公路隧道地质灾害范文

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随着我国的公路建设不断的发展，公路隧道建设也进入了快速的发展时期。但是，由于隧道周围的地质情况具有复杂性和多变性，在施工的过程中，出现了大量由于不良地质引起的工程事故，所以对不良地质隧道进行科学有效的设计与施工是当前所需要解决的首要问题。特殊地质中主要包含了软弱黄土地层、膨胀性地层、含水未固结围岩、断层、溶洞、岩爆、流沙等地质和含有瓦斯以及其他有害气体溢出地层等。这些问题的出现直接影响到了公路隧道的正常设计施工。本文则对这些问题的现象、特点做出一个详细的阐述，以方便在施工中及时的辨别出地质灾害，减少损失，同时对这些问题也提出了具体的防治、处理措施，为公路隧道的设计施工打下一个良好的基础。

一、特殊地质条件下公路隧道地质灾害的主要现象和特点

（一）膨胀性围岩

膨胀性围岩本身具有潜在应力以及湿胀干缩、往复变形的特征，干燥土质的膨胀性岩层，岩质相对较硬，容易开裂，具备明显的水平、垂直的裂缝，当受到水的浸湿之后，裂缝会产生变窄或是闭合活动，强度出现明显的减低。软质膨胀性围岩受到断裂以及褶皱的作用会产生明显的破碎带，隧道在进行开挖以后，破碎带受到风化与水的影响，体积会发生膨胀，隧道的衬砌与支撑就会受到相当大的膨胀压力。所以，在进行围岩施工的过程中，经常会出现初期围岩变形过大，发展的速度过快等多种不良现象，导致围岩的压力增加，进而造成围岩出现普通开裂、围岩膨胀、坍塌、坑道下沉、衬砌变形、隧道底部隆起以及破坏等多种形式的地质危害。

（二）岩爆

岩爆是在进行高地应力环境下的地下工程洞室开挖的过程中，由于开挖卸荷所产生的周边脆性围岩发生巨大的应力分异现象，围岩中原本储存的弹性应变能被快速的释放，同时出现爆裂松脱、弹射、剥离以及抛掷等强烈的破坏现象，这是一种由于动力失稳造成的地质灾害。岩爆对施工人员以及机械设备的安全有着巨大的威胁，对工程的进度有直接的影响，所以必须要对容易出现岩爆现象的部位做好预测活动，对已经确认会出现岩爆的部位做好防治措施。

（三）流沙

流沙是由砂土或是粉质的粘土在受到水的作用后，丧失了内在的聚力而形成的，主要表现为浆糊状。流沙本身具有多样性，主要的原因就是地质受到河水的冲击后，随着地质的变化而形成的一种砂层，在受到水流的侵袭后，砂层会进行整体的流动，导致了流沙层的形成。

（四）瓦斯

地下坑道内部的有害气体总称为瓦斯，主要的成分就是沼气（甲烷CH4），人们也习惯性的称沼气为瓦斯。在煤系地层之中，在进行隧道开挖的过程中，经常会出现瓦斯，瓦斯对在隧道内部施工的工作人员以及机械设备的安全都有直接的威胁。

二、特殊地质环境下的地质灾害施工对策

（一）膨胀性围岩的施工对策

在膨胀性底层中进行隧道开挖的过程中，尽量采取短台阶法或者是中央导坑法，开挖的部分不能太多。在开挖的过程中需要及时的对围岩进行约束，可以采用锚喷构筑法进行施工，运用钢拱架式隔栅进行支护，当膨胀的压力较大的时候，可以在隧道的底部加设锚杆，在隧道的顶部也可以加设斜向的超前锚杆或者是小型导管，以此来形成闭合环。斜向锚杆的间距、范围、杆长和外斜的角度都需要按照隧道的设计规范来进行设定。在开挖的过程中应该避免扰动围岩，防止围岩遭到水的浸湿，所以最好可以采用无爆破掘进法进行施工。

（二）岩爆的施工对策

岩爆产生的主要原因就是围岩的应力远远超过了围岩的强度，而且围岩又是坚硬、脆弱的岩石。可以根据发生岩爆的具体环境进行分析，对岩爆进行防止的主要办法就是改善围岩的应力条件以及对围岩进行加固。以下就是岩爆的施工对策。

