崔旭東

摘 要： 近年來我國交通運輸業(yè)隨著社會的持續(xù)發(fā)展取得了良好的進(jìn)步，各個區(qū)域?qū)匪淼澜煌üこ痰男枨罅坎粩嘣龆?，同時隧道工程建設(shè)規(guī)模也在不斷擴大。在公路隧道施工中地質(zhì)因素對施工質(zhì)量有很大一部分的決定作用，在工程施工的過程中可能會遇到各種不同的地質(zhì)，往往一些不良地質(zhì)可能會引起隧道事故的發(fā)生，因此在隧道施工進(jìn)行之前首先便要對地質(zhì)有著充分的了解，提前制定好施工方案和應(yīng)急措施。

關(guān)鍵詞： 公路隧道施工;地質(zhì)災(zāi)害;措施

【中圖分類號】U459.2 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）20-0066-02

引言：在公路隧道施工中，受復(fù)雜地質(zhì)條件影響，使得隧道施工面臨著一定的安全隱患。尤其在隧道開挖作業(yè)階段，圍巖在爆破、掘進(jìn)等外力的擾動下會降低本身的穩(wěn)定性，使巖體出現(xiàn)變形，改變巖體的自然平衡狀態(tài)，進(jìn)而引發(fā)巖爆、滑坡、涌水等地質(zhì)災(zāi)害。為避免地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，必須在公路隧道施工中采取有效的處理措施，最大程度規(guī)避地質(zhì)災(zāi)害，保證隧道施工安全與質(zhì)量。

1 公路隧道施工中的主要地質(zhì)災(zāi)害

①滑坡。在A隧道中，上行線洞口與下行線洞口，容易出現(xiàn)滑坡。根據(jù)實際情況調(diào)查，在早期施工便道的修筑時，兩側(cè)就發(fā)生了局部滑動。在隧道進(jìn)行明洞施工中，要分析開挖坡腳的大規(guī)模滑動，尤其在多雨的季節(jié)，下行線的滑坡比較嚴(yán)重，其周圍的土體會迅速吸水，嚴(yán)重會導(dǎo)致洞內(nèi)的人員傷亡，最后形成公路斷開或塌陷。②涌水。涌水在公路隧道施工中所造成的危害僅次于塌方。一旦地下水突然從地下高速涌出，可能會給隧道的結(jié)構(gòu)造成極大的破壞。其產(chǎn)生的原因可能是由于隧道在施工過程中無意間破壞了原有的山體構(gòu)造，從而導(dǎo)致山體受力發(fā)生變化，地下水受到較大的壓力從而涌上地面。③巖爆。巖爆是公路隧道工程施工過程中比較常見地質(zhì)災(zāi)害。公路隧道在進(jìn)行建設(shè)中，當(dāng)周圍巖石的壓力大于周圍巖石的強度時，巖石就會產(chǎn)生突發(fā)性的斷裂，在巖體的突然斷裂中，其巖層的內(nèi)部力通過突然的釋放，造成巖石的迸濺。巖爆會對已經(jīng)建好的隧道路段產(chǎn)生一定的破壞，還有可能對進(jìn)行工程施工的人員生命安全造成威脅。

2 公路隧道施工中的地質(zhì)災(zāi)害的解決措施

2.1 塌方的預(yù)測方法

塌方雖然不是人為可以控制的，但是也并不是說無法預(yù)測的。一般會發(fā)生塌方的隧道都是有跡可循的：首先便是在隧道開挖的過程中隧道頂部的巖石不斷掉落甚至整塊脫落;其次當(dāng)隧道挖開后用于固定支撐的剛型拱架產(chǎn)生嚴(yán)重的扭曲變形，并且噴射的混凝土出現(xiàn)大面積的裂紋和脫離的情況;然后就是經(jīng)過檢測變形速率保持在很高水平，或者變形速率突然變得很大。所以在進(jìn)行隧道開挖的過程中可以對隧道進(jìn)行勘測（如監(jiān)控量測、超前地址預(yù)報），將勘測結(jié)果和前文所述現(xiàn)象進(jìn)行對比，從而來預(yù)判隧道是否會發(fā)生塌方，也可以只利用勘測到的形變速率和形變值來進(jìn)行預(yù)判，另外還可以采用更為先進(jìn)的勘測方式進(jìn)行預(yù)判，如微地震學(xué)測量法、聲學(xué)測量法等。

