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摘要：不良地质对隧道施工安全施工具有很大威胁，如处理不当，会造成人身、设备安全事故。准确的地质资料、合理的防治措施，将最大限度地防止隧道地质灾害的发生，使灾害造成的损失降到最低，以保证工程施工安全和施工质量。
关键词：不良地质；隧道设计；施工；处治措施
一、不良地质类型不良地质类型
包括很多种，下面简单介绍在隧道设计与施工中常见的几种：断层破碎带、松散地层、膨胀性围岩、地下水涌水、岩溶等。
1.断层破碎
带断层破碎带是隧道施工时常见的不良地质之一，断层隧道施工遇到的问题主要有抗滑稳定性问题、沉陷（降）及不均匀沉陷（降）和变形问题、渗透变形问题、渗透稳定性问题、渗水作用下的演化问题等，其中对隧道衬砌受力影响最大的是地层滑移、沉陷及不均匀沉陷的变形问题。
2.松散地层
松散地层是指粘结性差、强度低、自稳能力差的岩土层，它具有破碎，软弱，松散，膨胀，流变，蚀变等特点。松散地层是一种典型的软弱围岩之一，对隧道施工的影响主要表现在不能承受拉应力，整体抗压强度低，支护力度不够，极易失稳破坏。
3.膨胀性围岩膨胀性
围岩具吸水膨胀的特性，相邻岩土之间相互作用，吸水后对支护和衬砌产生向外的膨胀压力，即膨胀性地压。其主要特征是，基脚下沉、断面缩小、拱腰开裂、拱顶上抬、基底鼓起等。
4.地下水涌水
地下水通常赋存于松散岩土层、岩溶、构造和风化裂隙中。在岩溶地区、断层破裂带、密集裂隙带、压扭性裂隙带等地区通过的隧道，施工时，都有可能遇到大量的隧道涌水。地下水作用可软化泥化岩石，增大围岩的变形；降低结构面的内聚力，造成不利组合岩块的塌落甚至引起大的坍方；加剧构造岩、风化岩、破碎岩及泥砂类岩溶填充物的活动性，引发隧道内坍方、泥石流、岩溶涌突泥等灾害。
5.岩溶地质
岩溶给隧道建设造成的工程地质问题有很多，主要为：岩溶水大量涌向隧道或浸泡路基；岩溶洞穴造成路基沉陷，影响隧道围岩的成洞；松散洞穴充填物造成隧道洞身围岩的坍塌等.
二、煤系地层对隧道施工的影响及处理
1.含有瓦斯地段
在煤系地层中，隧道开挖常常伴有瓦斯的存在，它对隧道施工机械设备和人员造成很大的安全隐患。目前瓦斯防治措施主要包括：测定瓦斯浓度以判断能否发生瓦斯爆炸；通风稀释瓦斯；钻孔抽放瓦斯；安装瓦斯报警装置。
2.采空区地段
2.1采空区地段给隧道施工带来的危害
当隧道穿越煤系地层时，常常遇到煤矿采空区。这些采空区往往规模较大，对隧道影响范围大，并且废旧的老采空区往往充满地下水或有害气体。当隧道施工时，可能造成采空区突水，有害气体的泄露或造成大规模的塌方、沉降，对施工人员、设备的安全造成极大的威胁，将来还可能造成隧道衬砌结构的开裂，引起隧道漏水，影响隧道的正常运营。
2.2 处理措施
由于采空区与隧道相对位置不同，采空区产生的危害不同，处理方法亦不同。目前采用的方法主要有地表全充填注浆法、固结充填注浆法、封堵巷道等方法，同时加强衬砌结构（按 I 类围岩设计衬砌参数），对难以查明准确位置的采空区可结合超前地质预报边施工边治理，根据实际情况调整衬砌参数。如果煤层尚未开采，今后可能开采时，设计中必须考虑已成隧道附近采煤对隧道结构的影响，并应有可靠的对策与措施.