1、改善围岩的应力

必须要对隧道的位置进行科学、合理的布置，使隧道的轴线方向尽可能的与主应力方向形成平行线，选择合理、科学的洞形，可以采用高压注水法、钻孔泄压法、岩面喷水以及分布开挖使岩体逐渐的软化。

2、对围岩进行加固

对已经开挖的洞壁进行加固，对掌子面的前方进行超前加固，进行加固的主要方法是钢丝网锚喷、锚喷、钢支撑、锚杆锚固以及钢纤维喷混凝土等。

3、采取防护措施

在隧道中安置钢丝保护网，用来保护施工人员和机械设备的安全。

（三）流沙的施工对策

当在进行隧道施工的过程中，一旦遇到流沙的时候，一般情况下都需要及时的进行排除，尽快的将流沙通道封闭，特别是流沙出现在开挖面附近的时候，更是需要采用有效的措施进行排除，不然就会遭受流沙的影响，导致封洞处理，强制停止施工。必须要对形成流沙的原因以及流沙带来的危害有所了解，对隧道周围的砂层、地下水位等地质情况都要有充分的了解，在进行实际施工的时候，采用科学、合理、有效的措施来进行处理。

（四）瓦斯的施工对策

当前，防止瓦斯的主要措施有通风稀释瓦斯，安装瓦斯报警器，进行超前钻孔排放瓦斯，对瓦斯的浓度进行测试，来判断是否会出现瓦斯爆炸的情况，在隧道内部严禁使用会令瓦斯发生爆炸的热源。在进行隧道掘进的过程中，避免瓦斯出现燃烧或爆炸的主要办法就是加强通风的效果，减少瓦斯的浓度。在条件允许的情况下，可以采用以下的措施。

1、瓦斯排放

如果瓦斯的含量较小时，可以进行自然排放，如果瓦斯的含量较大，喷发强度较大，而且持续的时间过长的时候，可以进行插管排放，如果开挖面的瓦斯含量大、裂缝较多、分布范围广的时候，就需要将坑道封闭，进行瓦斯排放。

2、水力冲孔

在挖开进行之前，可以采用高压水枪，进行高压水射流冲孔，使瓦斯得以解析、排放。

3、煤层注水

在进行开挖的过程中，可以对煤层进行注水活动，让煤层逐渐湿润，以此来改变煤体的物理性质，降低、消除原本非常突出的威胁。

4、深孔松动爆破

可以在开挖的过程中，运用炸药将煤体前部的应力集中部位进行破坏，以免出现瓦斯突出的危害。

结语：

由于隧道地质本身就具有复杂、多变的特性，在对特殊地质下的公路隧道进行施工的过程中，除了要按照常规的施工办法进行施工之外，还必须要采取一些特殊的措施进行加固和施工。本文列举了几种在隧道施工的过程中经常出现的地质灾害的特点和防治方法，希望能够尽量减少地质灾害的出现，降低灾害所造成的损失，保证施工的质量和安全。

参考文献：

[1]于宁，朱合华，苏生瑞.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，2003（2）.

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关键词：公路隧道；施工；地质灾害

1 引言

随着国内道路交通建设的迅猛发展，公路隧道建设逐渐步入了迅速发展时期。复杂地质条件下,各种灾害性地质所引发的施工安全事故时有发生，所以针对灾害性地质隧道的施工研究十分重要。灾害性地质包括滑坡、崩塌、断层、岩溶、爆岩、软土地质等威胁隧道工程施工安全的灾害性地质条件。这些特殊地质条件为公路隧道的施工安全带来了巨大的考验。本文主要分析了实际地质灾害的现象与特点,以便更好的应对地质灾害;此外还列举了地质灾害的预防和处理方法,为公路隧道施工工作提供依据。

2 活动断层地质对公路隧道施工的影响

2.1活动断层的影响

活动断层主要是目前还在活动或断续活动的地质断层。活动断层会导致岩体出现各种破碎岩面,例如断裂面及层间裂隙面等,使岩体发生破碎,渗透性增加,地表水和降水发生下渗。当隧道需要穿越活动断层时,由于活动断层岩性松软,隧道容易出现塌方以及不均匀沉降,引起隧道结构开裂、漏水,洞口附近仰坡在雨季有滑坡、错落等危险[1]。