2.2 涌水與突水問題的防治措施

隧道防排水應(yīng)該按照“防、排、截、堵“相結(jié)合的方式，從當(dāng)?shù)貙嶋H情況出發(fā)，集中整治，采用可靠的方法，細(xì)致處理，最終實現(xiàn)防水有效、排水可靠的目標(biāo)。現(xiàn)在，政府對環(huán)保的重視程度越來越高，如果隧道出現(xiàn)很多涌水，那么想要保證地下水的日常循環(huán)，應(yīng)該除了堵的對策之外，還應(yīng)該減少污水的排放。因為該隧道涌水量比較充足，同時這片山區(qū)樹木茂盛，采用排水系統(tǒng)經(jīng)常排泄的設(shè)計，會讓圍巖周圍受力結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不一樣程度的變化，比如，地面塌方、地面下陷等情形，進(jìn)而對隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性帶來不好的影響，同時對生態(tài)環(huán)境都有不利影響。比方說，水庫存水減少、河道干涸、植被枯萎等。所以應(yīng)該采用堵塞為主，限量排放的方法，在涌水的地方采用水泥、水玻璃雙液注漿堵住漏洞，使用超前小導(dǎo)管把周邊巖石事先固定和封閉巖石縫隙，對早期支護(hù)達(dá)標(biāo)以后的滲水點使用持續(xù)注漿和環(huán)向排水盲管引導(dǎo)排水的方法，同時結(jié)合防水板，把水引導(dǎo)到隧道縱向排水管，在排水管出口設(shè)置沉淀池，洞內(nèi)滲水經(jīng)過沉淀池沉淀后排出，進(jìn)而達(dá)到從根本上治理污水的目的。雙液注漿是運用水泥漿和水玻璃兩種溶液混合之后形成水泥膠，運用水泥膠凝結(jié)速率快、強度提升迅速的特征，在出現(xiàn)涌水的地方周邊注射水泥、水玻璃漿液以此封閉堵塞滲漏路線，實現(xiàn)堵漏的目標(biāo)。在施工過程中，采用雙液注漿方式堵水，應(yīng)該認(rèn)真查看流水的變化以及漿液形態(tài)，根據(jù)實際情況來方便及早調(diào)整雙液漿凝固的時刻以及初期強度。在施工階段中，還需要觀察支撐軸力狀況和監(jiān)測形態(tài)的改變，來預(yù)防圍巖結(jié)構(gòu)被注漿所破壞。

2.3 應(yīng)對巖爆的措施

要針對巖爆所產(chǎn)生的條件進(jìn)行具體的防治，巖爆產(chǎn)生的原因就是因為力的改變，所以對巖爆進(jìn)行最有利的防治就是通過改善產(chǎn)生力的條件，同時對圍巖周圍進(jìn)行仔細(xì)的加固，通過改變應(yīng)力和加固圍巖達(dá)到對巖爆問題的防治作用。首先改善應(yīng)力，要做的就是對隧道的位置進(jìn)行科學(xué)、合理的設(shè)計，保證隧道的軸線所在的方向與隧道應(yīng)力的方向處于平行的位置，設(shè)計確實可行的隧道挖建形狀。還有一種方式也可以進(jìn)行應(yīng)力的改變，就是通過使用一定的方法或者手段將巖體進(jìn)行軟化處理，一般采用的方式有鉆孔卸壓法、鉆孔水力破裂法（高壓注水法）、分層開挖法、在巖面噴灑水等。其次是圍巖的加固。對圍巖的加固需要注意的是整體加固，包括建設(shè)好的隧道和對正在施工的隧道，可以通過以下幾種方式對圍巖進(jìn)行加固，錨噴、鋼纖維噴混凝土、鋼支撐、鋼絲網(wǎng)錨噴、錨桿錨固。同時為了更好的保證施工人員的生命安全，應(yīng)該在進(jìn)行施工的臺車上設(shè)置一定的防護(hù)裝置，避免出現(xiàn)巖爆時對施工人員造成一定的傷害。

2.4 偏壓的預(yù)測方法

對于隧道是否偏壓的預(yù)測是最為簡單的，偏壓的形成原因是隧道兩側(cè)壁的負(fù)荷量大小不相同，所以在進(jìn)行隧道施工時，可以先目測山體的形狀是否具有對稱性，若對稱，則隧道基本不會偏壓，若不對稱，那么便需要采集山體兩側(cè)的土壤及巖石進(jìn)行密度對比檢測，并利用斷面儀對開挖后的輪廓線進(jìn)行測量對比，從而來預(yù)判隧道是否會出現(xiàn)偏壓。

