浅埋隧道塌方地质灾害成因及风险控制论文_张鹏

浅埋隧道塌方地质灾害成因及风险控制论文_张鹏

四川省冶金地质勘查局六0五大队 四川彭山 620800

摘要:现阶段,塌方是浅埋隧道施工中基本的地质灾害之一,它主要是结合风险动态型的评估方式来防止各种危害的发生,当然,它还是保证隧道施工安全的重要途径。首先,需要先采取洞内外相互结合的地质调查手段,探究隧址区的各种特点或者是塌方存在的各种风险因素,另外还需要设立浅埋隧道塌方风险模糊层次评价体系,当然,还需要按照有关的风险环境对其进行静态性评估,根据隧道施工期间的动态性信息进行整顿。最后,基于动态评估结果提出相应的风险规避方式,在优化施工方案的基础上来预防施工风险,避免塌方地质灾害的出现。

关键词:浅埋隧道;地质灾害成因;风险控制

现如今,我国交通事业的不断发展,隧道建设行业逐渐扩大,在隧道施工期间,围岩稳定性问题日益凸显了出来,塌方事故在隧道施工期间经常出现,它逐渐成为了隧道施工期间存在的重要安全隐患问题。近些年的发展中,我国工程界以及学术界对于工程行业的风险管理意识较低,所以工程行业风险管理观念还是需要进一步增强。

1、我国施工工程概况

公路的建设对于国家高速公路网的完善、西部资源开发、生态文化旅游建设以及各项战略的实施有着十分重要的意义。

在某隧道,经常采取分幅式的方法,左幅隧道里程桩号ZK168+165-ZK171+480,而这个时候的长度处于3315m;右幅隧道里程桩号为YK168+180-YK171+440,长度处于3260m中。所以这个隧址区需要从附近边缘区设置,它属于单斜面结构,从岩性角度可以看出来,可以分为泥质粉砂岩和泥灰夹灰岩等,其中的围岩是以V、IV等级岩石为主,相对而言还带着小段的Ⅲ等级围岩,各个等级围岩占到的比例会在V等级围岩百分之四十左右、IV等级围岩会占到百分之五十左右、Ⅲ等级围岩会占到百分之十左右。不仅如此,围岩在整体上,稳定性能力比较低,底部根本没有办法使用支护,这样的话会发生坍塌情况。

2、关于地质灾害风险环境以及风险的因素

2.1 对于自然气候条件因素的分析

隧址所处的范围是亚热带季风气候,每年的平均降水量在1100mm左右,并且降水量的时间段是在5-9月之间,当然,期间的降水程度大多数为暴雨,雨水比较猛,强度比较大。不过,隧道可以反复多次跨越冲沟,这个时候的地表水大多为雨季暂时性水流。除此之外,隧址区降水量经常处于多雨的季节中,尤其是连续性降雨,这样的话,大量地表会沿着缝隙直接渗入到地下,以此会导致岩体凝聚力下降,力学程度减少,因此这个是隧道出现问题的原因之一。

2.2 隧道浅埋因素分析

在隧道前面中,因为洞顶盖层比较小,特别是在进出口中,洞口为100m左右内,并且其深埋的程度根本不到20m,此时的洞身段最小深埋达到了22m。所以隧道深埋会小于50m的范围,长度占到隧道的百分之三左右,并且局部范围内覆盖到10-20m比较厚的碎石土。另外,浅埋段围岩等级可能比较低,V等级围岩一般占到的比例达到百分之八十左右。

从当前情况来看,因为浅埋程度比较低,隧道在挖掘之后形成了自然拱形,这一形状的稳定性比较差,当拱部处于无支护情况的时候,可能会发生一定的塌陷情况,严重的时候还会出现冒顶,边墙稳定能力低,很容易发生落石。

2.3 地表水库因素分析

在该隧道中,进口YK168+750-YK168+900范围内洞顶上处地表有小型水库,水库可能沿着隧道方向直接呈现出狭长形状。其实,水库是隧址区中唯一的地表水区,它位于山谷冲沟位置处,水资源补充主要来自于降水地表汇总区域,水库长度达到150m,平均的宽度为45m,其中水深在10m左右,这样还会经常受到储水的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆再者,因为在很大程度上受到降水的影响,所以水库会发生一定的变化。而隧道和水库的位置也会存在很大的不同,在该地段中,隧道浅埋比较深的程度会达到30m,并且地下水和水库地表水力联系比较密切,很容易使得塌方出现地质灾害现象。

