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公路隧道地質(zhì)災(zāi)害范文第1篇

【關(guān)鍵詞】施工技術(shù) 地質(zhì)災(zāi)害隧道淺埋段

中圖分類號：TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 前言

近幾年來，隨著高速公路施工技術(shù)水平的不斷提高，高速公路網(wǎng)越來越密布，許多地形地質(zhì)條件較差的崇山峻嶺也通過橋梁和隧道的連接修建起了高速公路，與此同時，也引發(fā)了不少的地質(zhì)災(zāi)害，造成安全事故的不斷發(fā)生，因此，在高速公路施工中，地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報和防治成為了重中之重，特別是高速公路淺埋段隧道的地質(zhì)災(zāi)害分析和防治成為了目前高速公路施工技術(shù)人員和有關(guān)專家探討的熱點問題，所以，探究隧道淺埋段地質(zhì)災(zāi)害以及防治施工技術(shù)具有實際意義。

2 工程概況

某隧道淺埋段（右線為YK40+100~YK40+550，左線為ZK40+100~ZK40+550），該段長為450m，埋深大約為20m，整個淺埋段都穿越了瀝碧峽背斜軸部，因此嚴(yán)重受到地質(zhì)情況影響；隧道軸線和地表河流不足100m,一些支流和隧道軸線交叉，這段圍巖主要是白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r，巖溶較發(fā)育，而巖溶管道和巖石裂隙產(chǎn)生了出大量地下水通道，其地質(zhì)示意圖如下：

圖1 地質(zhì)示意圖

3 隧道淺埋段地質(zhì)災(zāi)害分析

3.1 該段地質(zhì)災(zāi)害特征

事實上隧道淺埋段發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害和本地地質(zhì)有極大關(guān)聯(lián)，本文所研究隧道地質(zhì)主要是巖溶，在這種特殊地質(zhì)環(huán)境下隧道地質(zhì)災(zāi)害不但體現(xiàn)出巖溶隧道與淺埋隧道地質(zhì)災(zāi)害，同時還具備極強突發(fā)性、災(zāi)害演變速度快及災(zāi)害影響范圍大等特征。

1）突發(fā)性強；因為突泥及溶洞涌水災(zāi)害大都發(fā)生在開挖到支護之前，此時支護結(jié)構(gòu)還在施工中，突發(fā)災(zāi)害必然危害到隧道結(jié)構(gòu)與施工安全。

2）影響范圍較大；災(zāi)害不但會破壞洞內(nèi)，還會隨之出現(xiàn)沉陷、水田失水及房屋開裂等各種現(xiàn)象，具備極大危害性。

3)演變速度較快；因處于淺埋段，上層覆蓋的巖層較薄，隧道中發(fā)生小塌方都極可能快速演變，成為災(zāi)害性大的冒頂塌方，演變成嚴(yán)重地質(zhì)災(zāi)害事故。

3.2 致災(zāi)機理

在開挖隧道之前，底層中巖體在較為復(fù)雜原始應(yīng)力中處于平衡狀態(tài)，一旦開挖后該平衡必然被破壞，就回重新分布應(yīng)力，導(dǎo)致圍巖發(fā)生變形。一旦變形發(fā)展為巖體所能夠承受的最大極限，必然破壞巖體，因此要分析淺埋段地質(zhì)災(zāi)害就必須要分析其應(yīng)力。

3.2.1 極端圍巖應(yīng)力的模型

在確定淺埋段圍巖壓力主要有幾種計算模型：

1）全自重模型；洞室上作用豎向的荷載主要是覆蓋全部自重所引起，因此計算公式為：

（1）

式子中的q為豎向荷載，單位KN/m2；r為圍巖重度，單位KN/m3；H為隧道埋深，單位為m；q0為地面荷載，單位KN/m2。

在淺埋隧道中大都使用全自重模型，普遍認(rèn)為H

2）松動模型

學(xué)者太沙基研究發(fā)現(xiàn)松動區(qū)范圍不但和巖體層系具有關(guān)系，還和巖體強度有關(guān)，因此依據(jù)研究各種數(shù)據(jù)，提出了巖石不同對開挖松動引發(fā)出來的松動區(qū)范圍，具體如下表所以：

表1太沙基對巖石分類表

當(dāng)巖體具備了水平層系時，其松動高度可以近似和0.5B相等，如圖2所示，

圖2松動模型

3.3 致災(zāi)因素

巖溶隧道中建設(shè)難度較大的就是淺埋巖溶隧道，不但具有淺埋隧道與巖溶隧道地質(zhì)災(zāi)害特征，還結(jié)合地質(zhì)情況變得更為復(fù)雜。該案例工程就具備較為復(fù)雜地質(zhì)情況，不管是水文地質(zhì)情況還是災(zāi)害發(fā)生統(tǒng)計分析，在同類隧道淺埋段都具有較強代表性。該工程施工中發(fā)生過幾次地質(zhì)災(zāi)害，分析發(fā)現(xiàn)主要致災(zāi)因素主要為如下幾個方面：

