隧道工程中的災害及防治措施淺述

陸偉潔

摘要：隨著我國經濟的快速發展，人們的物質生活水平越來越高，交通運輸網絡作為我國經濟發展的重要支撐，已經面臨著巨大的壓力。隧道工程建設可以有效緩解我國交通運輸的壓力，近年來，我國的隧道建設已經取得了巨大的成果，隧道是一個十分復雜的系統工程，受到多方面因素影響，目前，我國隧道設計養護水平落后，直接導致了隧道出現多種病害，嚴重影響了隧道的正常使用，制約了我國交通運輸體系的快速發展。本文將結合隧道工程中的問題與缺陷，提出了針對性的防治措施。

關鍵詞：隧道工程；災害；防治措施

一、隧道工程施工中存在的災害現象

1.涌水突水現象

水質災害是隧道中發生頻率最高的一種地質災害現象。由于巖石結構的性質，以及隧道施工中對巖層的影響，導致巖層出現較多的裂痕等，增加了巖層的滲水性，當降雨天氣頻發時，地下水位上升，就會隨著巖石裂縫涌現在隧道中，在較大的裂縫和涌水處還會伴隨著泥沙和碎石粒，造成隧道路面的淤積，嚴重影響車輛的出行。由于排水不暢，隧道在長期的浸泡中會進一步造成巖石結構的迫害，致使巖石疏松多孔，嚴重影響了隧道的使用壽命。在一些山體地質環境中，隧道施工中若遇到溶洞、與地表水域有連通性的藏水區就會出現大量的水流涌出，這種地質災害不僅具有突發性，由于水量的巨大，極易引起人員和設備的安全，施工中應加強地質勘探，對進一步的施工進行測井和地震等勘查，通過計算機模擬地質結構草圖避讓突水區域施工。

2.山體塌方現象

塌方災害是隧道中一種危害形式，其危害的發生常與當地山體的地質結構和施工方案有較大的聯系。隧道通過在巖層中的穿鑿，影響了原有的巖層結構，在一些巖層較薄、巖層相較疏松的區域進行施工，極易引發由于支撐力缺失導致的局部塌方。另外，在一些斷層和大斷裂地帶，巖層之間的相互疊加、錯落，長期的地質變遷中形成了穩定的作用力平衡，當進行隧道施工時，巖層之間的結構遭到破壞，由于受力不平衡，導致局部地區釋放應力，引起嚴重的塌方。塌方與涌水和突水下陷不同，對施工人員和環境等容易造成嚴重的破壞，一旦發生此種地質災害就會產生生命和財產的威脅，因此，必須加強防御塌方地質災害的有效措施，尤其在隧道的進出口區域進行結構的穩固，避免塌方的頻發。

3.巖爆現象

在隧道的巖層結構中，主要是通過圍巖體的支撐進行應力分解的，若在隧道施工中，造成了圍巖的形變，就會產生大面積的崩塌和巖爆，隧道周圍的巖體結構將巖石以碎石和巖片的形式發生彈射和片幫。巖爆現象具有頻發的性質，但是并不是存在于整個隧道的終身使用中，往往在施工的初期極易發生此種地質災害，特別是在地下水較少的山體結構中。與其他的地質災害不同，巖爆現象不能夠通過預測進行預警工作處理，只能實施支護保護，防止二次爆破的發生。巖爆地質災害不容忽視，小到圍巖的表面破碎，大到引起地震效應，不僅對出行的人員造成威脅，還影響了隧道周圍居民的生活。

二、隧道工程中防治災害的有效措施

1.隧道施工中防治突水與涌水現象的有效措施

（1）為有效防止突水現象的發生，可以通過先隔水層后開挖含水層。此外，也可以通過采取超前預注漿、超前引排等施工技術，以達到有效減少突水地質災害程度的效果。

（2）淺埋隧道和熔巖隧道的防治。進行治理淺埋隧道和熔巖隧道時要以堵為主，并最大程度上防止地下水位下降，通過這樣，可有效避免井泉干枯和地面塌陷，進而保護施工周圍生態環境，從而提高了施工安全性。

（3）非熔巖深埋隧道防治。在隧道工程中，如果出現突水和涌水后，要通過檢測與預控才能準確分析溶洞、暗河及隧道的交匯位置，采取鉆孔疏干和排水導坑的措施來治理隧道。

例如，在具體的施工技術中采用了淺埋式排水管作為第一道防水措施，又要結合當地的情形，施行防水層和防水混凝土作為又一道放水措施，有效地解決了隧道的涌水和滲水災害。

2.隧道施工中塌方災害的預防措施

塌方現象主要誘因是山體地質結構的不穩定性，在施工的準備初期，要對施工區域進行具體的勘查，結合計算機數字化技術和現代隧道手段，對此區域的巖層結構、溶洞和斷層等進行實地檢測，分析巖層結構的力學特性，制定出最優的施工方案。在塌方的防治手段中，最重要的是進行支護工作，而不僅僅是預防。巖層區域采用錨桿和鋼架支撐，熔巖區域采用導管的支撐辦法。在隧道的施工中，常有混合地質災害的發生，當發生圍巖坍塌時，應做好導坑的預防，并用爆破和超前支護的方式進行施工的安全預防實施。施工人員之間對施工方案進行細致的審核，預見性了解該區域可能發生的地質災害，做好提前預防和保護工作，并在狀況發生時，做出準確的處理方案，保護施工人員安全的基礎上，挽救施工單位的經濟損失。

3.隧道施工中巖爆災害的防治措施

為了緩解巖爆造成的危害程度，應采取有效的防治措施，具體如下：（1）改變圍巖性質。在隧道工程施工中，可以通過工作面附近隧道巖壁鉆孔注水或噴水以軟化圍巖，一道道減緩或消除巖爆程度。（2）改善圍巖應力。主要通過降低圍巖應力使其比圍巖強度小，進而達到防止發生巖爆現象的目的。在隧道工程施工中，可以選擇光面爆破技術，根據“短進尺，多循環”以減少圍巖擾動，進而改善圍巖應力狀態，同時選擇正確的開挖斷面形式也可以改善圍巖應力狀態。（3）進行加強支護和超前支護加固。通過相應的加固方法或多種支護方法有效組合，以達到防止巖爆現象發生的效果。

高速公路是重要交通紐帶，由于山體的影響，采用的隧道貫通的形式。在官坡隧道施工工作中，對龍瑞高速的“咽喉”工程和隧道的安全施工有了更深刻的認識。隧道的進出口位于山體的巖相破碎地帶，極易產生塌方的危險。由于溶洞和陡傾狀裂隙巖石的地質結構，涌水和巖爆的地質災害也有引發的可能，綜合的地質影響造成了施工的艱難進行，在經過多次的方案研討中，實行了強支護、快封閉等一系列措施，在連續和創新的作戰中，保證了工程的質量與進度。

三、結束語

隨之我國經濟技術水平的提高，人們的生活水平也得到了改善，出行日益頻繁，在行程和路途中，人們更加注重效率的提升。隧道是減少行駛路程的有效途徑，為人們生活和經濟的發展帶來了較大的方便。因此，必須加強公路建設中的隧道施工技術，對常見的地質災害進行原因剖析，提高技術方案，提高施工中和使用中的安全系數，為我國的社會建設貢獻一份力量。

參考文獻：

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