2.2处理措施

隧道施工中经过断层无疑有很高的难度。主要来源于断层的特点、断裂带的宽度、含水性以及断层的活动情况的组合关系。目前常见的施工手段是路线选择上尽量规避活动断层,或利用深挖路堑穿越活动断层。利用地质雷达预测、预报断层地质破碎岩体详细情况。开挖前对围岩进行加固。开挖后采用钢架加喷射混凝土作为结构支撑。按设计要求使用混凝土支护,提高混凝土支护结构强度等级。

3炭质板岩地质对公路隧道施工的影响

3.1炭质板岩地质特点

(1)开挖易坍塌

炭质板岩地质环境下,隧道爆破结束,随着围岩在外部暴露时间增多,开挖面围岩逐步出现脱落,最终发生坍塌,若遭遇围岩裂隙水冲击,坍塌情况会更加严重。

(2) 炭质板岩遇水容易软化

炭质板岩遇水会出现膨胀崩解,软化的现象。强度迅速降低,尤其在有水的层面施工时,开挖完成后围岩暴露持续时间过长,会引起隧道顶部围岩出现更大的松动,发生严重的坍塌。

(3)初期支护结构容易发生开裂破坏

当变形量超过极限值后,初期支护结构表面会发生开裂,随着应力的加剧,出现拱架结构变形或弯曲,若无法即时采取加固措施,可能会引起整个支护结构的破坏,发生坍塌。

3.2处理措施建议

隧道施工前,采取提前支护准备措施,一般使用超前小导管进行预支护,保障拱部围岩有足够的支撑力,爆破完成后,防止围岩掉块,避免顶部围岩松动；采用爆破与台阶法结合施工,降低爆破对围岩的影响,保障围岩的承载力稳定。现场爆破工作要按照围岩情况有计划的进行,确定装药量和位置；加快仰拱施工, 尽早保障整个断面的封闭,强化初期支护结构承载力,变形严重的地段,可在仰拱设置钢架，以加强支撑。

4 岩溶型地质灾害

4.1岩溶对隧道施工的影响

当隧道施工经过可溶性岩层,部分溶洞处在隧道底部,充填物很深,隧道基底施工困难，部分溶洞岩质稳定性差,容易出现坍塌;有时遭遇大的暗河,岩溶泥砂可能夹水大量注入隧道,当水不断进入坑道时,可能会出现地表开裂,山体内压激增;部分溶洞、暗河错综复杂,范围大,施工工作难度很高。岩溶程度不一,连通性也有差异,施工时一旦出现岩溶涌入水和泥砂,将会掩埋坑道、损坏机具、影响施工等事故[3]。

4.2　整治措施

隧道施工中经过岩溶地段时,应按照设计资料以及现场勘查情况,掌握溶洞的分布情况，岩层的稳定性以及地下水流状况,为施工方案的确定提供有效地质信息。目前常利用引、堵、绕等措施。

(1)引排水

遇到暗河及溶洞水流时,首选引排的方法。在测定出水源流向与隧道地理位置关系后,采用暗管及涵洞等设施引导水流,将水排出隧道外。水流位置高于隧道高度时,应开凿引水渠道,将水位先降低至隧道高度以下,再进行引排。

(2)堵填

对已经停止变化、跨径小、水量低的溶洞,可通过其与隧道的位置情况,采用混凝土和干砌片石等进行回填封闭,并基于地质条件决定是否进行边墙基础加深。

(3)绕

在岩溶区条件下施工时,若部分溶洞处理出现困难时,可合理选择路线迂回绕过溶洞,继续开展隧道其它部分施工,以节省施工时间,加快工程进度。

5 岩爆型灾害

5.1岩爆特点

岩爆出现在高地应力环境中，地下工程开挖过程里,由于开挖而引起的周边围岩出现强烈的应力作用,储存在围岩内部的弹性应变瞬间释放,且发生爆裂、剥离破坏现象,属于失稳性地质灾害[3-4]。它威胁着施工人力设备的安全,延误工程进度,所以对可能出现的岩爆环境做好勘查,有针对性的做好防治措施。

5.2防治措施

基于岩爆出现的环境,防治工作应从强化围岩应力入手。合理设计隧道位置,保证轴线方向同主应力平行;利用钻孔卸压法、分部开挖手段并且在岩面喷水软化岩体等方法；强化围岩。包括加固开挖洞壁与掌子面的超前加固,主要方法有锚喷、钢纤维喷混凝土和锚杆锚固等。