1）溶洞；在發(fā)生的幾次地質(zhì)災(zāi)害中溶洞是一個主要方面。在YK40+532處出現(xiàn)涌水主要根源就是隧道施工中穿透了側(cè)壁溶洞，破壞了原有巖溶的水通道，將地下水承受狀態(tài)改變了，導(dǎo)致隧道的用水量急劇增加，降低了地表水位而發(fā)生沉陷。

2）水；在隧道地質(zhì)災(zāi)害中水多誘發(fā)災(zāi)害成為了一個主要因素，更是影響隧道穩(wěn)定性之重要因素。一般而言該處的水主要是地下水，因隧道的頂部所覆蓋巖層比較厚，因此巖石的滲透性比較差，或者因隔水層原因都可能造成地表水穩(wěn)定性差。對于淺埋段的隧道而言，地下水與地表水在隧道灰?guī)r透水性好、埋深淺等都會影響到隧道，相比之下地表水影響隧道尤為嚴(yán)重。

3）地質(zhì)構(gòu)造；地質(zhì)構(gòu)造按照生產(chǎn)時間上劃分成原生構(gòu)造和次生構(gòu)造，地質(zhì)學(xué)研究主要是針對次生構(gòu)造，而從巖石的有無變形以及變形方式都是用來判斷原生構(gòu)造。地質(zhì)構(gòu)造中出現(xiàn)斷層、構(gòu)造性節(jié)理、及裂隙等都能夠誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害。該案例工程因為位于山峽的背斜軸部，因此地質(zhì)構(gòu)造影響比較嚴(yán)重，圍巖的自吻能力比較差，誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害出現(xiàn)。

4）工程因素；該因素主要包含設(shè)計與施工兩個方面；設(shè)計上主要涉及到隧道斷面形式、超前支護結(jié)構(gòu)以及支護結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇等等，主要根源是地質(zhì)勘測上不能夠達(dá)到百分之百準(zhǔn)確，因此設(shè)計存在偏差，導(dǎo)致施工和設(shè)計不相符合，一旦調(diào)整不及時就可能發(fā)生支護結(jié)構(gòu)偏弱而失穩(wěn)。

4 地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)

4.1 地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報技術(shù)

發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害一方面是因為不良地質(zhì)條件，而另一方面主要是缺乏了比較詳細(xì)地質(zhì)資料，造成支護參數(shù)發(fā)生偏差。相比之下發(fā)生偏差是導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害主要因素，因此就要采用一定技術(shù)避免災(zāi)害發(fā)生，目前使用較廣的就是超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)，有力補充了地質(zhì)勘測資料不足點，有效降低了發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。本案例中就使用了TSP―203超前的地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，對淺埋段進行測試。開挖前通過預(yù)測與探測工作面的地質(zhì)與水文情況，能夠取得圍巖的類別和斷層帶以及破碎帶的性質(zhì)、位置、規(guī)模等信息，并依據(jù)信息綜合分析，做出判斷及預(yù)報成果。本案例將位置設(shè)定在左線的ZK40+584，而接收位置設(shè)定在掌子面的ZK40+584處，對前方113m實施超前預(yù)報，設(shè)計了炮點24個，接收器一個，采樣間隔62.5us，記錄時間為451.125ms，總共采樣7128個。對采集TSP數(shù)據(jù)通過TSPwin軟件進行處理，最后獲得到P波、SV波及SH波的時間深度偏移剖面、時間剖面及反射層提取物的參數(shù)等。

圖3 波速分布

圖4 深度偏移剖面示意圖

4.2 超前支護技術(shù)

淺埋段的自穩(wěn)能力差，常常發(fā)生開挖面的圍巖失穩(wěn)，因此是施工中要采用錨桿、鋼支撐及噴射混凝土層等各種初期支護，但是僅僅靠這種措施也還難以穩(wěn)定圍巖，所以還要在開挖之前就使用超前支護技術(shù)，這種技術(shù)有如下幾種。

表2 超前支護措施

本案例中選擇管棚法，就是將鋼管安插到鉆好的孔中，沿著隧道開挖的輪廓外有規(guī)則的排列形成了鋼管棚，在管內(nèi)注漿，和型鋼鋼架共同組合成了預(yù)支護系統(tǒng)，用來支撐與加固穩(wěn)定性較弱的圍巖。為了確保開挖之后管棚鋼管長度足夠，縱向的兩組管棚鋼長度都超過了3.0m，當(dāng)然如果要考慮到防塌和放水，其鉆孔環(huán)向距應(yīng)為30―50cm，如下圖所示。

圖5 管棚形狀

5 結(jié)束語

總之，要確保公路質(zhì)量必然要重視隧道淺埋段地質(zhì)災(zāi)害，就要對該段所處環(huán)境、水文等進行分析，結(jié)合施工實況制定出合理施工技術(shù)，降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率，確保整個公路工程施工進度和質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

