隧道施工過程中工程災害的防治與應急措施

王銀軍

摘要：在隧道施工過程中，因受隧道施工之前缺乏對施工地區地質的全面勘察或施工工藝出現問題等因素的影響，隧道施工過程中有時會發生塌方、巖爆等地質災害，而這不僅會導致隧道施工存在安全隱患，也會對隧道施工的質量造成不利影響。

關鍵詞：隧道；施工；災害

1 隧道施工地質災害的特點

交通運輸工程作為國家基礎設施建設的重要構成部分之一，這類工程的建設非常受重視。隧道作為一種交通運輸工程，其的施工質量也會影響交通運輸業的發展速度，進而影響到國家基礎設施建設的速度。在隧道施工過程中，地質災害是對隧道施工質量造成影響的一個重要因素，而引發隧道施工出現地質災害的特點主要包括下述三個方面：第一，隧道施工缺乏科學的規劃，存在盲目施工現象，是導致隧道施工出現地質災害的一個根本原因，會對隧道施工的質量造成較大的影響。第二，在隧道施工過程中，隧道施工地質災害與自然地質災害相比，前者的影響力更大、危害性也更高，對隧道施工造成的影響與自然地質災害相比也更為嚴重。第三，從災害防治上來看，隧道施工地質災害與自然地質災害相比，前者能夠被預防和治理，但后者的預防效果不理想。基于此，在隧道施工過程中，為防治因多方面的因素而引發的地質災害，施工單位應制定全面的地質災害防治措施，利用相應的防治措施對隧道施工可能引發的地質災害進行防治，以此保證隧道施工的質量，并提高隧道施工的安全性。為實現這一目標，針對隧道工程的施工，施工單位應重視并做好隧道施工地區的地質勘察工作，針對隧道施工可能引發的地質災害，應制定多種防治方案，對隧道施工可能出現的重大地質災害的防治工程的可行性進行深入研究，采用科學、適宜的施工方法，按照科學的施工流程，完成隧道施工工作，并對隧道施工的各個環節進行嚴格監測，以此保障隧道施工的安全性，避免因地質災害的發生而影響到隧道施工的質量，從而確保隧道施工的質量能夠達到安全使用的標準。

2 隧道施工地質災害的類型

2.1塌方問題

隧道施工的作業環境主要是在地下，在施工過程中，施工地區地質結構發生變化是影響隧道施工的一個重要因素，不僅會影響到隧道施工的安全性，也會對隧道施工的質量造成影響。在隧道施工過程中，地質結構的不穩定，會導致巖層薄體區域出現褶曲，在這種情況下，若是在該區域進行穿巖作業，很容易導致施工地區的地面出現不均勻沉降，嚴重情況下還有可能引發塌方問題，并對隧道施工人員的人身安全造成威脅。在隧道施工過程中，如果隧道施工涉及到在巖層破碎地帶或斷層地帶的施工，則在上述地帶進行施工的時候，該地區的地質結構會因巖體內地應力的釋放而變得松散、不穩定，再加上地質結構所承受壓力的逐漸變大，很容易導致在隧道開挖作業過程中出現塌方問題，以至于影響到隧道施工的安全性和施工質量。一般情況下，在隧道施工涌水區域，塌方現象最常發生，而這不僅會提高隧道施工出現安全事故的幾率，也會對隧道施工的質量造成不利影響。

2.2涌水問題

在隧道施工過程中，涌水是隧道施工比較常見的一種地質災害，也是發生幾率最高的地質災害問題，并且對隧道施工造成的影響也比較大。在隧道施工中，隧道施工區域的地質結構發生變化或隧道在開鑿作業時被破壞等因素，是導致隧道施工出現涌水災害的主要因素。在上述因素的影響和作用下，會導致地下水通過隧道涌出地面，而這不僅會對隧道施工的速度造成影響，也會影響到隧道施工的質量。從涌水災害的表現形式來看，在隧道施工過程中，巖層破碎地帶存在裂縫會引發嚴重的滲漏現象，并導致巖溶裂縫水與管道水涌出，進而對隧道施工造成較為嚴重的影響。