2.4 节理缝隙发育情况

基于隧道围岩以及山体地表的转化过程可以看出,它涉及到风化泥质粉砂岩以及粉砂质泥岩等多种内容。特别是在一定的范围内,坡积土发育在冲沟洼地斜坡中还是处于居中的部位,中风化泥灰岩发育一直出现岩溶溶洞情况。另外,如果岩层是朝着水平方向延伸的话,大多表现为波状延伸,而结构在发育上也是处于上升的状态,从进洞口到出洞口,大约经历了两个比较小的背斜和小向斜,在两个斜向中,会直接呈现出开宽的趋势。

其实在隧道围岩或者是覆盖层岩体中,该阶段是处于节理缝隙发育范围内,而岩体可能还会直接呈现出碎石状,可以直接填充泥质以及黏土等,这样的话,会直接破坏了岩体的稳定性,但是相对而言,会提高岩体风化的速度,以此增强对岩体的透水性能,直接成为地表水以及地下水的重要渠道之一,可能还有利于对地表的渗入,所以,在这样的情况下会使得岩体的强度和稳定性逐渐减少。另外,隧址区域内降水比较充裕,但是多雨水,因为岩体内部需要多补充一些泥质,防止在 雨季进行施工的时候,容易发生碎石。

2.5 水文地质特点

在隧址中,通常包括两个方面的内容;分别是松散类型含水岩组,而在含水岩组中,它又直接分为含崩以及坡积层和赋存孔隙水;另外是缝隙岩石含水岩组,该岩石含水又分为两个方面的内容,主要还是以强风化岩石为主的风化裂缝水含水岩组,还有一种是风化岩为主的基岩裂缝含水岩组。但是从富水性角度出发,风化裂缝含水岩组和富水、泥灰岩比较来讲,各个风化带界面其实是富水的部分。从岩性角度尺护法,泥灰岩为含水层,泥质粉砂岩是属于隔水层。

但是,需要注意的是,隧址区地下水的补充来源可以为大气降水进行直接的渗入,流水方向是按照节理裂缝方向进行延伸。当然,它还会受到地形的约束,地下水朝着山体进行延伸,以中风化岩层为中心,因此泥灰岩和泥质粉砂岩是朝着四周渗入。

3、有关地质灾害风险评估和控制

在我国地质灾害评估和控制过程中,如果对静态风险进行评估的时候,需要考虑到工程地质因素,当然这个不能涉及到自然因素和施工因素,因此根据隧道地质灾害风险和风险环境进行相应的评估,还需要规划出不同阶段内不同灾害的风险等级。

在风险环境指标中,需要先确定出其目标,而围岩的强度和完整性对于围岩的稳定能力有所降低,面对围岩的完整性而言越差,自身的稳定会越差,这样在后期的运行中发生的危险几率会增加。

深埋隧道在进行开挖的时候,隧道上方会直接形成规范性比较稳定的自然拱,稳定程度会直接关系到自稳能力的好坏。一旦隧道埋深比较小,开挖的时候,会涉及到地表层,那么隧道上部稳定范围低,严重的时候,可能没有办法形成拱,围岩失去原有的稳定性。

4、小结

以上所述,在本文中,重点选择使用了洞内外整体融合的地质调查手段,而在这样的情况下,会直接显示出根据工程隧址区范围内浅埋风险环境的主要特点,当然,还需要针对风险环境因素进行相应的区划,从而建立起合理、科学、完善的层次评估模型。

参考文献

[1]张喜红.隧道塌方灾害发生原因及处治措施的研究[J].价值工程,2017,36(24):88-90.

[2]孟宪武.浅埋隧道塌方地质灾害成因及风险控制[J].山西建筑,2017,43(14):179-180.

[3]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,2015,38(08):136.

论文作者:张鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期

论文发表时间:2018/12/17

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

浅埋隧道塌方地质灾害成因及风险控制论文_张鹏
下载Doc文档

猜你喜欢