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公路隧道地質(zhì)災(zāi)害范文第2篇

技　術(shù)　路　線

1.研究內(nèi)容

1)結(jié)合承德市在建的山嶺公路隧道如伊次梁隧道、茅荊壩隧道等，對隧道施工工作面前方地質(zhì)情況，特別是對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害如軟弱不良地質(zhì)段、突水等情況進行超前地質(zhì)預(yù)報；2)物探方法（主要指地震方法）及相應(yīng)的先進儀器在隧道地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報中的應(yīng)用；

3)隧道災(zāi)害治理方法：根據(jù)對公路隧道施工前方的地質(zhì)預(yù)報，提出正確的施工方法，特別是對于公路隧道地質(zhì)災(zāi)害的避免方法，以減小經(jīng)濟損失與人員傷亡。

2.本課題的創(chuàng)新點和研究必要性

隧道工程施工地質(zhì)超前預(yù)報工作是選擇正確施工方法與支護方式的必要條件和前提，施工方法和支護方法的正確選擇是隧道減輕和避免地質(zhì)災(zāi)害的途徑。

隨著物理探測技術(shù)及儀器的發(fā)展，采用先進的物理探測技術(shù)，結(jié)合以前已經(jīng)應(yīng)用的種種地質(zhì)超前預(yù)報方法，形成新的綜合的隧道地質(zhì)超前預(yù)報方法，提高地質(zhì)超前預(yù)報的準(zhǔn)確性，已經(jīng)非常必要和可能。并且，綜合測試預(yù)報方法已經(jīng)在鐵路隧道施工過程中得到初步嘗試，在公路隧道施工工程中應(yīng)用卻還不常見。同時，原有的物探方法(如聲波探測，淺層地震探測等)在隧道施工超前地質(zhì)預(yù)報應(yīng)用時占用較長的時間和預(yù)報距離較短等，沒有得到施工單位的廣泛的應(yīng)用。

本課題將結(jié)合承德市在建公路隧道工程，在公路隧道施工中，將具有國內(nèi)國際先進水平的測試儀器T202(TuelSeismicPrediction)測試儀器應(yīng)用于公路隧到施工地質(zhì)超前預(yù)報，并進行全面的地面與洞體內(nèi)的地質(zhì)分析，形成公路隧道施工地質(zhì)超前預(yù)報的綜合方法，減少物理探測方法占用施工時間，并根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報給出正確的施工和支護方法，為公路隧道經(jīng)濟快速施工提供有力技術(shù)支撐。

3.研究技術(shù)路線

依據(jù)公路隧道的地質(zhì)條件，擬采用全面超前地質(zhì)預(yù)報技術(shù)路線，即全面隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報技術(shù)路線。主要包括以下幾方面內(nèi)容：

1)河北省內(nèi)公路隧道災(zāi)害發(fā)生的形式及傳統(tǒng)處理方法

a)根據(jù)河北省已建及在建的公路隧道，調(diào)查隧道在施工過程中地質(zhì)災(zāi)害產(chǎn)生的形式，分析災(zāi)害的發(fā)生原因及現(xiàn)行處理辦法。詳細(xì)了解施工單位對于工作面前方地質(zhì)狀況估計的原有方法及效果，以及對于不良地質(zhì)段產(chǎn)生地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)及效果。在調(diào)查基礎(chǔ)上，對這些防治方法進行綜合分析，并對其中適合推廣的技術(shù)進行歸納總結(jié)。

b)對近年內(nèi)國內(nèi)外的公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害超前預(yù)報方法及超前支護等處理方法進行分析與總結(jié)。

2)公路隧道洞區(qū)主要不良地質(zhì)分析與宏觀預(yù)報

主要包括如下工作：

a)深入的隧道地面地質(zhì)調(diào)查

b)隧道地質(zhì)條件分析

c)宏觀預(yù)報

在隧道所在地區(qū)地面地質(zhì)詳細(xì)、深入調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過隧道地質(zhì)條件分析，宏觀預(yù)報隧道施工過程中可能出現(xiàn)的主要不良地質(zhì)體的成因、性質(zhì)、類型、位置和規(guī)模。

d)長期超前地質(zhì)預(yù)報

在宏觀預(yù)報的基礎(chǔ)上，應(yīng)用T探測和地面地質(zhì)體投射法等技術(shù)手段，對隧道圍巖不良地質(zhì)體進行長距離超前地質(zhì)預(yù)報。

e)短期超前地質(zhì)預(yù)報

在長期超前地質(zhì)預(yù)報的基礎(chǔ)上，運用掌子面編錄預(yù)測法和不良地質(zhì)前兆預(yù)測法等技術(shù)手段，對隧道不良地質(zhì)體進行短距離超前預(yù)報。預(yù)報距離一般為掌子面前方15～30米以內(nèi)。

3)公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害臨近警報

在長期、短期超前地質(zhì)預(yù)報的基礎(chǔ)上，應(yīng)用施工地質(zhì)災(zāi)害的一系列監(jiān)測、判斷技術(shù)手段，對可能發(fā)生的施工地質(zhì)災(zāi)害及時發(fā)出臨近警報。主要包括如下內(nèi)容：

a)塌方地質(zhì)體性質(zhì)鑒定和監(jiān)測技術(shù)

