關(guān)于在喀斯特地貌山區(qū)修建隧道防治不良地質(zhì)災(zāi)害的技術(shù)研究

趙立峰

摘? ? 要：隨著經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，社會不斷的進(jìn)步，文章結(jié)合某喀斯特地貌山區(qū)高速公路隧道的施工經(jīng)驗，介紹了三種不同類型隧道地質(zhì)災(zāi)害的防治技術(shù)，從而對隧道通過不同形態(tài)巖溶地段的處理措施進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：喀斯特地貌;地質(zhì)災(zāi)害;巖爆;溶洞處理;突水突泥;防治技術(shù)

1? 引言

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提升，人們對于交通運輸?shù)男枨蟛粩嘣黾樱诓煌貏莸孛采鲜沟霉匪淼赖男藿恳苍絹碓蕉?。然而，在實際修建的過程中，由于地貌地形的復(fù)雜多變，再加上某些人為因素的影響，會在很大程度上使公路隧道在實際選址與施工的過程中遇到一些不良地質(zhì)災(zāi)害，如果不加以重視，則會產(chǎn)生極為嚴(yán)重的后果。因此，以下主要針對喀斯特地貌山區(qū)隧道的修建，結(jié)合實際案例，對隧道實際選址與施工過程中不良地質(zhì)災(zāi)害的防治進(jìn)行了分析與研究，以期能夠使隧道施工中存在的安全隱患得以最大限度的避免，在保障施工人員人身安全的同時，提高喀斯特地貌山區(qū)隧道的施工質(zhì)量。

2? 溶洞概況

某隧道為連拱式隧道，長度150m，最大埋深約為100m。該隧道大型溶洞橫向的平均寬度約35m，平均高度約為10m，順著隧道的方向溶洞向前延伸約70m長，溶洞的出口在中導(dǎo)洞出口上方約3m的位置。溶洞的巖壁為鐘乳石，洞內(nèi)相對潮濕;在雨季的時候，洞內(nèi)會有一定量的積水存在;另外，在溶洞的頂部有較多懸石，溶洞底部大部分為沉積的黃褐色黏土，且有多處落石區(qū)。

3? 在喀斯特地貌山區(qū)修建隧道防治不良地質(zhì)災(zāi)的技術(shù)研究

3.1? 加強(qiáng)生物防治技術(shù)的開發(fā)與研究

主要是從保護(hù)生物機(jī)理不受破壞的角度進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害防治，比如當(dāng)下常用的植樹造林、種草、合理開發(fā)放牧等，生物防治手段是一項長期的持續(xù)性工程，必須要合理分析，針對不同的地區(qū)運用不同的生物造林等技術(shù)，從而提高植被成活率，維護(hù)生態(tài)環(huán)境的和諧穩(wěn)定。

3.2? 巖土工程地質(zhì)災(zāi)害的生物防治措施

對巖土工程地質(zhì)災(zāi)害采用生物防治措施，通過綠化的方式，既起到了防治地質(zhì)災(zāi)害的作用，又美化了環(huán)境，對工程所在環(huán)境條件起到改善的作用，促進(jìn)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)平衡。采用植樹造林的方法或者種草護(hù)坡的方法，可以降低投資成本，而且應(yīng)用的范圍廣，成效顯著。這種防治措施可以長時間地發(fā)揮作用，當(dāng)然要發(fā)揮其防治地質(zhì)災(zāi)害的效益也需要很長的時間。

3.3? 做好超前地質(zhì)預(yù)報

（1）采用超前探測孔和TSP地質(zhì)預(yù)報對前方地質(zhì)進(jìn)行探測，得出數(shù)據(jù)后，進(jìn)行地質(zhì)預(yù)測，在開挖中結(jié)合掌子面地質(zhì)情況應(yīng)證和糾正，并不斷提高預(yù)測水平。（2）在隧道開挖后，掌子面及兩側(cè)洞壁周圍圍巖會發(fā)生變形，加強(qiáng)對圍巖變形進(jìn)行超前監(jiān)測，根據(jù)位移變化速率判定圍巖穩(wěn)定情況，決定是否可進(jìn)行下部工序施工。（3）巖爆發(fā)生前，通常會有一定的響聲，現(xiàn)場施工人員可根據(jù)聲響及時對圍巖是否存在巖爆做出初步判斷。

3.4? 斷層的防治措施

在山區(qū)隧道工程施工的過程中，如果遇到斷層問題，首先我們使用無震動爆破，并對隧道進(jìn)行加固處理，在此過程中，可以使用鋼筋架、噴錨網(wǎng)等工具，從而使隧道的穩(wěn)定性得以增強(qiáng)，然后，利用半剖面微臺階法、上下剖面依次開挖法來進(jìn)行施工。對斷層進(jìn)行矯正或者是跨越的時候，需要對科學(xué)先進(jìn)的方法進(jìn)行運用，通過對地質(zhì)探測雷達(dá)進(jìn)行利用或者是探測掃描地形來對隧道地質(zhì)相關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解。同時，在隧道工程實際施工之前進(jìn)行探測，對隧道的頂端與兩側(cè)采取提前的加固處理，并且，在施工結(jié)束之后還需要對鋼筋混凝土進(jìn)行應(yīng)用來實現(xiàn)多級加固支撐，從而使隧道的穩(wěn)定性得以切實提高，有效防治斷層出現(xiàn)。

