公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析

摘 要：随着社会的进步，经济的发展速度得到了进一步的提升，我国也朝着现代化的方向不断迈进，随之而来的公路隧道建设数量也日益增多，但是由于公路隧道施工的特点，即隧道施工是在地层内部进行的，这就很容易导致在整个作业过程中出现一些地质方面的问题。因此，我们需要加大对公路隧道施工中地质灾害的研究力度，通过采取一系列针对性的防护措施来保障施工安全和提高工程质量，这在隧道施工过程中具有非常重要的意义。

关键词：公路隧道；施工；地质灾害；保护措施

随着社会的发展进步，经济水平的提升，人们生活水平的提高，对基础设施建设的需求也越来越多，公路隧道施工数量亦是日益增多，而由于隧道施工独特的工作环境，很容易受到地质灾害的影响，并导致一系列安全及质量问题。

一、公路隧道施工过程中地质灾害的主要分类

第一，洞口滑坡。洞口滑坡是作为公路隧道施工过程中最容易出现的一种地质灾害，造成这个现象的主要原因是，在隧道的洞口开挖坡脚的两端更容易出现小范围的滑动，再加上外界因素的影响比如风和雨水，都会对洞口坡面产生一定的侵蚀，这就会对隧道洞口坡面的综合抵抗能力有一个很大程度的削弱，就会导致土体失去一定的抗剪承受能力，再加上土体之间的剪切力和黏结力也会同样受到很大程度的削弱，这就会导致土体具有下滑趋势，就容易出现滑坡现象[1]。坡面水因外界的地表水的补充而越聚越多，进而对坡面进行冲刷也可能会直接导致滑坡的出现。在施工过程中，我们可以采取一些合理有效的加固及截排水措施来防止这种情况的发生。第二，突泥。突泥也是公路隧道施工中容易出现的一种地质灾害，导致这个现象出现的主要原因就是在隧道开挖的过程中，隧道的围岩中存在由地下水形成的水包，其中还会混有沙石，在隧道施工中当水包的侧壁被消弱到一定程度或被爆破破坏时就会发生突泥。施工时隧道周边围岩类型为砂岩、灰岩、花岗岩或附近有溶洞时比较容易发生此类灾害。第三，涌水现象。在公路隧道施工开始的前期涌水量一般都很小，并不会对工程施工产生多大的影响，但是在深层的隧道施工中可能会出现大量的涌水现象。例如，当开挖的部位处于石灰岩这个层面时，由于石灰岩自身就具有一些裂缝，这就会导致以前存积于山体内部的积水会顺着裂缝而慢慢渗透直至喷发出来，此时喷出来的水压很大，出水量也很多，这就会严重的威胁到施工人员的人身安全 [2]。第四，塌方。塌方也是整个公路隧道施工中时常发生的地质灾害。发生塌方的主要原因在于公路隧道施工地区的土壤质量问题。根据相关的调查资料显示，一些大规模的塌方事故的主要发生部位是在碳质板岩层面，并且伴随着塌方过程中还会有涌水现象的发生，塌方容易发生的部位主要在隧道的顶部。塌方发生的根本原因是隧道周边岩体的支撑力度不够导致整体结构受力发生变化，出现局部的破坏进而引起塌方事故。

二、如何应对公路隧道施工过程中出现的地质灾害

（一）隧道洞口滑坡的防治

隧道洞口滑坡主要原因有：边坡坡度过大及岩层破碎，缺乏相应的加固及防护措施；进出口排水体系不完善，易受水流沖刷。目前来说，主要采取事先规避那些容易滑坡的地域进行施工。具体操作方法有：（1）截排水法，在隧道入口上方修建截水沟，防止坡面水流对洞口的直接冲刷及削弱水流对洞口的冲击力。（2）坡面加固法，坡面打入抗滑桩或锚杆，对坡面进行加固，防止土体下滑，还可以改善公路隧道挖取的土的质量来进一步加固。具体施工时视现场实际情况选用正确的施工方法，可以单独用一种加固方案或几种方案相结合的方式。