主要包括：斷層破碎帶和巖溶陷落柱等塌方不良地質(zhì)體性質(zhì)的鑒定和區(qū)分技術(shù)，涌水量、巖爆等的監(jiān)測預(yù)報技術(shù)。

b)施工地質(zhì)災(zāi)害能否發(fā)生的判斷技術(shù)

這是施工地質(zhì)災(zāi)害警報技術(shù)中最關(guān)鍵的技術(shù)，也是第二步的工作。主要包括：塌方、突泥突水等重大施工地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生可能性的一系列判斷技術(shù)。

4)公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防及處理方法

通過隧道地質(zhì)超前預(yù)報技術(shù)，對公路隧道施工前方不良地質(zhì)段提出正確的開挖支護方法及相關(guān)超前處理措施，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。系統(tǒng)總結(jié)利用綜合探測技術(shù)對公路隧道施工地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)報與防治技術(shù)。

4.主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)

1)運用T（TuelSeismicPrediction）探測應(yīng)達(dá)到的主要技術(shù)指標(biāo)

①探測距離一般為掌子面前方300～500米，最大可達(dá)1500米；但有效預(yù)報距離僅為掌子面前方100米。

②最高分辨率為1米3的地質(zhì)體；

③預(yù)報不良地質(zhì)置的精度可達(dá)90以上；

④預(yù)報不良地質(zhì)體規(guī)模的精度可達(dá)85以上。

2)地面投射法應(yīng)達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)

①有效預(yù)報距離可達(dá)掌子面前方150米，最高分辨率為1米地質(zhì)體；

②對不良地質(zhì)性質(zhì)的判斷，精度一般可達(dá)到基本正確；

③對不良地質(zhì)位置的判斷，精度一般可達(dá)以上90以上；

④對不良地質(zhì)規(guī)模的判斷，精度一般可達(dá)85~90以上。

公路隧道地質(zhì)災(zāi)害范文第3篇

關(guān)鍵詞:復(fù)雜地質(zhì);鐵路隧道;施工技術(shù);分析

在鐵路建設(shè)中,隧道工程是施工中必須面臨的問題,通過鐵路隧道的建設(shè),可以有效縮短施工路線,優(yōu)化鐵路線路,提高鐵路線路標(biāo)準(zhǔn)。針對復(fù)雜地質(zhì)條件下隧道施工,地質(zhì)環(huán)境預(yù)測和對不良地質(zhì)處置施工技術(shù)是兩大重要因素,通過復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道圍巖的預(yù)測和不良地質(zhì)的處置分析研究,采用綜合圍巖探測,形成有效處置措施,確保隧道不良地質(zhì)段施工安全,同時提高鐵路的建設(shè)質(zhì)量。

1復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境對隧道施工的影響

我國南北跨度大,地質(zhì)條件復(fù)雜,多種地形、地貌共存,而復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境往往會對鐵路施工工程帶來較大的困難,不僅會增加施工難度,還會增加施工成本,為了縮短施工路線,提高線路標(biāo)準(zhǔn),鐵路工程存在很多隧道施工。同時我國經(jīng)濟發(fā)展迅速,交通運輸業(yè)發(fā)展較快,現(xiàn)代鐵路網(wǎng)基本成熟,在這種情況下要求建設(shè)四通八達(dá)、縱橫交錯的鐵路網(wǎng)。但鐵路隧道一般建立在高山、河谷附近,地質(zhì)條件復(fù)雜,導(dǎo)致隧道施工難度不斷增加[1]。鐵路隧道施工中,經(jīng)常出現(xiàn)多種地質(zhì)問題,如喀斯卡特地質(zhì)隧道施工中,出現(xiàn)巖溶、突泥涌水問題,活動斷裂層區(qū)域隧道施工出現(xiàn)高地溫災(zāi)害、斷層破碎帶等情況,還有國內(nèi)的很多隧道建設(shè)中,出現(xiàn)偏壓、巖爆、瓦斯爆炸等地質(zhì)原因?qū)е碌氖┕栴},如不能有效處理這些地質(zhì)問題,很容易造成不同程度地人員傷亡、機械設(shè)備損壞以及人力資源浪費,另外,也會帶來較大的社會經(jīng)濟損失,由此可見在鐵路隧道中,復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境會對施工建設(shè)帶來高難度性,要想解決隧道施工中的問題,就要對復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境進行分析,提高施工技術(shù)水平。

2復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的鐵路隧道施工技術(shù)

