，出口與地形等高線基本正交，然后接上廢棄的老路。隧道在進口段穿越斷層，斷層帶分布在玉希莫勒蓋達坂頂部偏南，其長度大于60 km，斷層總體走向N49°W，傾向NE，局部略有曲折，傾角80°～85°，與線路在K723+750（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m，其主要為因強烈的構造擠壓變質作用形成的綠泥石片巖及絹云母片巖。隧道洞身于K723+600～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題，（圖1）為隧道與總體線路布置關系的示意圖。

1 預報方法的選擇

當前隧道超前地質預測預報技術主要采用物理探測和地質鉆探相結合的方法進行。前者主要有TSP（隧道超前地質預測預報系統(tǒng)）、地質雷達等，后者主要采用超前水平鉆和加長炮孔等；因物探本身具有的特點如多解性和不確定性等，以及地質鉆孔本身的局限性（以一孔之見，推測周邊），探測的精確性和可信度受到限制。特別是在復雜巖溶長大隧道施工中，因巖溶發(fā)育的不規(guī)則性，物探結合鉆探的探測預報技術的局限性表現(xiàn)的更為突出。為之，結合玉希莫勒蓋隧道特點有針對性地選擇施工超前地質預報技術意義重大。

1.1 預報方法選擇的原則

各種隧道施工期超前地質預報方法各有優(yōu)缺點，因此選擇正確的隧道施工期超前地質預報方法是預報成功的關鍵。隧道施工地質超前預報是施工提前采取預報措施、避免災害的發(fā)生或在一定程度上減少災害發(fā)生所引起的損失、保證隧道施工期間安全的需要，同時也是當今環(huán)境生態(tài)保護給隧道工程建設提出的要求。由于隧道工程面臨的施工地質問題的復雜性，往往靠單一的某種預報方法是難以把握的，因此需要聯(lián)合一種或多種地質預報方法。預報方法的選擇應遵循以下原則：（1）有牢固的理論基礎。（2）不占用或很少占用掌子面施工時間。（3）使用性強。（4）操作簡便。（5）能取長補短。（6）能適應隧道工程施工的需要。（7）對隧道施工所面臨的地質問題具有針對性。表1給出了各種地球物理探測方法的主要特點及優(yōu)缺點對比表。

1.2 玉希莫勒蓋隧道的超前地質預報

玉希莫勒蓋隧道隧址區(qū)地質構造較為復雜，主要受玉希莫勒蓋斷層影響，與線路在K723+717（設計樁號）處斜交，斷層破碎帶寬度150～200 m。隧道洞身于K723+600

～K724+038通過該斷層破碎帶，受斷裂構造影響，圍巖巖體極為破碎，易產生透水、坍塌等不良地質問題。地下水類型主要為基巖裂隙水，透水性主要受巖性、節(jié)理裂隙的發(fā)育程度及連通性控制，屬于弱～中等透水。為保證順利的施工，開展超前地質預報工作，以制定有效的施工方案，確定合適的施工工藝，確保施工的順利進行。此外，新建玉希莫勒蓋隧道下有泄水洞，而泄水洞施工與隧道施工相比超前距離不小于100 m，可以由泄水洞的超前開挖預判隧道的地質情況。

針對以上物探、鉆探的特點，結合玉希莫勒蓋隧道施工特點，通過施工中的不斷實踐和總結，提出了“中、長物探和水平地質鉆探驗證為主，短距離地質素描分析和紅外探水為輔，超長炮孔加密確認為主要內容的“多階段、多層次、多方法”的“綜合立體式超前地質預測預報技術”。

1.2.1 超前探測

（1）綜合超前物探：主要針對斷層破碎帶及其影響帶、層間滑動帶、構造及裂隙發(fā)育帶、巖層突變地帶的超前探測。遠距離超前物探：采用TSP203地質探測儀（探測距離150 m）。近距離超前物探：首選方法為地質雷達（探測距離4～30 m），對比方法為數(shù)碼成像，跨孔聲波CT成像法（表1）。

（2）水平鉆超前探測：采用鉆孔超前探測，鉆孔主要布置在開挖面及其附近，既可在超前導洞內布置鉆孔，也可以在主洞工作面上進行鉆探，鉆孔長度30～50 m，由鉆進速度的變化、鉆孔取芯鑒定、鉆孔沖洗液顏色、氣味、巖粉、鉆孔出水情況及遇到的其它情況來預報、推斷隧洞前方的地質情況，并驗證近距離超前物探結果。探水鉆孔平面圖及其探水作業(yè)流程圖如（圖2～圖3）所示。

1.2.2 常規(guī)地質法

（1）正洞掌子面與側壁的量測和地質素描。主要工作有：地層巖性特征、結構面性質與產狀及發(fā)育程度、巖體破碎程度與充填情況、洞壁變形破壞特征、突泥與塌方部位、方式與規(guī)模及其隨時間的變化特征。

