关于喀斯特地貌山区隧道不良地质灾害防治技术分析论文_李春生

关于喀斯特地貌山区隧道不良地质灾害防治技术分析论文_李春生

中铁二十局集团第二工程有限公司 北京市 100142

摘要:随着我国国民经济水平的不断提高,交通运输业各方面也发展迅速。所以对公路隧道的建设力度也在加大,加上我国的辽阔的疆域,地势又具有多样性与复杂性。在各种恶劣的地形环境中,修建公路隧道的数量也不断增多。文章通过分析研究喀斯特地貌山区隧道的不良地质灾害,将防治技术主要分为了三个类型,实现对喀斯特地貌山区隧道不良地质灾害的防治,从而进一步推动我国交通运输业的发展。

关键词:喀斯特地貌;山区隧道;不良地质灾害;防治技术分析

由于交通运输业的发展建立在公路隧道的建设上,所以我国经济水平的提高需要加大公路隧道的建设力度,并且在不同以及各种恶劣的地形上都需要建立。但是在具体实施公路隧道建立上,还存在着很大的问题。因为地形环境的恶劣多变,以及一些人为方面的因素,导致实际的隧道施工中会出现一些不良的地质灾害。如果再不对这些灾害进行重视和防治的话,可能会产生一些非常严重的后果。针对喀斯特地貌山区隧道修建,通过从隧道的选址以及实际施工操作中对不良地质灾害进行防治研究,将这项防治研究投入到未来的实际施工中,将能够保障喀斯特地貌山区隧道施工的安全性,使得尽量避免在隧道施工中出现的安全隐患,可以很好的提高喀斯特地貌山区隧道的施工质量[1]。

1. 概述溶洞地质灾害

1.1 溶洞常见现象

位于喀斯特地貌山区,大部分隧道有大型的溶洞。常规的溶洞,岩壁多为钟乳石,并且溶洞内部多潮湿阴暗。在干湿季受到降水量的影响而出现不同的状况,尤其是在湿季,降水量增加,溶洞内会出现积水。还有就是很多的溶洞里面顶部会有悬石,然而溶洞的底部多为沉积的黄褐色的黏土,也会有一些落石区。

1.2 溶洞的防治技术

大部分的防治技术都要与具体实践相结合,所以我们要对喀斯特地貌山区的隧道地质情况具体分析,将隧道中大型溶洞的规模、形态、岩溶裂隙的具体发育状况都需要进行深入的数据分析。通过大量的实验数据以及分析结果制定出科学合理的连拱隧道来穿越大型溶洞的施工方案。然而在具体的施工中,也需要采取一些工程上的措施来对施工技术进行有效的印证。首先要对连拱隧道穿越式的大溶洞进行处理,在穿越的过程中通过利用钢筋混凝土护拱,可以最大限度的利用溶洞边缘外围岩的承载力,这样也可以使得在具体的施工过程中各项的措施可以得到优化。其次是采取一些施作护拱的方式使隧道顶部的悬石对隧道结构的危害降低。一般情况下,在施工过程中会采用足够厚的缓冲层布施在护拱的上部,保证了隧道在实际的施工中以及后期的运营中隧道顶部的悬石出现下落的情况,损害到隧道的主体结构。最后是在双连拱隧道中出现的问题,因为一些喀斯特地貌山区地形复杂,地质条件特殊以及施工条件恶劣,所以科学合理防治方案的实施对隧道安全运营、安全质量都有非常重要的影响。

1.3 溶洞灾害的防治措施

一般将防治溶洞灾害的措施分为三个部分,主要是回填处理法、跨越式处理法以及无填充物处理法。第一种主要适用于溶洞较小的情况,在拱腰之上或者开挖范围之外的溶洞处理都非常有效。第二种则是在隧道的基础部位或者隧道下部的大型溶洞处理过程中。最后一种应用在隧道的拱腰位置以上具有较大的断层面的溶洞处理中。

2. 概述断层地质灾害

2.1 断层概况

断层的地质灾害在喀斯特地貌山区隧道施工中也是常见的一种地质灾害。由于在实际施工中,外部压力的作用下,地壳的岩层会出现破裂的现象,然后随着隧道的破裂面发生相对的位移。断层的主要问题是在雨水季可能导致涌水和塌方,从而对隧道施工产生不利的影响。并且断层的灾害一般为突发性的,所以很难预测断层的发生,如果不能及时处理,对隧道安全性有很严重的影响。