復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境會對隧道施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響,因此,做好地質(zhì)勘測工作極為必要。一般情況下,鐵路隧道的地質(zhì)勘測由設(shè)計單位專業(yè)人員負(fù)責(zé),主要從以下幾方面開展地質(zhì)勘測工作:首先,根據(jù)中國地貌圖對當(dāng)?shù)氐氖┕さ刭|(zhì)進行預(yù)測,并著重分析可能出現(xiàn)的相關(guān)地質(zhì)災(zāi)害或意外事故,事先準(zhǔn)備測量儀器,制定簡略方案,對當(dāng)?shù)厮淼澜ㄔO(shè)的實際情況進行可行性分析;其次根據(jù)區(qū)域地形地貌進行地質(zhì)探孔布置并打設(shè)地質(zhì)探孔,通過直觀的地質(zhì)探孔芯樣進行判斷隧道線形范圍內(nèi)地質(zhì)狀況;最后根據(jù)綜合分析,先確定隧道施工范圍內(nèi)的破碎帶、巖溶、涌水量、軟弱圍巖等不良地質(zhì)范圍,確定隧道涌水量,而后綜合確定隧道里程范圍內(nèi)的圍巖級別,形成設(shè)計地質(zhì)資料[2]。

3超前地質(zhì)預(yù)報

3.1超前地質(zhì)預(yù)報的目的

主要是為了探明地質(zhì)問題,為隧道施工或者施工設(shè)計變更提供參考數(shù)據(jù);降低地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生率,提高施工安全性;為編制竣工文件提供地質(zhì)資料。

3.2超前地質(zhì)預(yù)報工作內(nèi)容

主要預(yù)報斷層界面和的基本情況、山體巖溶的發(fā)育情況、地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)展詳情以及含稅構(gòu)造層的情況,具體包括位置、規(guī)模以及性質(zhì)。

3.3超前地質(zhì)預(yù)報方案

在超前地質(zhì)預(yù)報方案的設(shè)計上,綜合應(yīng)用長短結(jié)合、上下對照、定性與定量相結(jié)合方法,依據(jù)多方法、多頻次相互印證的原則,以此來提高預(yù)報方案的精確度。在方案設(shè)計上,要考慮隧道施工當(dāng)?shù)氐牡貙訋r性和水文地質(zhì),并給分析隧道設(shè)計方案的可行性,完善預(yù)報方案。超前地質(zhì)預(yù)報方案的設(shè)計要堅持因地制宜的原則,隨時根據(jù)異常段落進行動態(tài)調(diào)整。以地質(zhì)調(diào)查法為基礎(chǔ),以宏觀預(yù)報指導(dǎo)微觀預(yù)報,長距離預(yù)報指導(dǎo)中短距離預(yù)報。針對隧道內(nèi)部可穿越型的溶巖地層段,依據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件以及施工方案進行合理處理。

4施工技術(shù)

在鐵路隧道施工中,還要重視施工技術(shù)的應(yīng)用,要根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境或地質(zhì)要求,選擇合適的隧道施工技術(shù),做到因地制宜,提高隧道施工的質(zhì)量與工作效率,減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生,提高隧道施工的經(jīng)濟效益。不同地質(zhì)條件下的隧道施工都有不同的注意事項,綜合來看,隧道施工技術(shù)主要表現(xiàn)以以下幾方面。

4.1預(yù)加固處理技術(shù)

加固處理技術(shù)包括洞內(nèi)加固和洞外加固,兩種加固技術(shù)的要求以及具體施工都存在較大的不同。預(yù)加固處理一般采用注漿進行加固,在實際施工中,要確定合適的加固處理方案。在隧道挖掘中,可以實施地表注漿加固暗挖方案,可以對地質(zhì)較軟或者是上體破壞嚴(yán)重的隧道地表進行注漿固結(jié),而后進行隧道暗挖,這種預(yù)加固化處理方式可以提高隧道的自身承載力,改善巖體的物理性質(zhì),提高開挖的安全性,并且也可以防止地表水滲透到軟圍巖中,提高施工的安全性。注漿加固處理包括鋼管樁注漿以及帷幕注漿等注漿方式,每一種注漿的時間、注漿順序等都存在差異,在注漿過程中要關(guān)注注漿要點,及時做好注漿準(zhǔn)備工作。注漿需要設(shè)計注漿孔,注漿操作的過程中要嚴(yán)格按照操作工藝要求進行注漿,確保各種物質(zhì)(水泥∶水玻璃∶水∶緩凝劑=1∶1∶2∶0.02)的比例正常,提高注漿質(zhì)量,縮短注漿時間。

4.2超前支護技術(shù)

超前支護技術(shù)主要是發(fā)揮超前注漿導(dǎo)管以及懸臂支護能力,通過控制小導(dǎo)管來進行支護準(zhǔn)備工作,完成支護防加固的要求,并且在隧道拱形開挖過程中,超前支護技術(shù)以外廓襯砌,減少對后續(xù)施工的影響;超前支護包含超前小管棚、超前大管棚,施工中應(yīng)控制管棚的外插角,注漿量,確保超前支護效果。