6 黄土地质对公路隧道施工的影响

6.1　黄土地层对施工的影响

黄土地质有多变构造,并有延续性。在隧道施工时,土体易于顺着节理开裂或剪断。黄土地层若出现在坑道顶部会引发隧道塌顶,位于隧道侧壁则容易发生侧壁掉土,处理不及时,常会引起更严重的坍塌。经水浸湿后,易于突然出现下沉,使施工中的围岩丧失自稳性。

6.2　黄土隧道施工中的防治措施

隧道施工经过黄土地层时,首先要保障对黄土地层节理与分布情况充分的调研。黄土暴露时间过长,会导致围岩风化松弛,进而引起塌方。施工中多采用复合式衬砌,及时设置拱架支撑等初期支护设施,快速构建坚实的支护体系。在含水量较大的地质条件下,要设计好排水方式,改善施工环境。在开挖过程中多用短台阶施工法或分部施工法。

7 膨胀性围岩地质的影响

7.1　特点及危害形式

膨胀性围岩地质存在湿涨干缩以及往复变形的特性,干燥土质条件下的膨胀性岩层,质地较硬,易于脆裂,会出现明显的开裂隙,如果被水浸湿,裂隙将会回缩变窄甚至闭合,地质强度显著降低。软质地质的膨胀性围岩在断裂褶皱的环境下，出现破碎带,隧道施工中受风化作用的影响,出现体积膨胀,产生膨胀压力。所以在这种围岩地质条件下施工中，常遇到围岩变形大,等不良现象。通常会产生开裂、下沉、坍塌与破坏等危险形式。

7.2　整治措施

开挖前勘察围岩特性与规模,借鉴其他的工程实例,认真按照设计文件给予的技术要求进行施工。还应对施工中的情况进行充分的检测和及时调整,分析其地质规律。研究地下水分布范围和实际情况,掌握地下水对施工工作的影响,以便依据围岩条件采取合理的施工方法。

总结

我国国土广阔，公路隧道建设中遇到的特殊灾害性地质环境也多种多样。面对着多变复杂的施工环境，如何合理的应对处理，关系到我国公路隧道建设水平，需要我们更多的研究和学习。

参考文献

[1]孙富学,朱秀清.隧道工程塌方治理及工程实例[J].公路交通技术,2009(2):105-107

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【 abstract 】 highway tunnel through regional metamorphism mixture formed under rocks (lithology close to granite) area, and when the tunnel structure belt and its influence to the address with, because of the surrounding rock weathering degree is higher, weathering area was deep and precipitation, the influence of water gushing appeared at a higher probability of geological disaster in mud. This paper based on the guangxi zhuang autonomous region within the territory of the CenXi city expressway tunnel construction of water gushing tu mud disaster site investigation and collection of data, combined with the professional software of the generation of 3 d geological model and analyzes cause water gushing axon the causes of mud, and puts forward the countermeasure pertinence disposal, and finally to the cause of the disaster various reason thinking summarized and puts forward some constructive Suggestions.

【 key words 】 highway tunnel; Mixed rock; Water gushing tu mud; 3 d geological model; Geological forecast

中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号

1 引言

1.1 隧道概况

该隧道位于广西岑溪市境内，为避免占用耕地和房屋，路线沿重丘山区的狭长走廊带边缘分布，至隧址区需穿越相对高差200m的山体，大致呈北（进口）南（出口）走向；隧道洞身从山体垭口的二级公路右侧约60m下方穿过，长度为790m，最大埋深约136m，两洞车道中心线（路线设计线）间距为30m，两洞净距为16m，为小净距中隧道。隧道断面采用单心圆曲墙式断面，半径为5.85米。隧道建筑限界净宽为10.75米，净高为5米。

1.2 隧道涌水突泥灾害简要过程

2011年10月19日灾害发生时隧道正在从隧道出口向隧道进口方向单向掘进，隧道右洞掌子面已推进至EK18+215桩号处。下午18时许当隧道右洞EK18+215掌子面（所处位置埋深127米，距二级路215米）上台阶进行周边眼爆破时，起爆后随即出现异常巨响，18时零9分，泥水冲出隧道洞口，泥浆沿着出口路基左侧边坡下的临时边沟流进线外的小溪，整个出口的工作场地覆盖泥浆，厚度在0.5～1.5米左右。19时30分，再次突涌大量泥水，时间长达17分钟,两次突泥浆量共计数万立方米。洞内作业的台车等机械设备被泥水从掌子面附近冲到隧道出口附近，移动距离约300m。

