试论公路隧道不良地质灾害预测方法及处治措施论文_谈利军

试论公路隧道不良地质灾害预测方法及处治措施论文_谈利军

中交第一公路勘察设计研究院有限公司 陕西西安 710075

摘要:从公路施工的全过程来看,施工方很可能遇到岩溶、岩爆或者塌方等不良现象,上述现象在本质上都构成了地质灾害。如果不慎进行处理,那么地质灾害将会威胁到人员本身的安全,甚至带来了范围更广的施工灾害。为此针对各种类型的不良地质而言,施工方都应当明确预测灾害与处治灾害的可行措施,确保符合最根本的施工安全宗旨。

关键词:公路隧道;不良地质;灾害预测方法;处治措施

引言:

通常情况下,公路隧道施工都很难彻底避免多样化的地质灾害。因此,施工方如果能够实现精确的预测,就能致力于消除地质灾害带来的安全隐患。适当处理不良地质,有利于保证隧道施工的整体质量。

一、关于岩溶地质灾害

(一)灾害根源及成因

在多种多样的化学作用下,地下水以及地表水很可能腐蚀岩石,进而构成了独特的岩溶地质。因此可以得知,岩溶的根本特征就在于溶蚀性,岩溶地质很可能引发坍塌与冲蚀等现象。通常情况下,岩石之所以具备裂隙性与可溶性,根源就在于水体的流动性以及溶蚀作用。除了上述现象之外,地表发育的岩溶还可能关系到地壳运动与地质结构[1]。受到多样化要素的影响,岩溶就会出现各不相同的发育形态,整体上表现为不规则与不均衡的岩溶发育。因此在开挖隧道或者爆破隧道的操作中,周边围岩就会遭受扰动因此改变了水流方向,岩溶本身的平衡性也将会遭受破坏。如果不慎予以处理,那么存在较大可能将会干扰到后期正常的运营与施工。在情况严重时,整个隧道都可能陷于瘫痪,无法维持正常的运行。

公路隧道之所以频繁出现岩溶现象,根源应当在于填充物的缺失。溶洞如果缺少必要的填充物,那么整体上就会出现悬空的现象,此种现象实质上不利于增强隧道本身具备的承载力。在情况严重时,整个隧道都将丧失安全性与可靠性。隧道底部与顶部如果流失了过多的地下水,则会引发隧道坍塌[2]。除此以外,某些岩溶水包含超标的可溶性二氧化碳及其他可溶物,那么受到长期以来的水流冲刷与侵蚀,隧道结构也有可能出现岩溶灾害,缩短了隧道可以运行的年限。溶洞内部如果出现了松软物质的堆积,则会改变周围应力,进而影响到隧道本身的平稳运行。

(二)预测与处治的措施

在开始施工前,施工方有必要全面勘测现场的真实地形,现场勘察的关键应当落实于岩溶状态。对于溶洞部位应当予以提前的预测。在某些情况下,施工现场可能会缓慢渗出地下水,对此需要探查出水地点,做好全方位的现场勘测,以此来避免频繁渗出地表水。如果有必要在溶洞周边的部位进行施工,那么还需结合各个相关工序,事先预备好各种各样的排水设施。通过运用上述的处理措施,就能从源头入手,阻止地下水侵入施工现场[3]。

如果溶洞具有相对较高的顶部位置,则需要把防护网或者防护架布置在施工现场。此外,如有必要运用爆破施工的操作措施,那么还需密切关注潜在的地质风险,针对炸药量进行精确的控制。在一次性爆炸时,最好不要打出过多的炮眼,以免由于赶超工期而破坏了现场地质。

二、关于塌方地质灾害

(一)塌方产生的根源

在开挖隧道的全过程中,施工方经常都会遇到薄弱地层或者断层。一旦出现了上述的不良地质,则会存在较大可能出现塌方现象。究其根源,就是由于现场土层中包含较多水分[4]。某些情况下,施工方在开挖隧道时还可能面临严重风化的岩层。在软岩与硬质岩层相互结合的位置上,塌方现象也可能经常出现。因此经过归纳可知,塌方现象主要体现为如下的根源:

1 施工流程错误

从施工全过程的角度来讲,开展隧道施工的关键应当落实于先期的施工勘验。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果缺乏前期进行的现场勘验,那么针对该区域的典型地质就很难予以全面掌握,同时也欠缺与之相适应的施工措施。因此可以得知,塌方现象主要源自不够精确的现场勘验。某些情况下,施工方对此并没有遵照特定的施工流程,以至于错误安排了各项工序。对于各个工序而言,如果间隔过长的时间或者缺乏及时的衬砌与支护措施,那么暴露在外的围岩经过较长时间将会表现为风化现象,以至于形成塌方[5]。

此外在爆破操作中,如果涉及到过多的炸药量,那么震动较强的状态下将会引发塌方的产生。在布置隧道整体的支撑时,如果选择了钢质结构那么还可能埋下后期的隐患。如果支护松动或者支撑架缺乏必要的质量,就会引发塌方的产生。

2 欠缺施工经验

某些施工人员并没有真正熟悉现场所处的具体地形,对此欠缺必要的经验。在不熟悉现场岩层的情况下,就可能忽视与之有关的施工流程,进而酿成事故。因此,作为施工方有必要及早判断塌方现象。具体来讲,塌方现象很可能表现为如下的先兆:在勘测岩层时,对于岩层数量与变形速度并没有及时预测,以至于不符合最大限度的开挖值;针对混凝土在进行喷射时,出现龟裂或者裂缝等不良现象;经过开挖隧道之后,某些部分频繁掉落细小的石块,或者表现为过大的支撑间隙。在某个时间段,施工人员如果察觉到岩层突然张开或者增大了裂缝,或者木质支撑发出了某些声响,那么经常可以判定为塌方的前兆。

(二)预测方法与处治对策

首先是引排水。隧道施工很可能碰到水流速度较快的溶洞或者暗河,对此应当借助引排水的操作方式,而最好不要选择堵塞隧道或者填充隧道的方式。具体来讲,引排水的核心措施为修建暗管或者涵洞,以便于疏导水流。在特殊情况下,隧道顶部将会涌出较多的水流,或者隧道顶端低于溶洞的位置,那么对于引水槽可以进行凿除处理。通过运用引水槽的方式,就可以将其控制于底部标高的范围内,而后适当完成引水与排水的处理[6]。

其次是填充与堵塞的措施。某些溶洞本身具有较小的跨度,或者已经不再发育。对于上述类型的隧道,可以视情况来完成溶洞的填充处理。具体在填充溶洞时,对于回填操作可以运用混凝土或其他材料。在必要的时候,对于边墙基础也要实现相应的加固处理。如果溶洞处于顶部隧道的位置上,那么有必要运用锚喷网或者锚杆来实现加固,或者直接进行注浆加固。

第三是跨越溶洞。某些溶洞不仅深度较深,同时还具有较大的跨度。针对此种类型的溶洞,最好不要触碰底部的暗河或者松软地质,而是直接运用跨越溶洞的施工措施。具体来讲,施工方可以在溶洞上方架设拱形桥梁,以便于实现跨越施工。应当注意的是,如果选择了跨越溶洞的措施,那么必须保证基岩本身的稳定性。

结语:

经过上述分析可知,在公路隧道的具体施工中,存在较大可能出现各种各样的不良地质。遇到上述的不良地质时,施工方有必要因地制宜开展后期的隧道施工,从而避免伤害到人身安全。同时,对于新时期的各项施工措施也要不断加以引进,在此基础上完善地质处治措施,确保隧道施工的顺利性。

参考文献:

[1]王迎超. 山岭隧道塌方机制及防灾方法[J]. 岩石力学与工程学报,2011(11):2376.

[2]谢文威. 浅谈公路隧道不良地质灾害预测方法及处治措施[J]. 科技风,2011(23):148.

[3]石少帅,李术才,李利平等. 岩溶区隧道暗河的综合预报及治理方案研究[J]. 岩土力学,2012(01):227-232.

[4]李国安. 广梧高速公路隧道地质灾害处治技术[J]. 公路交通技术,2012(05):122-124+128.

[5]余桂珍,温家龙. 公路隧道岩爆地质灾害的处治策略研究[J]. 中国水运(下半月),2014(05):242-243.

[6]李生杰,谢永利,朱小明. 高速公路乌鞘岭隧道穿越F4断层破碎带涌水塌方工程对策研究[J]. 岩石力学与工程学报,2013(S2):3602-3609.

论文作者:谈利军

论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期

论文发表时间:2017/12/19

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