5應(yīng)用實例

以青藏鐵路西格二線關(guān)角隧道為應(yīng)用實例,該隧道全長32.645km,位居我國已運營鐵路隧道的第一位。設(shè)計為單線雙洞,線間距40m,采用鉆爆法施工,共有10座輔助施工斜井。隧道地處青藏高原東北緣,洞(井)口海拔在3400～3800m之間,自然環(huán)境極為惡劣,高寒、干旱、缺氧、常冬無夏,極端最低氣溫-36℃。關(guān)角隧道地層包含有沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖三種,各巖層之間的構(gòu)造比較復(fù)雜,出現(xiàn)不同的斷層共計17條,特別是二郎洞斷裂帶(F3)為區(qū)域性深大斷裂,長達(dá)2355m,施工難度大,存在軟弱圍巖大變形、突水涌水、圍巖失穩(wěn)等風(fēng)險。隧道主要不良地質(zhì)有洞口淺埋和基底細(xì)砂土,斷層及其破碎帶、巖溶、突涌水、高地應(yīng)力等。關(guān)角隧道施工中通過綜合地質(zhì)預(yù)報,查明隧道地質(zhì)情況,不良地質(zhì)段施工采用注漿和超前加固等措施,圓滿完成了施工任務(wù)。

6結(jié)語

為了實現(xiàn)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,滿足現(xiàn)代運輸業(yè)的發(fā)展需求,要重視現(xiàn)代鐵路隧道的建設(shè)。在復(fù)雜地質(zhì)條件下進行的隧道施工工程,要根據(jù)地質(zhì)要求選擇合適的施工技術(shù),相關(guān)人員要嚴(yán)格按照隧道施工要求靈活運用施工技術(shù),從多方面、多層次地分析復(fù)雜地質(zhì)因素,以此來提高隧道施工的質(zhì)量和施工安全性,實現(xiàn)完善我國的交通網(wǎng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]楊開艮.復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的鐵路隧道施工技術(shù)分析[J].四川水泥,2016(4):57.

公路隧道地質(zhì)災(zāi)害范文第4篇

關(guān)鍵詞：地下水運移 數(shù)值仿真 分析對比

本文以烏鞘嶺公路隧道的實體工程為依托，對涌水現(xiàn)象多發(fā)的F4斷層帶的隧道掘進施工過程中，地下水的滲流仿真與計算進行簡易對比探討。

一、數(shù)值模型的建立

ADINA軟件提供兩種求解滲流問題的方法，一種是利用多孔介質(zhì)材料來分析滲流問題。另一種方法是利用滲流方程與溫度方程相同的原理，用溫度場的求解方法（seepage材料），采用熱傳導(dǎo)單元來求解滲流問題得到滲流速度和浸潤面的形狀，本文是采用第二種方法來模擬地下水運移。

隧道正常開挖輪廓邊界尺寸為12.38×10.35m2，本次數(shù)值模擬選取隧道右洞斷層帶，隧道埋深80～90m，選取斷層帶里程300米范圍內(nèi)進行模擬。由地表水位觀測得知，該地區(qū)地下水位在地表下5m左右，隧道與地下水位之間的垂直距離約75～80m。建立模型時，豎向從地下水位面開始向下延伸150m，水平向從隧道中心向兩邊分別延伸80m。該里程圍巖類別為Ⅵ級，圍巖密度取2200 kg/m3，滲透系數(shù)取5.6x10-4 m/s。初始水頭壓力大小選了150m（1.5MPa），設(shè)置為直角三角形不均勻荷載，兩邊對稱設(shè)置（見圖一，圖二）

圖一 隧道開挖前ADINA模型 圖二 隧道開挖后ADINA模型

2模擬計算分析與結(jié)果

圖三 隧道開挖前、后總水頭等值線云圖

云圖中看到開挖前從1.40 MPa遞減至0.20 MPa，開挖后從1.30 MPa遞減至0.10 MPa。開挖前后，水頭壓力變化的總體趨勢不明顯，開挖后水頭壓力整體減少了0.10 MPa。距開挖區(qū)較遠(yuǎn)的位置，水頭變化較小。開挖周邊區(qū)域，由于隧道開挖，致使地下水從已完成的開挖面流失，水頭壓力明顯降低。在水壓力作用下，地下水從兩側(cè)涌向隧道臨空面，主要匯集于兩側(cè)拱腰，流速為0.075～0.1m/s，一些地下水自上而下向洞頂滲漏，水量較小，流速在0.05m/s左右。取平均流速0.075m/s，裂隙率為5%，根據(jù)公式：Q=vA，估算涌水量為6480m3/d。

二、解析法涌水量估算

采用解析法，即古德曼經(jīng)驗公式法： 來計算斷層帶的最大涌水，其中滲透系數(shù)為5.6x10-4 m/s，通過簡易提水試驗得到，含水層厚度取75m，洞身橫斷面換算成等價圓直徑為10.35m，求得最大涌水量為6566 m3/d，這與數(shù)值模擬結(jié)果略為相同。

三、結(jié)語

通過對比，我們發(fā)現(xiàn)adina軟件數(shù)值模擬結(jié)果與解析法估算涌水量較為接近。模擬結(jié)果顯示，隧道易發(fā)涌水部位在兩側(cè)、頂部三個方向，其中兩側(cè)水量較大，流速為0.25～0.4m/d，隧道右線正洞正常涌水量預(yù)測值為3504.05 m3/d，最大涌水量預(yù)測值為5034.59m3/d，在斷層破碎帶最大涌水量明顯增大，峰值達(dá)6566m3/d。