2.5 有效支護(hù)

①噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。該支護(hù)方式通過在鋼架、錨桿、鋼筋網(wǎng)部位噴射混凝土，以促使各部位形成統(tǒng)一受力體，增強支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在隧道施工中采用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，可在圍巖表面增強襯砌的剛性，將圍巖變成承重結(jié)構(gòu)。支護(hù)措施如下：在斷層區(qū)域噴射混凝土，厚度控制在3～5cm，封閉巖面;在噴射混凝土的臨近區(qū)域進(jìn)行布設(shè)錨桿，錨桿長度為3.5m，直徑為22mm，間距為1m，布設(shè)成梅花形。也可根據(jù)實際施工情況，適當(dāng)加密錨桿布設(shè)密度;搭設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)焊接到錨桿上，網(wǎng)格間距控制在20cm為宜;在隧道拱部，若斷層露出范圍較小，則可將徑向錨桿布設(shè)在斷層兩側(cè)，并將鋼筋網(wǎng)布設(shè)在斷層上，之后再將鋼筋網(wǎng)焊接到錨桿上，最后噴射混凝土，完成噴錨網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)。②鋼架支護(hù)。在斷層破碎帶的隧道施工中，初期支護(hù)常用鋼架支護(hù)方式，可將其作為超前支護(hù)的基礎(chǔ)，以減少圍巖變形。鋼架支護(hù)方法為：鋼架間距為0.8-1.0m，采用螺紋鋼筋縱向連接鋼架，間距控制在0.8-1.0m，錨桿固定鋼架，并與拱架焊接牢固，同時鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片。對施工完成的鋼支撐進(jìn)行噴射混凝土封閉;若圍巖與鋼架之間的間隙過大，應(yīng)采用掛網(wǎng)噴漿的方式逐層補噴，使各個部位形成統(tǒng)一受力體;在隧道拱部位置搭設(shè)鋼架時，要控制好鎖腳錨桿質(zhì)量，在此部位增加拱腳支撐，以保證拱部支護(hù)施工質(zhì)量;在隧道開挖施工完畢后，要對接拱部鋼架與邊墻段鋼架，確保鋼架支護(hù)穩(wěn)固。

2.6 注漿止水法

此方法適用于高水壓地區(qū)和斷層破碎帶（含水）的隧道施工，對松散軟弱的圍巖進(jìn)行注漿，封堵圍巖可能出現(xiàn)滲水的裂縫，促使?jié){液在圍巖內(nèi)膠結(jié)硬化，避免發(fā)生圍巖滲水，降低滲水量。注漿止水法的處理方法如下：呈傘形布設(shè)注漿孔，根據(jù)注漿段長度確定注漿傾斜角度，根據(jù)開挖高度確定注漿孔距;采用分段注漿的方式進(jìn)行預(yù)注漿，確定掘進(jìn)面長度與注漿長度，兩者比例一般為0.7：1，每段注漿都留出20%的長度;在斷層破碎帶嚴(yán)重的施工區(qū)域，要預(yù)留出35%的注漿段作為止?jié){盤;在單一含水層施工區(qū)域，可采用全段一次壓注處理方法;在含水層較多且破碎不均勻的施工區(qū)域，應(yīng)采分段壓注處理方法。

結(jié)語：地質(zhì)災(zāi)害在公路隧道施工中的影響較大，尤其是施工中突發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，主要是受到地質(zhì)作用于受災(zāi)對象的影響。如果隧道掘進(jìn)中，地質(zhì)條件不良可能會導(dǎo)致塌方或涌水，嚴(yán)重影響工程的建設(shè)施工，還可能出現(xiàn)人員傷亡。施工人員在防止地質(zhì)災(zāi)害中，除了要考察施工的地質(zhì)條件，做好預(yù)防措施，還要從自身做起，防止地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生。施工人員要做到防患于未然，就是要克服現(xiàn)場巖性及設(shè)計情形對巖層的影響，然后根據(jù)隧道的施工規(guī)劃及規(guī)程，遵守新奧法的施工要求，及時總結(jié)存在的問題及措施，降低地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生幾率。

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