2 隧道地质灾害原因分析

2.1 隧址区区域地质影响因素

隧址区基岩为区域变质作用下形成的混合岩组成，岩性接近花岗岩，局部存在侵入岩脉；矿物成分主要为石英、长石及云母，矿物颗粒呈中～粗粒状，变质结晶后呈片麻状定向排列明显；岩石主要为变余花岗结构、鳞片变晶结构，块状、片麻状构造。

区域变质和构造运动造成隧址区及其附近区域岩体破碎，经过漫长的地质年代，风化区域沿地质运动形成的构造层面逐渐侵入到岩体内部较深范围。同时大气降水沿着岩体裂隙和构造面渗入构造带并蓄积起来，形成稳定的地下水源蓄积区。

2.2 结合三维地质模型对灾害产生原因及现象的分析

2.2.1 三维地质模型的建立

结合区域地质图和灾害后现场调勘发现隧址区附近发育两条区域性断层：大隆至水汶南北向正断层（简称南北断层）和西垌至岭脚东西向正断层（简称东西断层）。

南北向断层起于大隆镇附近，在山坳与二级公路重合一段，向水汶镇方向延伸，走向南北，倾向西，倾角约48°；

东西向断层起于西垌镇附近，沿南水二级公路南侧黄华河，向隧道方向延伸，推测在二级路坡顶附近与南北向断层交汇，其走向东西，倾向南，倾角约55°。

根据断层构造的参数、通过路线数据文件以及1:2000地形图和googleearth卫星照片中提取的地形数据，利用专业软件生成了隧道区域的三维地质模型，见图：

2.2.2 隧道突泥原因分析

地质灾害发生时，隧道右洞掌子面EK18+215（即隔水岩层和断层的交界面附近）附近岩体节理裂隙较少，岩体完整性较好，采用上下台阶法开挖；

EK18+215向隧道进口方向约80m区域（其中核心区为50m，影响带30m左右）处于两条断层的交汇处附近，受两条断层地质运动的共同影响，岩体挤压摩擦变得极破碎；并经过久远地质年代的自然作用，部分破碎岩体风化程度很高，其风化后产生的矿物细粒与断层中蓄积的大气降水混合为泥浆。

根据隧址地形，突泥的出口端地表较进口端标高低了约为20m，而自EK18+215掌子面向隧道出口方向这段中风化混合岩岩体节理裂隙分布较少，完整性较好，形成了较厚的隔水层，使破碎岩体内的地下水在相对封闭的腔体内向地势较低的隧道出口方向一侧蓄集，水位逐步上升在达到补给与排泄平衡后，保持了一个相对稳定的高地下水位；由于隧道从出口端开挖，EK18+215掌子面处标高位于地下水位以下，因此掌子面处所承受的压力水头较高，当爆破后可靠隔水层的厚度被削弱，致使隔水层在爆破震动及地下水高压力的共同作用下被压裂，地下水携带被风化岩体形成的细粒粘土矿物冲出，形成涌水突泥。

经现场观察，数日后洞内涌水明显减小且稳定后，施工人员行进至已浇筑二衬段边缘，采用大功率探照灯远距离照射掌子面发现，掌子面附近约80m范围内，隧道截面下半部为泥夹石堆积填塞，突泥处仅为掌子面上台阶右侧1/3区域。

2.2.3 地表塌陷及二级路边沟裂缝等次生地质灾害的原因分析

因南北向断层向西倾约48°（即向隧道侧山体内部倾斜），东西向断层倾向南（即掌子面）约55°，据此推测，掌子面恰好位于两断层交汇区域的下方边缘。断层交汇带受两条断层共同影响，为风化最为剧烈、结构最为破碎的区域，故为泥水相对集中的区域，涌水突泥发生后，掌子面上部形成一定范围空腔，在自重和负压的影响下，交汇带内破碎岩体和松散土体崩落填充掌子面上部的空腔，最终联通地表，形成塌陷漏斗。 因此塌陷漏斗出现在掌子面EK18+215前方约30m，右侧约51m位置。