在富水地帶的隧道開挖過程中，短時間內(nèi)，結(jié)合隧道富水段勘察資料和現(xiàn)場實際統(tǒng)計，利用adina數(shù)值仿真，可較為準(zhǔn)確的預(yù)測涌水和突泥不良地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生，有利于我們采取恰當(dāng)措施，確保隧道安全施工。

參考文獻(xiàn)：

[1]毛正君、楊曉華、王曉鐘.2012.烏鞘嶺地區(qū)高速公路沿線地質(zhì)災(zāi)害發(fā)育特征及防治措施[J].水土保持研究.19（1）202～205

[2]劉丹等.2005.秦嶺特長隧道涌水量的預(yù)測研究[J].煤天地質(zhì)與勘探.第33卷第1期.西安

公路隧道地質(zhì)災(zāi)害范文第5篇

關(guān)鍵詞: 山區(qū)高速公路；施工建設(shè)；重點；問題

中圖分類號： U412.36+6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號

前言

山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制和普通的公路有所不同，所以在工程建設(shè)之初要對山區(qū)高速公路建設(shè)地質(zhì)、山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制做好探討和規(guī)劃。高速公路的修建必然要改變山區(qū)原有的自然環(huán)境和生態(tài)環(huán)境，其較之于平原地區(qū)高速公路建設(shè)尤甚。因而在工程建設(shè)之初就要對山區(qū)高速公路建設(shè)地質(zhì)、山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制做好探討和規(guī)劃。否則必然會引發(fā)一系列包括水土流失在內(nèi)的環(huán)境問題，嚴(yán)重的將引發(fā)環(huán)境災(zāi)害，如滑坡、崩塌、泥石流等等，給當(dāng)?shù)卦斐删薮蟮娜藛T傷亡和財產(chǎn)損失。這樣就違背了建設(shè)的初衷，這在只重建設(shè)不顧環(huán)保的過去時有發(fā)生、教訓(xùn)極為慘痛。要預(yù)防這些問題的發(fā)生必須根據(jù)工程的特點在建設(shè)之初預(yù)見到工程建設(shè)可能引發(fā)的環(huán)境問題，所以山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制顯得尤為重要，

一、山區(qū)高速公路的工程技術(shù)特點

1.地形起伏大，高填深挖地段多。

2.地質(zhì)、水文、氣候條件復(fù)雜, 地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)。

3.彎、坡、斜橋和高架橋梁眾多，長大隧道明顯增多。

4.防護工程量大，型式多，高邊坡防護需要綜合采用多項防護技術(shù)。

5.公路長、大縱坡較多，平面半徑偏小，整體線形指標(biāo)較低。

6.環(huán)保問題突出。

二、山區(qū)高速公路施工技術(shù)

山區(qū)要建設(shè)一條兼顧交通、環(huán)保、生態(tài)等方面要求的高標(biāo)準(zhǔn)的山區(qū)高速公路，應(yīng)該重視和加強地質(zhì)工作。地質(zhì)工作應(yīng)貫穿于設(shè)計、施工和運營的全過程。對地質(zhì)現(xiàn)象和規(guī)律的認(rèn)識（巖土工程勘察工作）是由面到線、由線到點、由表及里、由粗到細(xì)、由宏觀到微觀，逐步深入的，根據(jù)不同階段應(yīng)采取不同的方法和手段。

1.勘察設(shè)計階段

地質(zhì)條件是客觀存在的，山區(qū)高速公路在自然地質(zhì)環(huán)境中穿行，并對地質(zhì)環(huán)境進行改造，應(yīng)該認(rèn)識地質(zhì)規(guī)律，尊重地質(zhì)規(guī)律，在設(shè)計中充分考慮地質(zhì)因素，遵循地質(zhì)原則，從源頭上盡量減少山區(qū)高速公路對自然環(huán)境的破壞，并且為施工和運營提供良好的條件。

2.貫徹地質(zhì)選線的原則

山區(qū)公路地質(zhì)選線主要受到地形和不良地質(zhì)現(xiàn)象的制約，主要的不良地質(zhì)現(xiàn)象有滑坡、泥石流、巖崩、巖溶、巖堆（坡積層）、軟弱土、膨脹土、濕陷性黃土、凍土、水害、采空區(qū)以及強震區(qū)（高地應(yīng)力）等。本階段應(yīng)盡可能詳細(xì)地收集區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)、巖石地層、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、地震地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)等方面的資料，利用遙感資料（衛(wèi)片和航片），編制中比例尺（1 ：5 萬或1：10 萬）工程地質(zhì)圖和地質(zhì)災(zāi)害（不良地質(zhì)現(xiàn)象）分布圖，圖上標(biāo)注大的地質(zhì)構(gòu)造( 主要是斷層) 、重大的地質(zhì)病害體，分析區(qū)域性的地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生條件，進行初步的地質(zhì)災(zāi)害評估，配合路線方案設(shè)計，進行必要的現(xiàn)場踏勘和重點路段的調(diào)查，反復(fù)對比，優(yōu)選出工程地質(zhì)條件最好、地質(zhì)災(zāi)害最少、工程建設(shè)對地質(zhì)環(huán)境的不利影響最小的路線走廊帶，真正貫徹地質(zhì)選線的原則。

