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隧道施工中的地质灾害及相应措施研究

2019-01-21吴哨兵

西部论丛 2019年3期
关键词:塌方围岩施工人员

摘 要:作为我国交通运输网络构成的重要组成部分,隧道对于交通运输业的发展具有不可忽视的作用。然而,由于隧道基本都是在地下开展施工作业,各区域的地质情况又存在差异,使得一些地质灾害会对隧道的正常施工造成严重的影响。因此,隧道施工人员在施工前需要进行实地考察,对施工现场的地质进行充分了解后选择合适的施工方式,以此来减少和避免地质灾害对隧道施工可能带来的不良影响。基于此,本文就简要探析了隧道施工中地质灾害的类型,以及相应的防治措施,以期为相关从業人员提供参考借鉴。

关键词:隧道;地质灾害;改善措施

引言:近些年来,随着我国社会主义经济的不断发展,人们生活水平的提高,汽车的普及程度已经非常高,而这也造成了城市交通的堵塞严重。隧道作为改善这一现象的有效措施,需要相关施工人员在实际作业的过程中加强对于施工区域的勘测,选择合适的施工方式来避免地质灾害的影响,从而有效提高隧道施工的质量和进度。

一、隧道施工地质灾害的类型

1.塌方问题

塌方问题主要指的是在隧道施工的实际过程中,由于施工区域的地质结构稳定性不好,就到导致在施工作业中容易出现塌方的情况,其中最容易出现的就是涌水区域。因为在这部分施工的过程中,施工人员会对此开展穿孔作业,致使地面出现不均匀的情况而出现下沉,使得隧道施工的进展受到严重影响,拖慢施工的速度,还会让隧道的结构稳定性变差,导致隧道使用的年限减少。另外,在隧道的进出口,其更加会因为地质结构的不稳定而出现大面积的塌方。

2.重力灾害问题

滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害的发生主要是受地壳重力结构变化而引发的地质问题,有可能是受地壳变动的自然力影响而产生的,也有可能是在人工开采的过程中引发山基松动而形成的。滑坡指的是河流冲刷、降雨、地震以及人工切坡等对山坡造成破坏,导致山坡的土层、岩层顺山体向下滑动,形成滑坡现象。这种地质灾害具有瞬时性,产生的破坏性较强。对隧道公路施工来说,一旦遇到滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害将会直接影响隧道质量,降低隧道的稳定性。

3.涌水问题

涌水问题是在隧道施工的过程出现最多的地质灾害,而这种灾害所带来的危害也更加太严重。通常造成涌水问题的主要原因是由于在隧道开凿阶段,隧道受到了破坏,要么就是隧道原来的地质结构出现了变化,导致地下水通过隧道排泄而出。

4.膨胀性围岩问题

膨胀性围岩的特点在于湿涨干缩、往复变形,并且具有潜在应力。对土质干燥、易膨胀的岩层来说,其岩质过硬、易开裂,表面存在水平或垂直的开裂缝隙,在被水浸润后,裂开的缝隙会回缩,甚至闭合,影响岩层的强度。软质膨胀性围岩受褶皱作用影响从而产生破碎带,在隧道进入开挖工程后也会受风化和吸水影响,体积发生膨胀,产生对隧道支撑和衬砌产生膨胀压力。所以,在这种围岩施工的过程中经常会遇到围岩初期变形大,发展过于快速等问题,从而导致围岩的压力过大。通常会引发围岩普通开裂、坑道下沉、围岩膨胀坍塌、衬砌变形等各种不良灾害。

5.浅埋问题

浅埋问题造成的主要因素是由于大量抽排地下水以及隧道开挖而造成的。主要包括两方面内容:首先是在岩溶地区,在开挖隧道的过程中排放大量地下水,使得地面出现塌陷。其次,城市地铁、浅埋隧道以及大型管道的开挖造成的地面下沉。

6.偏压问题

隧道两旁对称位置的压力不均匀被称之为偏压问题,主要原因是因为隧道在施工的过程中,其山体两侧压力不均匀,使得隧道的负荷量存在较大的差异,出现偏压的现象。

二、隧道施工地质灾害的防治措施

1.塌方问题的有效防治

塌方是隧道施工过程中比较常见的一种地质灾害,对于施工的质量和施工进度都有着很大的影响。所以,为了能够减少塌方现象的发生,隧道施工的相关人员就需要在施工前期对施工现场进行实地勘测,通过分析来找出比较容易出现塌方的地方,然后结合实际的情况制定出科学合理的施工方案,并采取多种手段对此进行加固,从而尽可能避免塌方问题的出现,提升隧道施工的整体质量。

2.涌水问题的有效防治

在实际施工开始之前,施工相关人员要对所要进行施工的区域进行勘测,并对其中存在的溶洞、岩层淤泥以及暗河等进行相应的处理。对于在施工过程中容易出现的涌水问题,可以通过堵水技术和排水技术进行处理,避免涌水问题影响到整体隧道施工的质量和进度。

3.偏压问题的有效防治

偏压问题是影响隧道施工安全和质量的重要内容,对于一般的偏压问题,施工人员可以利用加强隧道整体的稳定性来改善。而对于比较严重的偏压问题,就需要利用短台阶预留核心土法、超短台阶法施工工艺、减载反压技术、反压护拱施工方法、护拱技术以及洞外注浆固结法等,以此来避免偏压问题对隧道施工的影响。

4.浅埋问题的有效防治

在防止隧道施工地质灾害中浅埋问题的过程中,主要可以通过对施工整体的质量控制和管理,组好虚渣、仰拱厚度的检查工作等来提升其施工的质量。同时,也需要按照相应的混凝土配比开展混凝土的配制工作,确保喷射的混凝土质量符合施工的相关要求,并且需要加强对于混凝土的振捣和后期的养护。

5.避免瓦斯爆炸现象的发生

隧道在实际施工的过程中,会存在穿过煤井地带的可能性,而这种区域与其他的地质结构存在明显的区别,其具有易燃性的特点,如果在施工中出现不规范的操作,出现明火,就很有可能导致瓦斯爆炸的情况,对施工人员的人身安全以及隧道施工的质量和进度造成巨大影响。因此,在隧道施工的过程中,尤其是在煤井地带,施工人员必须要严格按照相关的施工规范进行,禁止明火的使用,同时也要注意施工的通风和对瓦斯浓度的检测,防止瓦斯爆炸的情况出现。

结束语:综上所述,要想提升隧道工程的施工质量和安全,就需要在实际施工作业前对施工区域的地质进行勘测,根据实际的情况来选择施工的技术,并且相关部门在施工的过程中要加强对于施工质量的监督和管理,要规范施工人员的技术以及行为,加强对于施工人员的安全教育学习,促使施工人员的安全意识得到提高,从而全面提升隧道工程施工的质量,避免在施工的过程中出现地质灾害,进而进一步提高隧道工程的使用年限,在社会经济的发展中发挥出应有的作用。

参考文献:

[1]李俊冬,朱树方.公路隧道施工中的地质灾害及应对措施[J].华东科技:学术版,2017,(2):117.

[2]陈家功,梁强.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].水能经济,2016,(7):312.

作者简介:吴哨兵(1976.03), 云南保山, 本科,高级工程师,研究方向:公路工程施工管理。

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