摘要：随着科技水平的不断提升，隧道工程施工技术也逐渐变得成熟，再加上经济与社会高速发展下引发的严重的交通拥堵问题，这也给隧道工程带来了发展机遇。然而，在隧道工程施工过程中，因受隧道工程施工之前缺乏对施工地区地质的全面勘察或施工工艺出现问题等因素的影响，隧道工程施工过程中有时会发生塌方、岩爆等地质灾害，而这不仅会导致隧道工程施工存在安全隐患，也会对隧道工程施工的质量造成不利影响。基于此，如何防治隧道工程施工地质灾害是施工过程中必须要重视的问题。
关键词：隧道工程施工；地质灾害；措施
随着隧道工程的发展，目前常用的掘进技术方法如钻爆法、掘进机法、盾构法、沉管法、沉井法和顶管法等，加上相应的通风、支护和衬砌技术，完全可以满足不同地质条件和不同用途隧道的施工要求。而施工中的地质灾害问题常常是影响隧道工程施工的关键问题。由于隧道围岩体的结构面地质特征、地应力状况和地下水的发育情况等问题常会造成隧道工程施工中的塌方、突水和涌水、洞体缩径和支护开裂。突发性地质灾害事件的发生，给隧道的施工造成了很大的困难，对隧道体、施工人员和施工设备构成了很大的安全隐患，常会导致人员伤亡、设备报废，甚至导致工程的失败。
1 隧道工程施工过程中不良地质灾害的研究现状
由于隧道工程施工存在复杂性和不可预见性的特点，在隧道工程施工的过程中可能引发许多不良地质灾害危及施工人员人身安全以及工程质量。近年来一些隧道工程施工安全事故已经引起了业界的高度重视，开始了对隧道工程施工不良地质灾害的研究，并取得了一定的成果。
世界上最早开始隧道地质灾害研究的国家是德国、日本以及瑞士等发达国家，在20世纪90年代提出了垂直地震剖面法（TVSP），在经过许多隧道工程的地质灾害分析预测实际应用后，验证了该方法的可行性。到21世纪初，瑞士又提出了超前地质预测技术TSP，在隧道工程施工中可以对施工面前方一定距离的地质环境进行预测分析，为后续施工奠定基础。超前地质预测具有三维立体、远距离探测以及高分辨率等多项优势，可以对隧道前方的岩体、溶洞以及水体等地质进行超前预测分析，在欧洲逐渐开始普及并在世界范围内流行开来。
我国对隧道工程施工过程中不良地质灾害研究开始于20世纪50年代，但是真正在实际施工中进行地质预测是在20世纪70年代。从20世纪80年代开始，我国在西康秦岭隧道和大瑶山隧道等隧道工程中对不良地质灾害进行了深入研究，取得了不小的成果，积累了丰富经验。在经过大量的研究工作后，我国也提出具有自身特色的不良地质灾害预测技术，并在以后的实际施工中得到了验证，比如圆梁山隧道、米花岭隧道等。虽然对不良地质的预测成功率显著提升，但是在实际施工中还是不断发生施工安全事故，诸如涌水涌沙、泥石流以及塌方等安全事故，造成了重大的人员伤亡和经济损失。因此，还需根据实际不断加强隧道工程施工过程中的不良地质灾害预测以及制定合理的应对策略，最大程度降低不良地质灾害发生，保障施工安全。
2 隧道工程施工中存在的地质灾害现象
2.1 涌水突水现象
水质灾害是隧道中发生频率最高的一种地质灾害现象。由于岩石结构的性质，以及隧道工程施工中对岩层的影响，导致岩层出现较多的裂痕等，增加了岩层的渗水性，当降雨天气频发时，地下水位上升，就会随着岩石裂缝涌现在隧道中，在较大的裂缝和涌水处还会伴随着泥沙和碎石粒，造成隧道路面的淤积，严重影响车辆的出行。由于排水不畅，隧道在长期的浸泡中会进一步造成岩石结构的迫害，致使岩石疏松多孔，严重影响了隧道的使用寿命。在一些山体地质环境中，隧道工程施工中若遇到溶洞、与地表水域有连通性的藏水区就会出现大量的水流涌出，这种地质灾害不仅具有突发性，由于水量的巨大，极易引起人员和设备的安全，施工中应加强地质勘探，对进一步的施工进行测井和地震等勘查，通过计算机模拟地质结构草图避让突水区域施工。
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2.2 山体塌方现象