3.施工圖設(shè)計階段——詳查工點地質(zhì)條件

通過初步設(shè)計階段的各種地質(zhì)工作，已經(jīng)基本查明路沿線的地質(zhì)條件，但是工作深度和廣度還不夠。本階段應(yīng)詳查工點地質(zhì)（橋位、隧道、深路塹、高填路堤、陡坡路堤、支擋構(gòu)造物），進行重要工點1 ：2000 地質(zhì)測繪。采用調(diào)查、測繪、槽探、坑探、鉆探、物探等綜合勘察手段。查明場地巖土體組成、性質(zhì)、分布以及風(fēng)化層、不良地質(zhì)、特殊性巖土等工程地質(zhì)條件在路線縱橫方向的變化。

4.施工階段——遵循信息化施工、補充勘察、動態(tài)設(shè)計原則

由于地質(zhì)條件的復(fù)雜性和勘察周期的制約，有些復(fù)雜場地（巖溶、破碎帶、巖性縱橫向差異大的地區(qū)）或地形困難場地（陡坡、魚塘等）在設(shè)計階段難以布置充分的勘察工作量，無法查清場地詳細(xì)工程地質(zhì)條件。在施工期間，可以進行補充勘察，如對巖溶發(fā)育區(qū)或巖性差異大的場地逐樁鉆探，對原進場困難場地通過施工便道進場鉆探。施工中發(fā)現(xiàn)新的地質(zhì)問題也要補充勘察。應(yīng)該把施工期間的勘察工作視作

設(shè)計期間勘察工作的重要補充。

三、山區(qū)高速公路的質(zhì)量控制

1.高填路堤的質(zhì)量控制

控制高填路堤的施工質(zhì)量主要是確保高路堤的穩(wěn)定性。高路堤穩(wěn)定性的影響因素主要有：路基填料、邊坡坡度、地基性質(zhì)和水文狀況，所以在高路堤填筑時采取的主要質(zhì)量控制措施為：

（1）設(shè)計時，應(yīng)對高路堤進行穩(wěn)定性驗算；

（2）高路堤填筑前仔細(xì)進行工程地質(zhì)勘察，徹底處理下臥層確保地質(zhì)承載能力；

（3）通過試驗檢測選擇適宜的路基填料；

（4）嚴(yán)格執(zhí)行路基施工規(guī)范， 加強對密實度的控制與檢測；

（5）加強對高路堤的沉降觀測與監(jiān)控；

（6）加強高邊坡的超前防護。

2.橋梁施工的質(zhì)量控制

除了傳統(tǒng)的質(zhì)量控制外，對橋梁特別是大型橋梁采取施工控制措施。橋梁施工控制是確保橋梁施工宏觀質(zhì)量的關(guān)鍵措施之一，也是橋梁建設(shè)的安全保證。大型橋梁施工控制是一個施工量測判別修正預(yù)報施工的循環(huán)過程，施工控制的最基本要求是確保施工中結(jié)構(gòu)物的安全，其次必須保證結(jié)構(gòu)物的外形和內(nèi)力狀態(tài)符合設(shè)計要求。影響橋梁施工控制的因素主要有結(jié)構(gòu)參數(shù)、施工工藝、施工監(jiān)測、結(jié)構(gòu)分析計算模型、溫度變化、材料收縮與徐變、施工管理等，所以，必須建立完善、有效的控制系統(tǒng)才能達(dá)到預(yù)期的控制目標(biāo)。

3.公路隧道的質(zhì)量控制

根據(jù)公路隧道建設(shè)的實踐，應(yīng)將隧道開挖及初期支護質(zhì)量、隧道防排水施工質(zhì)量、隧道施工監(jiān)控測量作為主要質(zhì)量控制目標(biāo)，公路隧道的質(zhì)量控制必須重視以下幾個關(guān)鍵問題。

（1）嚴(yán)格實施信息化施工。公路長大隧道主要按新奧法設(shè)計與施工，新奧法是一種現(xiàn)代先進設(shè)計與施工一體化方法，基本特征是采用現(xiàn)場監(jiān)控、量測信息來確認(rèn)和修正預(yù)設(shè)計的依據(jù)，并對隧道施工方法、斷面開挖步驟及順序、初期支護參數(shù)等進行合理調(diào)整。

（2）加強隧道地質(zhì)勘察，超前預(yù)報水文地質(zhì)情況。為減少隧道施工的盲目性和事故發(fā)生率，保證隧道工程施工的順利進行，應(yīng)對開挖工作面前方一定距離工程、水文地質(zhì)條件進行驗證，及時超前預(yù)報，有的放矢地采取應(yīng)對措施。預(yù)報內(nèi)容是盡可能采取各種手段探明前方可能出現(xiàn)的坍塌、冒頂、涌水、溶洞、斷層、瓦斯等地質(zhì)災(zāi)害，并分析其對工程施工的影響程度。