（2）地質構造的地下與地表相關性分析。

（3）地質作圖（幾何作圖、塊體坐標作圖，赤平投影作圖、洞身地質展示圖等）。在此基礎上，對掌子面前方一定范圍內（約5～20 m）的地質條件進行預測預報。

1.2.3 紅外探水

紅外探測可以實現(xiàn)對隧道全空間、全方位的探測，儀器操作簡單，能預測到隧道空間及掘進前方30 m范圍內是否存在隱伏水體或含水構造，而且可利用施工間歇期測試，基本不占用施工時間?，F(xiàn)場測試有兩種方法：一是在掌子面上，分上、中、下及左、中、右六條測線的交點測取9個數(shù)據(jù)，根據(jù)這9個數(shù)據(jù)之間的最大差值來判斷是否有水；二是由掌子面向掘進后方（洞口）按左邊墻、拱部、右邊墻的順序進行測試，按5 m或3 m測取一組數(shù)據(jù)，共測取50 m或30 m，并繪制相應的紅外輻射曲線，根據(jù)曲線的趨勢判斷前方有無含水。掌子面上9個數(shù)據(jù)的最大差值大于10μw/cm2，就可以判定有水；紅外輻射曲線上升或下降均可以判定有水，其它情況判定無水（圖4）。

1.2.4 洞內涌突水的實時監(jiān)測

涌突水點（掌子面炮眼涌突水）的實時監(jiān)測。監(jiān)測內容包括水的水溫、水量、水壓、水質與同位素化學，各涌突水點的位置（里程）、地層巖性、裂隙發(fā)育特征等。洞身涌（突）水動態(tài)監(jiān)測。包括：涌（突）水點地質檔案、涌（突）水點空間分布、單點涌（突）水量及其動態(tài)、涌（突）出機制、涌（突）水的化學與同位素化學動態(tài)特征。洞內氣溫與溫度監(jiān)測。

1.3 綜合立體式超前地質預報技術及其應用

受技術發(fā)展水平的限制，目前還沒有哪一種技術方法和手段能解決施工超前地質預報中的所有地質問題，因此施工階段采用多種技術方法和手段進行“綜合立體式”超前地質預報十分必要。若采用綜合立體式地質預報方法，地質預報資料的綜合判析就顯得特別重要，它負責對所采用的各種預報手段獲得的資料進行歸納、分析、對比，提出最終預報結論和工程措施建議，指導施工，并確定下一步預報的方案和各預報手段工作計劃。在隧道穿越復雜地質條件的地質超前預報過程中，創(chuàng)造性地提出了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。采用綜合立體式超前地質預報技術，長距離預測預報距離為30～120 m，以地質雷達、TSP等為手段結合地面地質工作綜合預報，針對較大物探異常，輔以超前水平鉆驗證；短距離預測預報距離為5～30 m，在長距離預報基礎上，以紅外探水、5～8孔超長炮眼和30 m超前鉆孔為手段，結合掌子面地質素描工作綜合預報；以此形成隧道周圍30 m范圍和隧道前方100 m范圍內有較高精度的超前地質探測。玉希莫勒蓋隧道綜合超前地質預報法的預測結果如表2所示。

2 結論

隧道地質災害超前探測與預報，進行隧道信息化施工，對減小施工的盲目性、確保工程安全有著重要意義。當隧道施工時遇到斷層、巖溶等不良地質情況時，超前地質預報顯得尤為重要。選擇合理的超前地質預報方法，將幾種探測方法有效的結合起來，取長補短，相互印證和補充，能對隧道開挖過程中的不良地質情況進行準確預測。從而避免工程事故的發(fā)生，保障了施工安全性和進度，同時節(jié)省大量資金。在玉希莫勒蓋隧道地質預測、預報工作中，通過不斷的探索、實踐和總結，逐漸形成了以中長超前物探和超前水平地質鉆探驗證為主，輔以短距離地質素描超前分析和施工前超長炮孔加密確認的“多階段、多手段、多層次”的“綜合立體式超前預報技術”。以此技術為依托對強巖溶區(qū)富水隧道施工進行超前地質預測、預報，成功地穿越了玉希莫勒蓋隧道復雜地質條件洞段。玉希莫勒蓋隧道2013年6月30日勝利貫通，實現(xiàn)了施工零傷亡的安全目標，該隧道的施工實踐表明，對于復雜地質條件下的隧道，采用“綜合立體式超前預測預報技術”，能夠比較清楚、可信地了解隧道周邊和掌子面前方100 m范圍內巖層水文地質情況的變化，避免因地質條件不清楚盲目施工而導致發(fā)生隧道地質災害，進而獲得可觀的經濟、社會和環(huán)境效益。

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