现代隧道施工中的常见地质灾害及防治措施

摘 要：隧道是我国道路交通中的一种常见形式，一般在我国的南方地区施工频繁，隧道的使用不仅避开了山体的阻挡，还节约了车辆的行驶路程，间接地提高了社会生产和生活的运行。但是隧道施工是一项较难的道路工程，由于涌水、岩爆和山体塌方等地质灾害的原因，对隧道施工中的作业和施工后的使用都有严重的影响，常引发安全事故。因此文章对隧道施工中的常见地质灾害进行了分析，并提出了防止措施。

关键词：隧道施工；地质灾害；影响；防治措施

在我国的山区，特别是我们南方的云南等地区，由于地势比较复杂，道路交通一直困扰着当地人们经济发展和生活出行，通过多年来的建设，国家多采用隧道的形式畅通道路，不必在山间盘桓，通过隧道减少道路的铺设路程，也提高了人们出行办事的效率。但是隧道是在山体下进行施工的，在使用后期极易受到滑坡、泥石流和雨水等的自然侵害，不仅缩短了隧道的使用寿命，还给过往的车辆带来了安全隐患，因此，必须对隧道在地质灾害中的现象和解决措施进行分析，提高隧道的使用安全系数。

1 隧道工程施工中存在的地质灾害现象

1.1 涌水突水现象

水质灾害是隧道中发生频率最高的一种地质灾害现象。由于岩石结构的性质，以及隧道施工中对岩层的影响，导致岩层出现较多的裂痕等，增加了岩层的渗水性，当降雨天气频发时，地下水位上升，就会随着岩石裂缝涌现在隧道中，在较大的裂缝和涌水处还会伴随着泥沙和碎石粒，造成隧道路面的淤积，严重影响车辆的出行。由于排水不畅，隧道在长期的浸泡中会进一步造成岩石结构的迫害，致使岩石疏松多孔，严重影响了隧道的使用寿命。在一些山体地质环境中，隧道施工中若遇到溶洞、與地表水域有连通性的藏水区就会出现大量的水流涌出，这种地质灾害不仅具有突发性，由于水量的巨大，极易引起人员和设备的安全，施工中应加强地质勘探，对进一步的施工进行测井和地震等勘查，通过计算机模拟地质结构草图避让突水区域施工。

1.2 山体塌方现象

塌方地质灾害是隧道中一种危害形式，其危害的发生常与当地山体的地质结构和施工方案有较大的联系。隧道通过在岩层中的穿凿，影响了原有的岩层结构，在一些岩层较薄、岩层相较疏松的区域进行施工，极易引发由于支撑力缺失导致的局部塌方。另外，在一些断层和大断裂地带，岩层之间的相互叠加、错落，长期的地质变迁中形成了稳定的作用力平衡，当进行隧道施工时，岩层之间的结构遭到破坏，由于受力不平衡，导致局部地区释放应力，引起严重的塌方。塌方与涌水和突水下陷不同，对施工人员和环境等容易造成严重的破坏，一旦发生此种地质灾害就会产生生命和财产的威胁，因此，必须加强防御塌方地质灾害的有效措施，尤其在隧道的进出口区域进行结构的稳固，避免塌方的频发。

1.3 岩爆现象

在隧道的岩层结构中，主要是通过围岩体的支撑进行应力分解的，若在隧道施工中，造成了围岩的形变，就会产生大面积的崩塌和岩爆，隧道周围的岩体结构将岩石以碎石和岩片的形式发生弹射和片帮。岩爆现象具有频发的性质，但是并不是存在于整个隧道的终身使用中，往往在施工的初期极易发生此种地质灾害，特别是在地下水较少的山体结构中。与其他的地质灾害不同，岩爆现象不能够通过预测进行预警工作处理，只能实施支护保护，防止二次爆破的发生。岩爆地质灾害不容忽视，小到围岩的表面破碎，大到引起地震效应，不仅对出行的人员造成威胁，还影响了隧道周围居民的生活。

2 隧道工程中防治地质灾害的有效措施

2.1 隧道施工中防治突水与涌水现象的有效措施

在隧道工程施工中，可以通过排、堵或排堵结合的措施处理涌水与突水现象，在治理涌水与突水现象的同时，还应加强监测与预控隧道工程附近溶洞和暗河的突水部位，实现施工阶段地质预报。具体措施如下：