3隧道施工地質災害的防治措施

3.1塌方災害的防治

若隧道塌方事故出現，施工人員應在第一時間撤離施工現場。負責人員及時調查塌方的原因，并制定合理有效的應急處置方案。

1）處理塌方應先加固未塌地段，防止繼續發展。對于開洞高度較低，延伸長度較短的隧道項目，首先應對洞體兩端進行加固處理，采取錨噴聯合支護對側面和頂部巖層結構進行加固，穩固巖層支架后清理殘渣，拆除臨時支架。對于開洞高度高，而塌渣數量較大的隧道項目，塌渣全部封堵洞口時應及時采取支護，并探測塌穴的位置和規模，采取注漿加固方法封堵渣體，待結構穩定后再按照先上后下的順序清理渣體，盡快完成洞體的襯砌。當隧道施工地質結構不良，導致塌方出現冒頂時，應在陷穴口周圍及時打設地表錨桿，并采取鋼架支撐等進行加固。當洞口塌方延伸到地表層，應采取暗洞明作的策略，避免塌方進一步擴大。

2）在處理塌方事故時應加強對地下水的防排工作。引截地下水防止對塌方區域造成侵蝕，避免出現二次塌方。

a.巖層地表下沉或出現裂縫，應采用不透水土壤夯實結構，并防止地下水滲入塌方區域。

b.塌方體存在地下水活動時，應及時引流地下水。

c.塌方通頂時，塌方區域回調高度要高于地表，并用不透水黏土封堵回填口，四周開發排水通道，用防水布遮蓋陷穴口。

3）塌方出現后必須增加檢測強度，增加監測點數，根據實時監測數據調整施工方案。

4）根據塌方地段規模和地質特點加強襯砌。塌方規模較小，可以用干砌片石及時封堵塌穴，如果塌方區域較大，則必須在回填一定量干砌片石后，用鋼支撐加固周圍巖層。對于特大塌方事故，應開展專項應急處置方案。

3.2涌水災害的防治

涌水地段是施工過程經常要處理的問題。斷層地帶經常會造成涌水，洞頂巖層厚度太小，裂隙擴張，降雨時水分滲漏也會造成涌水。我們一般采用的方法是超前鉆孔排水、超前小導管預注漿堵水和輔助坑道排水。超前對于圍巖堵水處理，要根據地質和水文條件做好方案再施工。圍漿注漿堵水是灌注漿液至圍巖區富水區域，封堵地層滲水裂隙，減少圍巖滲水。注漿液通常包括水泥漿液、水泥-水玻璃漿液以及化學漿液，注漿時候通過從地表鉆孔或者徑向、超前向方式進行。各漿液的材料特點也有差異，水泥漿液優點是結石強度高，配置容易，材料豐富，成本低廉，缺點是顆粒粗，易沉淀，不穩定。水泥-水玻璃漿液來源豐富，結石率高，無毒，易配置，可靠。可以通過改變水泥和水玻璃的配合比，調節擴散范圍。化學漿粘度低，凝膠時間可控制，穩定性好，抗滲性強，結石率高，但是有點毒性。巖石裂縫、漿液粘度、凝結的時間、注漿的速度和壓力等等，會影響漿液擴散半徑。擴散半徑與壓漿壓力和壓入時間成正比，與漿液粘度成反比。注漿過程還要注意涌水壓力，裂縫大小和粗糙度及漿液性質和濃度對注漿的壓力大小的影響。修建隧道的時候，要注意減少地下水滲流帶的泥沙，因為

這些會使得圍巖粘聚力下降，加大襯砌的風險，同時，大量的泥沙會堵塞排水管道，造成隧道滲流。采用圍巖注漿好處是能夠封堵滲水通道，形成隔水保護效果，固化的漿液使得圍巖力學性質改善，減輕隧道結果外水壓力。此外的涌水集中大范圍的地方，可采用開縫的摩擦錨桿排水后噴錨。也可以使用排水管和匯水孔后，噴射混凝土進行防水。

4 結語

隧道施工中出現地質災害是影響隧道施工質量和效率的主要因素，也是制約交通運輸行業發展的重要因素。基于此，針對隧道施工過程中較常出現的塌方、涌水等地質災害，施工單位可采用適宜的防治措施對其進行處理，以此保證隧道施工的順利實施，據此提升隧道施工的質量，進而為安全使用隧道奠定基礎。

參考文獻：

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