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2.2 断层的防治措施

在喀斯特地貌山区隧道的施工中,如果遇到了断层的灾害问题,一般会利用无震动爆破方式,再进行隧道围岩加固,也会采用一些钢筋架、喷锚网加强隧道的稳定性与安全性。再通过半剖面台阶法和上下剖面依次开挖法施工。我们需要对地质进行雷达探测或者是探测扫描地形。施工结束还需要用钢筋混凝土对隧道进行多级加固,提高隧道的安全性与稳定性,防治断层[2]。

3. 概述岩爆地质灾害

3.1 岩爆概况

喀斯特地貌山区隧道施工地质灾害还包括岩爆现象,出现这一现象的原因是大量的施工使得高围岩应力施工改变隧道顶端和两侧的作用力。这些会导致岩石出现破裂飞溅甚至爆裂脱落等严重的问题,在隧道的施工中都会给施工人员的安全以及隧道的安全带来非常大的危害。一般处理这些问题都是利用先进的施工技术对岩石进行勘测,对可能出现岩爆灾害的岩石进行有效的防范措施。

3.2 岩爆的防治措施

(1)超前地质预测

在具体的喀斯特地貌山区隧道施工中,岩爆的灾害防治会从几个方面进行处理,首先需要对施工地形进行预测地质,利用超前探测孔以及TSP进行地质的探测,并且在实际开挖的时候需要对地质开挖中出现的实际情况进行改正,提升地质的预测水平。在正式开挖的时候,掌子面以及隧道两侧的洞壁会出现变形的现象。这就要求施工队伍要加强对围岩变形的超前检测,在正式的进行工序的实施之前需要对各种可能出现的问题进行监测,尤其是与位移变化率相结合来判定围岩稳定的情况。只有做到对数据的精确分析,将施工过程中的危险性降到最低。在实际的喀斯特地貌山区隧道的施工中,岩爆出现的征召主要是一定的声响。因此,在施工过程中如果听到了一定的响声,现场的施工人员可以与响声相结合来进行初步判定岩爆是否存在的问题以及岩爆出现的大概方向[3]。

(2)岩围应力的改善

一般在喀斯特地貌山区隧道施工中,打设超前钻孔,从而使得岩层内部出现破坏带,也通常被称为低弹区。这样做可以降低掌子面应力,高应力转至围岩深部。正常情况下会在掌子面上钻六到八个孔,这些超前钻孔可以起到超前钻探围岩前方地质的作用。当然超前钻孔,对掌子面高应力的释放起到很大的作用。在施工中,超前钻孔的布置形式以及各方面的参数需要与地质预测报孔完全一致。这样可以改善岩围应力,使得喀斯特地貌山区隧道施工的质量与安全能够得到保障。

4. 总结

由于我国经济水平的不断提高,交通运输业的发展需要更加的快速。这就要求对公路隧道建设的力度要不断加大,然而在实际的施工中往往会受到地形地质的因素影响。所以对于在施工中出现的各种各样的地质灾害也是比较常见的。因此,在隧道施工之前需要做好很多科学合理的准备工作,在充分了解好隧道开采可能出现的地质灾害前,做好完善的防治措施,对出现地质灾害的问题做到及时对应解决[4]。本文通过对喀斯特地貌山区隧道开采可能出现的三种地质灾害分别进行概述以及出现问题和解决问题的方案,制定了对应的地质灾害防治方案,也让我们认识到了喀斯特地貌山区隧道出现的地质问题。希望通过这些防治技术的实施可以提高我国公路隧道建设事业的蓬勃发展,提高我国的经济水平。

参考文献

[1]张志彬.喀斯特地貌山区隧道不良地质灾害防治技术[J].四川水泥,2017,40(6):36.

[2]韦世明,李大超.喀斯特地貌山区隧道不良地质灾害防治技术探讨[J]. 西部交通科技,2013,6(5):56-59.

[3]李庚许.宜万铁路大支坪隧道岩溶地质灾害综合防治技术[D].北京:中国地质大学,2009.

[4]吴忠杰,古鹏翔,蒙海.喀斯特地貌山区高速公路工程建设管理技术研究[J]. 西部交通科技,2016,13(11).

论文作者:李春生

论文发表刊物:《基层建设》2018年第12期

论文发表时间:2018/6/25

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