掌子面至地表塌陷的漏斗形成后，上部岩土体原有平衡体系被打破，甚至失稳，产生补充空腔趋势的位移；同时漏斗形成以后，靠山体一侧形成了较大的临空面，山坡上的岩土体向临空面一侧产生应力释放及位移；此外，由于涌水突泥后，山体地下水位大幅度降低，破碎岩体及松散土体原有应力平衡被打破，导致地面下沉且相应滞后。因此在上述因素的共同作用下，塌陷区周围山体上出现错台裂缝，且后缘裂缝均为张拉式裂缝，裂缝范围内山坡有失稳的可能性。

地下水位降低使土体重新固结，表现为地表下沉，同时也导致二级公路边沟局部开裂。从现场踏勘情况看，位于东西向断层南端的路段，由于路基下部岩体完整性较好（岩石隔水层上方）的路段，地下水位下降对其影响很小，因此，对应段落二级公路下部路基沉降微小，二级公路边沟裂缝极少；而东西向断层区域岩土性质较差的，地下水位下降影响较大，对应段落边沟裂缝较多。

3 隧道灾害后处置对策

3.1 地表塌陷处理：

隧道出现突泥灾害后，考虑到大气降水顺地表塌陷下渗可能对被扰动的破碎岩体和松散土体产生不良影响，加剧突泥带来的次生地质灾害，因此在整个处置过程中，首先应对地表塌陷漏斗进行回填和防排水处理。

考虑塌陷区域在空间上呈现为向隧道右线掌子面倾斜分布的趋势，靠近二级公路侧为较紧密土体，因此决定采用挖掘机开通便道至塌陷位置，将漏斗靠山坡坡面低端的边缘挖开，并用粘土填充漏斗形成平台，平台表面高于漏斗较低处边缘，形成一定排水坡度，使地表水排泄顺畅；同时漏斗周边设截水沟，防止周边地表水流入漏斗内，避免地表水在漏斗内蓄积；然后在平台表面以型钢与钢筋网为骨架，浇注混凝土板封盖；混凝土板达到强度后其表面敷设防水板并覆盖部分漏斗坑壁，随后继续回填粘土压实。

3.2 既有公路设施的安全保证措施：

3.2.1 既有公路路基的安全保证措施

对二级公路产生不利影响的首要因素是公路路基的稳定

公路路基若位于突泥造成的地表变形影响范围内，则会出现路基沉降、开裂断板等不可逆转的损坏；因此评估公路路基的稳定程度是保证二级公路安全的首要工作；

于是通过对二级公路裂缝及沉降的监测，并对部分路段路基进行物探，同时安排专人巡视记录二级公路路基出现的微小状况等手段收集现场资料。

根据所收集资料，辅以三维地质模型分析发现，二级公路位于掌子面至地表塌陷漏斗右侧约57m，塌陷处地表与二级公路标高高差约为40m；塌陷连通区域向远离公路方向延伸倾斜；

由此可推测二级公路路基下部土体向空腔内补充，进而在路基下部形成空洞造成突然沉陷的可能性较小；后期物探结果也证实了其下部一定范围内无空腔的推测。

考虑塌陷区对二级公路路基下方土体虽无直接影响，但因部分路基位于断层交汇带上，岩体非常破碎，同时此段路基在多次大暴雨后出现路基边沟开裂和小塌陷，因此对断层交汇带路段在后期进行了注浆加固处理。

3.2.2 既有公路边坡稳定问题

对二级公路产生威胁的另一因素是其边坡坡体的稳定。

考虑大气降水顺错台裂缝下渗会导致土体抗剪强度下降从而产生滑坡等次生地质灾害，因此在处理地表塌陷的同时，在山体错台裂缝位置上方设置截水沟截排地表水，并沿裂缝开挖浅槽，内覆防水板，用粘土填平压实以防止地表水渗漏。

由于地表塌陷，山体内可能存在局部空腔，塌陷区域内的山体已出现张拉变形形成错台裂缝，若边坡局部失稳，因其临近公路，必然对公路安全造成巨大威胁。故布设3条边坡测量断面（其中一条穿过漏斗），加强对边坡变形的监控量测；后期根据量测数据分析坡体的变形趋势和滑移变形计算结果，对出现裂缝的山体局部进行了削坡减载处理，保证了整个坡体的稳定。

