談不良地質條件對隧道施工的影響

宋 海 蒲

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

談不良地質條件對隧道施工的影響

宋 海 蒲

(山西晉城路橋建設有限公司，山西 晉城 048000)

分析了膨脹性地質、巖溶地段、高原地質對隧道施工造成的影響，針對不同的地質條件提出了隧道施工過程中的注意事項，以制定科學合理的施工方案，保證施工順利進行。

地質，隧道，影響，施工

0 引言

根據施工所在位置不同，隧道施工可劃分為水下隧道、山嶺隧道和城市隧道三類。水下隧道主要是為了穿越河流或者跨海峽而進行的施工；山嶺隧道主要是為了避免大坡道、縮短距離而進行的施工；城市隧道主要是為了緩解地面交通壓力，方便人們的出行。不同類型的隧道施工受到地質條件影響的程度不同，若隧道設計不合理，施工技術不科學，將會引發隧道施工問題，如突水、涌水、涌泥、巖爆、瓦斯突出等[1]。因此，要根據具體地質條件進行科學、合理的設計，在隧道施工過程中，要嚴格按照施工技術規范和要求，保障隧道施工的質量及安全性。只有嚴格按照施工細則和標準，根據不同地質條件和環境因素不斷調整施工方案，采取具體的應對措施，才能在保障施工進度的同時，保障施工的質量和施工安全。

1 不同不良地質條件對隧道施工造成的不同影響

1.1 膨脹性地質的影響

一般情況下，膨脹性地質具有多裂隙性、超固結性、強度衰減性、強膨脹性與收縮性、快速崩解性及風化分帶性等特點，這對隧道施工帶來極為不利的影響[2]。在膨脹地質條件下進行施工，不僅使地基穩定性沒有保障，且容易引發基腳下沉、拱腰開裂、斷面的縮小等現象的發生。若在變形期沒有及時有效進行控制，則很可能發生位移，后果嚴重。

1.2 巖溶地段的影響

巖溶地貌也稱喀斯特地貌，是水對可溶性巖石的化學溶蝕作用，從而產生的一系列地貌形態變化現象。巖溶地段對隧道施工的影響，主要表現在：

1)產生懸空現象。喀斯特地貌多溶洞，使隧道施工受到影響，因這些洞穴產生懸空現象，大大降低了隧道的安全性。2)發生坍塌現象。喀斯特地貌溶洞周圍堆積物結構松散，穩定性不足，容易發生坍塌現象，對隧道的穩定性造成嚴重影響。此外，地下水的流失也會使得隧道的環境地質遭到破壞，影響隧道結構的穩定性。3)隧道使用壽命受到影響。可溶性的物質的含水量不穩定，突然增高的含水量對隧道結構造成巨大侵蝕作用，從而使得隧道使用壽命大大減少。

1.3 高原地質的影響

高原地質主要集中在我國西部地區，隧道施工除了受到不良地質條件影響之外，還要受到自然氣候和地理位置的影響。主要表現在：1)海拔高，環境缺氧，致使隧道施工工期延長，質量得不到保障。高原地區每年只有250 d左右的時間適合施工，自然環境比較惡劣，機械設備利用率較低，且容易發生故障，加上高原反應使得工作人員的工作效率有所降低，最終延緩了施工進度，延長了工期。2)氣溫低，水結冰后發生凍脹，影響了施工材料的性能，施工質量得不到保障。3)脆弱的生態環境，一定程度上影響了隧道施工，為減少對當地環境的破壞，隧道施工要不斷對施工方案進行調整，這不僅影響了施工進度，還影響了施工質量。

2 針對不同不良地質的應對方法

2.1 膨脹地質方面

對膨脹性不良地質，隧道施工過程中應從以下幾個方面注意：1)對工序的安排，要保障施工工序的緊湊性，減少圍巖膨脹的壓力。為避免發生風化或者水化，開挖后應盡量縮短圍巖暴露的時間，同時，還要在筑拱后及時進行壓降加固處理。2)對沉落量的預留，要保障開挖的有序性。可選擇花拱支撐的方式，分片架立，采取弧形導坑開挖，也可以選擇框架的方式，注意擴大扇形支撐，開挖順序由上而下，不管選擇什么樣的方式，都需要預留沉落量。3)若在施工過程中拱腳下沉，應立即采取有效措施進行處理。可以在起拱線以上的1 m范圍內，用同級的混凝土進行灌抵，并將錨桿打入巖壁，在拱架的下方設置方形的木排。此外，為防止襯砌發生侵蝕，應適當提高拱腳。