三、不良地质条件的处理措施
1.岩溶地段
1）制定岩溶段防突水专项方案，搞清地质情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据隧道的施工实践，对于暗河、溶洞采用“综合地质超前预报方法”，即分别用 TSP-203 超前地质预报系统、地质雷达、红外水探测和超前探孔三种不同的超前预报技术实施地质超前探测，多种手段相互印证，通过比较准确地探明前方溶洞的大小、暗河河水的流量等。2）对隧道中的涌水，除观测其水温、水质及分析其原因和水源外，更重要的是观测其涌水量及其变化情况。根据涌水量的变化情况准确预测溶洞及突水的发生。3）制定好应急处理预案，做好排洪排水及人员撤离措施。防止突发事故的发生，尽量减小事故的影响程度。4）做好超前注浆堵水工作，确保中梁山地下水系、地表水系的平衡，防止破坏生态系统。
2.煤系层
1）制定穿煤、瓦斯洞段施工专项方案，做好瓦斯预测预报工作，成立专业的瓦斯检测队伍，配备专业的瓦斯检测设备，24 h 监测瓦斯浓度。2）提前做好穿煤地层的超前钻探工作，对煤系地层做好取芯鉴定工作，对防煤层突出和瓦斯突出进行事先分析和鉴定，确保掘进施工在无瓦斯、煤层突出的情况下进行。3）隧道通风采用压入式的通风方式；瓦斯检测采用便携式瓦检仪人工检测、悬挂拱顶固式瓦检仪和超前钻孔探测相结合的检测方式；隧道施工采用新奥法施工，人工风钻打眼，煤系段施工采用煤矿许用炸药、煤矿许用电雷管起爆，光面爆破。4）如遇高瓦斯时制定高瓦斯隧道施工专项方案。
3.软弱岩和浅埋段
1）尽量采用短进尺、弱爆破或机械破碎开挖、紧支护进行掘进作业。2）支护紧跟开挖掌子面，二衬和仰拱及时跟进。3）加强监控量测，监控量测的频率严格按规范要求进行。4）合理安排开挖方式，加强支护，确保支护结构、不裂不陷。
4.光面爆破施工
1）制定专项爆破施工方案，对爆破参数进行精确计算，同时不同类型围岩选用不同的爆破参数。爆破方案进行专家论证，确保方案的科学可行。2）选择公司经验丰富的爆破工程师，参照其他类似项目的成功经验，并严格按施工方案布孔、装药及起爆；在施工过程中根据围岩情况及时调整相关爆破参数；做到信息化施工。
四、不良地质段隧道施工安全措施
1、施工中应加强地质情况的超前预测、预报工作，并根据预测、预报结果，采取相应的预防措施。
2、施工中应加强对围岩和支护体系的监控量测。当发现围岩和支护体系变形速率异常时，应立即采取有效措施。情况危急时，应将全部人员撤离危险区。
3、不良地质和特殊岩土地段隧道施工中应备有足够的抢险、急救物资储备。
4、处理塌方应在查明坍塌情况（塌方长度、高度及延伸方向等），结合围岩条件（涌水情况、裂隙发育情况、围岩强度及破碎情况等），制定专门的处理方案和安全措施并按要求组织施工处理。
5、岩溶地质隧道施工应根据地质勘察及设计文件要求，结合岩溶的大小、是否有填充及填充物状况、与隧道的相对位置等具体情况，制定专门的施工方案和安全措施，并按要求组织施工。
6、有流沙地质隧道施工时，应先护后挖，随挖随封闭，遇缝必堵，防止沙粒漏出，并加强防水措施。
7、围岩软弱破碎、富含承压水隧道施工，应采取截、排、堵等防水措施，重视超前探测工作，并做到可随时采取处理突发性大涌水的应急安全措施。
8、膨胀岩地质隧道施工应采用严防水、少扰动、早封闭的措施，施工中支护与围岩应紧贴，严格控制围岩变形。
9、岩爆地质隧道发觉岩壁面发生响声，应立即示警并先撤人员后撤设备，相应地段严禁人员停留。岩爆后应加强找顶工作，并延长通风时间。岩爆地段可采取向开挖岩面喷水或打悬挂锚杆等措施。
结语：
随着高速公路的迅速发展，我省高速公路隧道的建设也进入了一个新的发展时期，尤其是马上要动工建设的张常、邵怀高速公路，隧道的数量比以往任何高速公路都要多得多，因此，针对不良地质隧道的设计与施工，显得越来越重要。
参考文献
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[2]王利国. 隧道施工中常见的不良地质以及处理措施探讨[J]. 建筑工程技术与设计，2014（9）.
[3]刘刚. 试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施[J]. 城市建设理论研究：电子版，2014（29）.
论文作者:王勇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第12期
论文发表时间:2017/9/29
标签：隧道论文; 围岩论文; 地质论文; 瓦斯论文; 岩溶论文; 采空区论文; 地层论文; 《建筑学研究前沿》2017年第12期论文;