3.3 洞内处理和稳定问题：

经过此次大规模的突水涌泥后，山体内地下水位降低，虽再次出现大规模灾害的几率较低，但考虑后续清理堆积物的过程中可能遭遇破碎带空腔中局部滞留的泥浆夹石块冲出，威胁清理人员和机械的安全，遂采用移动式丁坝挡墙方案保证清理工作安全有序进行；即将洞内堆积物每20m区域划定为一个作业区；采用吊装大块预制件（如盖板涵预制盖板）堆砌成形如丁坝的挡墙两道，挡墙高度不超过4m，长度自隧道轮廓线一侧边缘至隧道中心线略过1m，前后两道挡墙错开设置，挡墙交替向掌子面移动，保证装载机和运输车分段逐步清理施工时的安全，至掌子面后浇筑挡泥墙。

4 关于隧道涌水突泥灾害的的思考

面对隧道发生涌水突泥灾害，我们对设计和施工过程中的细节进行了思考和总结：

1.山岭隧道的选线因受山区走廊带区域狭小和建设成本制约会被限制在一个小范围内，在无法避开地质构造复杂的区域时，建议对隧道线路位置和主要及次生构造带的空间关系进行专项分析，必要时可借助建立三维地质模型等技术手段，对隧道的几何位置和设计标高范围进行优选，推测出地质灾害发生几率较高的区段，在做好防治预案的同时，较为准确的提示施工单位采取相应的技术措施。

2.在隧道施工过程中，物探手段多样，但由于受到施工现场测试环境、人员等多种因素影响和制约，造成隧道超前地质预报的结果的准确度有限，因此设计中往往提出应采用水平地质钻孔来验证和提高预报结果的准确性；尤其对于规模较大或地质较复杂的隧道在评估后，特别建议施工单位或超前预报单位更应重视水平地质钻孔的作用，将其作为超前地质预报工作的必须手段。

3.应重视和增加地质勘察中关于水文地质的勘察内容; 对于隧道结构以及围岩而言，地下水的富集增加了隧道结构的荷载，降低了围岩的强度，从而影响结构的安全；尤其对于地质构造比较复杂的地段，构造的复杂性、地质运动的破坏性、以及岩体的的风化结合丰富地下水的影响使得隧道地质灾害发生的概率大大提升。

5 结束语

随着高速公路建设向重丘山岭地区的逐步延伸，途经地质运动活跃、地质构造复杂地区的隧道工程也越来越多；我们应该深入思考，总结经验，把这些经验运用到今后的设计施工当中，尽早发现地质灾害的诱因，提前采取措施介入不良地质的治理，防患于未然，提高我们隧道工程的勘察设计质量，避免施工风险，减少业主和施工单位的损失，提高国家投资的利用率，建设高效、优质、安全、与环境相和谐的隧道工程。

作者简介：杨鉴生（1964-)，男，广西桂平市人，广西壮族自治区交通规划勘察设计研究院副总工程师，高级工程师，主要从事桥梁、隧道工程专业工作。

[1] 公路隧道设计规范. JTG D70-2004。

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1.1工程概况。

本文以西部地区某大型隧道为例，进一步分析地质灾害对其造成的影响并寻求解决措施。首先，该隧道正在建设中，途径多处大型山脉，施工情况较为复杂。主要的走向是由东向南，其内部的车道能并排行驶两辆车辆，隧道总长度近四千米，高度达五米以上，在施工的过程中进场出现地质问题。

1.2地质情况。

该隧道位于的地区具有丰富的地下水资源，岩洞内的变化多样，稍有不慎就会出现大面积的坍塌，所以在施工的过程中，一定要注意严格控制施工的每一处环节，避免人为因素造成的施工质量问题。隧道所经过的地势条件极为复杂，有些岩石的稳定性极差，往往会产生牵一发而动全身的情况，所以在施工的过程中很难对其中的岩石开展施工，在施工前要进行严格的测量，在地质条件如此之差的环境中开展施工，施工人员首先要具备丰富的专业技能，其次要保证施工过程中的态度端正。在施工中，经常会出现不同种类的岩石，这些岩石都是经过几百年甚至上千年的演化而来的，所以又在一定程度上增加了施工的难度。该隧道所位于的山脉曾经遭受过断裂的影响，所以表面以炭灰板岩为主，经过长时间的风化影响，岩层表面已经出现破碎的现象，并逐渐延伸为一条断裂带，同时内部还分布着不同种类的孔隙水。