2.2 熔巖地段方面

對熔巖不良地質，隧道施工過程中應從以下幾個方面注意：1)疏通暗河，有效排除巖溶水流。喀斯特地貌多水溶洞，開挖隧道的時候還很有可能遇到暗河，應疏通暗河，采取涵洞或者暗管的方式有效排水，將水位控制在合理范圍內。2)填充水溶洞。針對跨徑小，尚未發育的無水水溶洞進行填充，保障隧道施工的質量。可根據具體情況，加深邊墻基礎，加固隧道的底部，或者用混凝土或者漿砌片石等進行回填的方式來完成。3)設置支墻，跨越溶洞。這主要是針對隧道的底部出現較大溶洞且水流較大的情況，支墻的設置，主要是為了支撐其隧道的結構，與此同時，要注意做好排水工作。4)對于處理難度大，施工技術要求高的溶洞，可適當采取迂回戰略，繞開施工技術達不到要求的溶洞進行施工，從而保障施工的質量和安全性。

2.3 高原地質方面

對熔巖不良地質，隧道施工過程中應從以下幾個方面注意：1)嚴格按照施工規范和標準進行施工，以“三不”(即不淌、不滴、不漏)為標準，做好隧道防水工作，避免由于滲水結冰給隧道結構造成破壞[3]。2)進行襯砌施工時，應采用合適的速凝劑、早強劑及防凍劑等，按照施工標準對施工材料性能進行試驗，適當調整摻入量，以保障施工質量。3)嚴格按照環保細則，保護當地生態環境和野生動物，恰當處理好施工廢水、廢氣及生活垃圾等，做好土地的復耕和復平等工作，最大限度降低對當地環境的危害。4)嚴格落實責任制，并建立有效監督機制，加強對整個施工過程的有效監督。

3 結語

隨著社會經濟的不斷發展，隧道施工技術不斷進步，逐步形成了應對不良地質的有效施工機制，但不良地質條件對隧道施工影響仍然不可忽視。如果施工過程中，沒有能夠按照具體的地質條件采取有效應對方法，處理不當，將很可能使得施工設備受到損壞，甚至造成生命、財產的巨大損失[4]。因此，隧道施工前，應做好地質勘察工作，做好相關材料的充分準備，制定科學合理的施工方案，并有預見性地擬定可能出現問題的解決措施，保障施工的順利展開，保證施工質量和安全性。只有以防患于未然，強化施工環節，落實安全施工，提高施工管理，才能在保護當地環境的同時，保障了隧道施工的安全和質量，最終實現隧道施工效益。

[1] 蔣曉偉.不良地質條件隧道施工影響因素及對策探究[J].建材與裝飾，2013(8)：190-191.

[2] 李建濤.不良地質條件下隧道施工技術方法的研究與分析[J].科技與生活，2012(6)：152.

[3] 趙衍發，張頂立，李鵬飛，等.地鐵車站大斷面風道施工對地面建筑物的影響及控制[J].北京交通大學學報，2010，34(4)：6-10.

[4] 于進輝，羅賢敏.公路隧道施工不良地質災害對策的探討[J].建筑與文化(學術版)，2013(8)：83.

[5] 闞二林.復雜地質條件下隧道施工風險分析[J].山西建筑，2012，38(13)：212-213.

Discussion on the impact of poor geological conditions upon tunnel construction

SONG Hai-pu

(ShanxiJinchengHighway&BridgeConstructionCo.,Ltd,Jincheng048000,China)

The paper analyzes the impact of expansive geology, karst section and plateau geology upon tunnel construction, puts forward tunnel construction maters in light of different geological conditions, with a view to formulate scientific and rational construction scheme and to guarantee smooth construction.

geology, tunnel, influence, construction

1009-6825(2014)07-0172-02

2013-12-23

宋海蒲(1977- )，女，工程師

U455

A