（二）隧道突泥的防治

如果在施工的过程中出现了突泥情况，那么就要对人员进行及时的疏散和安全检查[3]。在施工前可以对那些薄弱的区域进行探测检查，这样可以判断是否会存在发生突泥的迹象，可以采取适当的补救措施来进行进一步的防御，一定做好前期的勘察工作这样可以减少事故带来的损失。如果在施工的过程中已经发生了突泥事故，那么就要及时的组织好相关的抢救工作。并立即令隧道内所有施工人员都先撤离危险作业面，并做好应急救援准备。大量工程实践表明，应对突泥事故一般遵循“以疏为主、堵排结合”的原则。如若施工过程中遇到可溶岩与非可溶岩接触带、断层破碎带等不良地质地段，且地下水较大时，为了尽快实现堵防水，根据现场实际情况，尽快采取一系列措施，按“以堵为主、限量排放”的原则进行处理。尽可能降低灾害带来的危害，减少生命和财产损失。

（三）隧道涌水的防治

在山岭隧道的施工过程中，排水法是最常用的处理涌水的方法。排水法可以采用明沟排水和集水坑水泵抽水等方法，大多采用两种或两种以上方法来提高排水效率和排水速度。处理涌水的另一种方法是止水法，止水法主要包括预突泥灌浆法、冻结法和压气法三种，其中应用的最多的是预突泥灌浆法。除此之外，在实际的施工过程中，要结合实际的施工环境来选择具体的排水方式。必须提前准备好充足的降排水设备，并充分考虑设备损坏备用情形，防患于未然。这是由于：其一，由于隧道所处环境地质条件复杂，即便施工前已有相应地质勘测资料，但依然无法事先精确预测涌水情况，隧道掘进过程中往往还会遇到意外涌水。其二，当意外涌水发生时，如果没有充足的抽水设备或设备损坏无法使用，坑道将被涌水淹没，工期延误，造成重大经济损失且会危急施工人员生命安全。对于隧道涌水灾害，我们应根据现场具体施工情况、现有设备情况及地质情况等进行综合分析，灵活采取应对措施，尽可能保证施工人员人身安全及降低经济损失。对于事故发生部位，一般情况下我们可以采用注浆加固、封堵、充填封闭、疏导、跨越等方法，具体处理方法的选择应与灾害发生时的时间及空间相适应，以便更好的应对处理。对于施工过程中出现岩溶孔洞、岩溶裂隙、岩溶突水等灾害迹象时，不可贸然向前继续掘进，应使用探测设备如地质雷达或红外线探测仪等对施工作业面前方情况进行探测，若存在风险，应做相应处理后方能继续向前施工。

（四）隧道塌方的防治

塌方事故的发生有两方面的原因，人为因素和非人为因素，要对作业人员进行安全教育，规范操作，在施工开始前做好现场的塌方检测工作，通过科学的方法，可以降低意外出现的可能性。如已发生塌方事故，一般按这几个原则进行处理：1.安全第一。塌方事故发生后，牢记安全第一的基本原则，应立即暂停掌子面作业，组织现场人员及机械设备进行有序撤离，应先仔细观察塌方情况，待基本稳定后再制定安全防护措施，确认安全后方可施工。2.确定处理方案前一定要先仔细调查了解塌方类型、诱发因素、塌方范围，该处的地质状况等等，切不可盲目处理。3.塌方发生后，要先对后方暂未塌围岩进行加固，以确保后方安全前提下再对前方作业面进行处理。在对前方事故段处理前先应借助先进的探测仪器对前方地质情况进行综合超前地质探测与预报，提前了解及推断前方岩土是否稳定，制定科学合理的处理方案，指导下一步施工。

总结：在公路隧道施工的过程中，地质灾害的发生是难以预料的，这是由于该工程自身的特点所决定的。为了尽可能的减少灾害引起的人员伤亡及财产损失，以及对施工质量的影响，我们就要针对相关的问题采取相关的防范措施，防患于未然，要对施工人员做好相关的思想教育工作，要树立安全事故的防范先行意识，当灾难来临时，可以做到冷静应对，这样才能够保证整个公路隧道工程施工的顺利开展。

参考文献

[1]于宁，朱合华，等.公路隧道施工中的地质灾害及对策分析[J].西部探矿工程，2014，17（91）：149-151.

[2]柳若龙.西山隧道施工中的地质灾害及其防治实践[J].地质灾害与环境保护，2013，11（2）：171-175.

[3]于宁，朱合华等.公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析[J].地下空间，2013，23（2）：119-123.

作者简介

李连杰（1990.04-），男，汉，籍贯：四川省广安市，当前职务：施工管理，当前职称：助理工程师，学历：大学本科，研究方向：路桥、隧道。

（作者单位：中交二航局第二工程有限公司）

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