2施工过程中发生的主要灾害及防治措施

2.1洞口滑坡。

洞口滑坡是最为常见的地质灾害。在施工中经常出现，因为施工时需要进行坡脚的开挖工作，对隧道两侧会产生不同程度的影响，如果开挖的面积较大，就会产生震荡，洞口就会出现不同程度的滑坡，这种情况在雨季较为常见，因为雨季的降雨量较为丰富，对隧道内的土层会产生一定程度的影响，例如土质疏松等，工程施工在这种情况下就会变得极为不利，土质层中包含大量的雨水，就会顺着斜坡流向隧道内，如果有施工人员在其内部进行施工，那么后果会更为严重，极容易出现伤亡的情况。要想解决这一问题，就要充分考虑到施工时的挖掘环节。首先要避免在雨季进行施工，如果工期在雨季，那么在施工前，首先对洞口进行加固处理，这样做能够有效地防止滑坡的产生。当发生降雨时，土层就会变得更加潮湿，其摩擦力以及粘聚力都会在一定程度上得到减弱，土壤自然而然就失去了支撑，滑落到隧道内。在实际施工时，应该对可能发生的情况做好充分的预防，例如根据不同的部位区分，画出曲线图，这样就能够有效的避免了施工过程中可能出现的滑坡，在对隧道进行挖掘的过程中，找出发生滑坡可能性最小的地区，降低事故的发生率。

2.2塌方。

塌方主要与岩性有关。据统计，较大规模的塌方均发生在碳质板岩中。塌方的部位多数就是涌水部位，而且也受岩层层面或贯穿性节理面控制，大多数出现在右侧和顶部。地下水是促使各类地质灾害发生和发展的主要因素之一。裂隙水对洞口滑坡和洞内崩塌的形成起重要作用。砂岩及灰岩中赋存有裂隙水，由于裂隙水压的作用，水沿裂缝的楔入作用使岩体凝聚力降低，90％以上的塌方发生在碳质板岩中，板岩层面为软弱层，遇水易膨胀软化，透水性弱，形成较好的滑动面，发生顺层的滑动，而且由于结构面较发育，岩体的抗剪强度较低，塌方极易发生。而在灰岩和砂岩中，主要表现为掉块现象，仅局部地段出现塌方。层状结构的岩体主要岩石类型为碳质板岩。围岩中节理组合明显使岩体成为多面体，再与岩层的层面组合，使岩体的完整性受到破坏，岩体结构成为块状、碎裂状、角砾状、糜棱状。而经构造作用改造的岩体易发生风化作用，变得异常疏松破碎，抗剪强度降低，稳定性变差，隧道开挖过程中易出现塌方，在洞口则易发生滑坡。

2.3涌水。

在石灰岩地区，由于贯穿性溶缝的存在，使得山体里的积水会沿这些溶缝喷涌而出，由于水量和水压都很大，威胁人身安全，施工被迫停止。因为水量较大，有的地段在初期支护后，喷射砼表面仍出现大量渗水，渗漏水大多呈线状，局部呈股状。砂岩地区由于其孔隙率大，地下水的储存相当丰富，虽没有灰岩地区的水量大，但砂岩地区的地下水也相当的丰富。水流富集部位受岩层层面或贯穿性节理面控制。隧道开挖中总是右侧首先出现新的地层，而隧道中涌水也大多数出现在右侧和顶部。虽然初期支护已将大部分水流引走了，但是在涌水量较大的部位，特别初期支护渗水仍然严重的地方，在浇筑二次衬砌混凝土的时候需要考虑几方面的要求：一方面由于喷射钢纤维混凝土表面不可能是很平整的一个面，尽管在铺设防水板时对凹陷处放松驰一些，但由于混凝土浇筑时是由一端向另一端浇筑，担心防水板极可能被混凝土撕裂；另一方面担心防水板被喷射钢纤维混凝土外露的钢纤维划破；再则铺设防水板的搭接头处，由于是人工现场粘结，在初期支护渗水严重处，不能完全保证胶水遇水后其接头粘结的牢靠性。因此，在涌水量大且初期支护渗水严重部位在原设计基础上增设了一层防水层，从实施效果来看，取得了很好的防、排水效果。