3.5? 改善圍巖性質(zhì)

在施工過程中，爆破完成后立即向掌子面及周圍圍巖采用高壓水槍噴水，加快應(yīng)力釋放，以降低巖體強(qiáng)度，減弱巖體的脆性，從而消除或減緩巖爆程度。但該方法對隧道圍巖的穩(wěn)定有一定的影響。施工中應(yīng)視情況而定。對于巖爆較強(qiáng)段落洞段，在鉆爆施工時，可在拱角、邊墻及頂部加深鉆打周邊眼，然后向眼孔內(nèi)噴灌高壓水，對圍巖進(jìn)行軟化，從而人為提前加快圍巖的應(yīng)力釋放?？籽鄢吧疃瓤扇?m。

3.6? 溶洞地質(zhì)災(zāi)害的應(yīng)對策略

通常來說，應(yīng)對溶洞不良地質(zhì)災(zāi)害的策略比較多，總體上來說，可以與溶洞的位置及其大小相結(jié)合主要分為三種：（1）回填處理法，一般來說，這種方法在溶洞比較小的情況下比較適用，并且其在隧道拱腰之上的溶洞或者是對于隧道開挖范圍之外的溶洞處理過程中能夠起到十分重要的作用;（2）跨越式處理方法，在隧道基礎(chǔ)部位或者是隧道下部的大型溶洞處理過程中，可以對跨越式處理的方法進(jìn)行應(yīng)用。應(yīng)該與溶洞的實際情況相結(jié)合來對跨越結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理選擇，從而使結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得以切實的保障;（3）無填充物處理方法。所謂無填充物，實際上就是說在溶洞的內(nèi)部沒有填充物。無填充物處理方法一般在隧道拱腰位置以上具有較大斷面的溶洞處理過程中應(yīng)用的比較多。

3.7 加強(qiáng)初期支護(hù)

初期支護(hù)采用鋼筋格柵拱架、錨桿、鋼筋網(wǎng)噴射砼聯(lián)合支護(hù)形式，拱架采用8×8cm鋼筋格柵拱架。二次襯砌工作緊跟開挖工序進(jìn)行，盡可能減少已開挖圍巖暴露的時間，減少巖爆的發(fā)生和確保施工人員人身安全，必要時可采取跳段施做襯砌。

3.8? 調(diào)整鉆爆技術(shù)

采用光面爆破技術(shù)，在中等以上巖爆區(qū)，周邊眼間距控制在25cm以內(nèi)，采用隔眼裝藥，增加光爆效果，以達(dá)到開挖輪廓線圓順。盡量避免開挖面凹凸不平而造成應(yīng)力的過分集中，以達(dá)到減弱巖爆發(fā)生的可能。現(xiàn)場施工中，調(diào)整為淺孔爆破，減少一次用藥量，縮短循環(huán)進(jìn)尺。減輕爆破對圍巖的影響，減小爆破動力疊加，降低爆破頻率和強(qiáng)度，從而減弱巖爆。

3.9? 溶洞防治技術(shù)

通過與實際情況相結(jié)合，并對隧道地質(zhì)情況、大型溶洞的規(guī)模、形態(tài)以及巖溶裂隙的發(fā)育等情況進(jìn)行系統(tǒng)性的分析，科學(xué)合理的制定連拱隧道穿越大型溶洞的處理方案，并在實際施工的過程中，對采取的各種工程措施的有效性進(jìn)行印證：（1）對連拱隧道穿越式大型溶洞進(jìn)行處理，為了能夠使溶洞邊壁外圍巖的承載力得以最大限度的利用，使實際施工中的各項措施能夠得以充分地優(yōu)化，穿越過程中可以對鋼筋混凝土護(hù)拱進(jìn)行有效利用;（2）為了能夠使隧道拱頂?shù)奈Ｊ瘜λ淼澜Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生的有害影響得以一定程度上的避免，可以采取施作護(hù)拱的方式。通常來講，為了能夠使隧道實際施工的過程或者是運營過程中一些落石可能對隧道主體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損害得以避免，可以施作足夠厚的緩沖層在護(hù)拱的上部;（3）對于加洋雙連拱隧道來說，在某些比較特殊的地質(zhì)與施工條件下，可以對科學(xué)的處理方案進(jìn)行制定來對其進(jìn)行防治與處理，從而使隧道工程施工的安全及其質(zhì)量得以切實保障。

4? 結(jié)語

總之，隧道工程實際施工的過程中，會遇到各種各樣復(fù)雜的地質(zhì)，不良的地質(zhì)災(zāi)害也不盡相同。因此，相關(guān)工作人員在施工開始之前，應(yīng)做好充分地準(zhǔn)備工作，詳細(xì)地了解各種不良地質(zhì)可能會造成的不利因素，并及時采取措施來對其進(jìn)行預(yù)防。在本文中，主要結(jié)合喀斯特地貌山區(qū)隧道修建過程中可能會遇到的不良地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行了分析，并對不良地質(zhì)災(zāi)害的防治方法進(jìn)行了一定的探討，以期能夠為喀斯特地貌山區(qū)隧道修建過程中防治不良地質(zhì)災(zāi)害起到一定的借鑒作用。

參考文獻(xiàn)：

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