（1）为有效防止突水现象的发生，可以通过先隔水层后开挖含水层。此外，也可以通过采取超前预注浆、超前引排等施工技术，以达到有效减少突水地质灾害程度的效果。

（2）浅埋隧道和熔岩隧道的防治。进行治理浅埋隧道和熔岩隧道时应主要以堵为主，并在最大程度的基础上防止地下水位下降，通过这样可以有效地避免出现井泉干枯和地面塌陷等现象，进而保护施工周围的生态环境，提高施工安全性。

（3）非熔岩深埋隧道防治。在隧道工程施工中发生突水和涌水后，应通过检测与预控工作准确分析并明确溶洞、暗河及隧道的交汇位置，采取钻孔疏干和排水导坑的措施治理非岩溶深埋隧道。

例如，作者曾在云南磨思高速公路坝卡箐隧道、龙瑞高速公路三合同段官坡隧道中实施过具体的防排水施工技术，云南思茅、龙陵两地降雨频率较多，降雨量较大，当地土质渗水系数较大，给隧道的排水带来了较大的隐患。在具体的施工技术中采用了浅埋式排水管作为第一道防水措施，又结合当地的情形，施行防水层和防水混凝土作为又一道放水措施，有效地解决了隧道的涌水和渗水灾害。

2.2 隧道施工中塌方地质灾害的预防措施

塌方现象主要诱因是山体地质结构的不稳定性，在施工的准备初期，要对施工区域进行具体的勘查，结合计算机数字化技术和现代隧道手段，对此区域的岩层结构、溶洞和断层等进行实地检测，分析岩层结构的力学特性，制定出最优的施工方案。在塌方的防治手段中，最重要的是进行支护工作，而不仅仅是预防。岩层区域采用锚杆和钢架支撑，熔岩区域采用导管的支撑办法。在隧道的施工中，常有混合地质灾害的发生，当发生围岩坍塌时，应做好导坑的预防，并用爆破和超前支护的方式进行施工的安全预防实施。施工人员之间对施工方案进行细致的审核，预见性了解该区域可能发生的地质灾害，做好提前预防和保护工作，并在状况发生时，做出准确的处理方案，保护施工人员安全的基础上，挽救施工单位的经济损失。

2.3 隧道施工中岩爆地质灾害的防治措施

为了缓解岩爆造成的危害程度，应采取有效的防治措施，具体如下：（1）改变围岩性质。在隧道工程施工中，可以通过工作面附近隧道岩壁钻孔注水或喷水以软化围岩，一道道减缓或消除岩爆程度。（2）改善围岩应力。主要通过降低围岩应力使其比围岩强度小，进而达到防止发生岩爆现象的目的。在隧道工程施工中，可以选择光面爆破技术，根据“短进尺，多循环”以减少围岩扰动，进而改善围岩应力状态，同时选择正确的开挖断面形式也可以改善围岩应力状态。（3）进行加强支护和超前支护加固。通过相应的加固方法或多种支护方法有效组合，以达到防止岩爆现象发生的效果。

龙瑞高速公路是云南通往缅甸和东南亚的重要交通纽带，由于山体的影响，龙瑞高速采用的隧道贯通的形式。在官坡隧道施工工作中，对龙瑞高速的“咽喉”工程和隧道的安全施工有了更深刻的认识。隧道的进出口位于山体的岩相破碎地带，极易产生塌方的危险。由于溶洞和陡倾状裂隙岩石的地质结构，涌水和岩爆的地质灾害也有引发的可能，综合的地质影响造成了施工的艰难进行，在经过多次的方案研讨中，实行了强支护、快封闭等一系列措施，在连续和创新的作战中，保证了工程的质量与进度。

3 结束语

随之我国经济技术水平的提高，人们的生活水平也得到了改善，出行日益频繁，在行程和路途中，人们更加注重效率的提升。隧道是减少行驶路程的有效途径，为人们生活和经济的发展带来了较大的方便。因此，必须加强公路建设中的隧道施工技术，对常见的地质灾害进行原因剖析，提高技术方案，提高施工中和使用中的安全系数，为我国的社会建设贡献一份力量。

参考文献

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[3]王远波.隧道施工地质灾害分析与防治措施分析[J].门窗，2013（7）.

作者简介：黄建明，工程师，身份证号：530125198007062734。