塌方地质灾害是隧道中一种危害形式，其危害的发生常与当地山体的地质结构和施工方案有较大的联系。隧道通过在岩层中的穿凿，影响了原有的岩层结构，在一些岩层较薄、岩层相较疏松的区域进行施工，极易引发由于支撑力缺失导致的局部塌方。另外，在一些断层和大断裂地带，岩层之间的相互叠加、错落，长期的地质变迁中形成了稳定的作用力平衡，当进行隧道工程施工时，岩层之间的结构遭到破坏，由于受力不平衡，导致局部地区释放应力，引起严重的塌方。塌方与涌水和突水下陷不同，对施工人员和环境等容易造成严重的破坏，一旦发生此种地质灾害就会产生生命和财产的威胁，因此，必须加强防御塌方地质灾害的有效措施，尤其在隧道的进出口区域进行结构的稳固，避免塌方的频发。
2.3 岩爆现象
在隧道工程的岩层结构中，主要是通过围岩体的支撑进行应力分解的，若在隧道工程施工过程中，造成了围岩的形变，就会产生大面积的崩塌和岩爆，隧道周围的岩体结构将岩石以碎石和岩片的形式发生弹射和片帮。岩爆现象具有频发的性质，但是并不是存在于整个隧道的终身使用中，往往在施工的初期极易发生此种地质灾害，特别是在地下水较少的山体结构中。与其他的地质灾害不同，岩爆现象不能够通过预测进行预警工作处理，只能实施支护保护，防止二次爆破的发生。岩爆地质灾害不容忽视，小到围岩的表面破碎，大到引起地震效应，不仅对出行的人员造成威胁，还影响了隧道周围居民的生活。
3 隧道工程施工地质灾害的防治措施
3.1 涌水灾害的防治
涌水灾害作为隧道工程施工中的一种主要地质灾害，会对隧道工程施工造成极为严重的影响。基于此，在隧道工程施工过程中，施工人员应对施工区域存在的岩层淤泥、溶洞、暗河等进行科学处理。对于隧道工程施工较常出现的涌水问题，施工人员应采用科学的排水或堵水措施对该问题进行及时处理，以免该问题对隧道工程施工造成较大影响。此外，在隧道工程施工过程中，施工人员还应重视对涌水灾害的检测，并通过建立相应的警报系统来提醒施工人员隧道工程施工出现了涌水灾害，以便于施工人员对涌水问题进行及时解决。对于隧道内积存的地下水，施工人员可通过扩大超前孔对其进行排出，以此降低涌水灾害对隧道造成的影响，从而保障隧道工程施工的顺利实施，进而保证隧道工程施工的质量。
3.2 塌方灾害的防治
在隧道工程施工中，塌方是较为常见的一种地质灾害。针对隧道工程施工出现的塌方灾害，施工人员应在隧道工程施工之前，对隧道工程施工区域的地质结构和特性进行考察，以此对施工区域周围的地质数据进行搜集，据此全面且详细的掌握隧道工程施工区域的地质情况，以便在此基础上对隧道工程施工可能出现塌方的位置进行判断和定位，并根据判断结果，制定适宜的防治方案，从而降低隧道工程施工发生塌方的几率，确保施工过程中出现的塌方灾害能够得到及时解决。此外，在隧道工程施工过程中，施工人员也可利用导管对注入浆液，或是利用锚杆支护等手段，对隧道进行加固，以此提高隧道工程施工区域的围岩体地质结构的稳定性，避免因围岩体地质结构不稳定而引发塌方灾害，从而在安全施工的基础上保证隧道工程施工的质量。
3.3岩爆的防治措施
岩爆的防治措施，既可以采取预报的监测，也可以使用地应力进行卸除，使用多循环分步开挖及超前高压注水等施工方法对岩爆可能发生的部位重点监测和预控，这些措施可以缓解岩爆造成的危害程度。
4 结语
隧道工程施工中做好常见地质灾害的防治措施，可以采取地质勘察、确定防治目标及进行优化施工方案的选择等方法，加强隧道工程施工过程中的地质监测和预防，对隧道工程施工常见的地质灾害问题如塌方、突水和岩爆等进行及时的预防和控制，通过科学的判断，有针对性的采取适当的措施做好防治处理措施。
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作者简介：王保健，男，1968年11月出生，高级工程师，南部战区海军保障部军事设施建设处，主要从事建设项目管理工作。
论文作者:王保健
论文发表刊物:《防护工程》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/29
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