隧道施工过程中工程灾害的防治与应急措施

摘要：在隧道施工过程中，因受隧道施工之前缺乏对施工地区地质的全面勘察或施工工艺出现问题等因素的影响，隧道施工过程中有时会发生塌方、岩爆等地质灾害，而这不仅会导致隧道施工存在安全隐患，也会对隧道施工的质量造成不利影响。

关键词：隧道；施工；灾害

1 隧道施工地质灾害的特点

交通运输工程作为国家基础设施建设的重要构成部分之一，这类工程的建设非常受重视。隧道作为一种交通运输工程，其的施工质量也会影响交通运输业的发展速度，进而影响到国家基础设施建设的速度。在隧道施工过程中，地质灾害是对隧道施工质量造成影响的一个重要因素，而引发隧道施工出现地质灾害的特点主要包括下述三个方面：第一，隧道施工缺乏科学的规划，存在盲目施工现象，是导致隧道施工出现地质灾害的一个根本原因，会对隧道施工的质量造成较大的影响。第二，在隧道施工过程中，隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比，前者的影响力更大、危害性也更高，对隧道施工造成的影响与自然地质灾害相比也更为严重。第三，从灾害防治上来看，隧道施工地质灾害与自然地质灾害相比，前者能够被预防和治理，但后者的预防效果不理想。基于此，在隧道施工过程中，为防治因多方面的因素而引发的地质灾害，施工单位应制定全面的地质灾害防治措施，利用相应的防治措施对隧道施工可能引发的地质灾害进行防治，以此保证隧道施工的质量，并提高隧道施工的安全性。为实现这一目标，针对隧道工程的施工，施工单位应重视并做好隧道施工地区的地质勘察工作，针对隧道施工可能引发的地质灾害，应制定多种防治方案，对隧道施工可能出现的重大地质灾害的防治工程的可行性进行深入研究，采用科学、适宜的施工方法，按照科学的施工流程，完成隧道施工工作，并对隧道施工的各个环节进行严格监测，以此保障隧道施工的安全性，避免因地质灾害的发生而影响到隧道施工的质量，从而确保隧道施工的质量能够达到安全使用的标准。

2 隧道施工地质灾害的类型

2.1塌方问题

隧道施工的作业环境主要是在地下，在施工过程中，施工地区地质结构发生变化是影响隧道施工的一个重要因素，不仅会影响到隧道施工的安全性，也会对隧道施工的质量造成影响。在隧道施工过程中，地质结构的不稳定，会导致岩层薄体区域出现褶曲，在这种情况下，若是在该区域进行穿岩作业，很容易导致施工地区的地面出现不均匀沉降，严重情况下还有可能引发塌方问题，并对隧道施工人员的人身安全造成威胁。在隧道施工过程中，如果隧道施工涉及到在岩层破碎地带或断层地带的施工，则在上述地带进行施工的时候，该地区的地质结构会因岩体内地应力的释放而变得松散、不稳定，再加上地质结构所承受压力的逐渐变大，很容易导致在隧道开挖作业过程中出现塌方问题，以至于影响到隧道施工的安全性和施工质量。一般情况下，在隧道施工涌水区域，塌方现象最常发生，而这不仅会提高隧道施工出现安全事故的几率，也会对隧道施工的质量造成不利影响。

2.2涌水问题

在隧道施工过程中，涌水是隧道施工比较常见的一种地质灾害，也是发生几率最高的地质灾害问题，并且对隧道施工造成的影响也比较大。在隧道施工中，隧道施工区域的地质结构发生变化或隧道在开凿作业时被破坏等因素，是导致隧道施工出现涌水灾害的主要因素。在上述因素的影响和作用下，会导致地下水通过隧道涌出地面，而这不仅会对隧道施工的速度造成影响，也会影响到隧道施工的质量。从涌水灾害的表现形式来看，在隧道施工过程中，岩层破碎地带存在裂缝会引发严重的渗漏现象，并导致岩溶裂缝水与管道水涌出，进而对隧道施工造成较为严重的影响。

3隧道施工地质灾害的防治措施

3.1塌方灾害的防治

若隧道塌方事故出现，施工人员应在第一时间撤离施工现场。负责人员及时调查塌方的原因，并制定合理有效的应急处置方案。

1）处理塌方应先加固未塌地段，防止继续发展。对于开洞高度较低，延伸长度较短的隧道项目，首先应对洞体两端进行加固处理，采取锚喷联合支护对侧面和顶部岩层结构进行加固，稳固岩层支架后清理残渣，拆除临时支架。对于开洞高度高，而塌渣数量较大的隧道项目，塌渣全部封堵洞口时应及时采取支护，并探测塌穴的位置和规模，采取注浆加固方法封堵渣体，待结构稳定后再按照先上后下的顺序清理渣体，尽快完成洞体的衬砌。当隧道施工地质结构不良，导致塌方出现冒顶时，应在陷周围及时打设地表锚杆，并采取钢架支撑等进行加固。当洞口塌方延伸到地表层，应采取暗洞明作的策略，避免塌方进一步扩大。

2）在处理塌方事故时应加强对地下水的防排工作。引截地下水防止对塌方区域造成侵蚀，避免出现二次塌方。

a.岩层地表下沉或出现裂缝，应采用不透水土壤夯实结构，并防止地下水渗入塌方区域。

b.塌方体存在地下水活动时，应及时引流地下水。

c.塌方通顶时，塌方区域回调高度要高于地表，并用不透水黏土封堵回填口，四周开发排水通道，用防水布遮盖陷。

3）塌方出现后必须增加检测强度，增加监测点数，根据实时监测数据调整施工方案。

4）根据塌方地段规模和地质特点加强衬砌。塌方规模较小，可以用干砌片石及时封堵塌穴，如果塌方区域较大，则必须在回填一定量干砌片石后，用钢支撑加固周围岩层。对于特大塌方事故，应开展专项应急处置方案。

3.2涌水灾害的防治

涌水地段是施工过程经常要处理的问题。断层地带经常会造成涌水，洞顶岩层厚度太小，裂隙扩张，降雨时水分渗漏也会造成涌水。我们一般采用的方法是超前钻孔排水、超前小导管预注浆堵水和辅助坑道排水。超前对于围岩堵水处理，要根据地质和水文条件做好方案再施工。围浆注浆堵水是灌注浆液至围岩区富水区域，封堵地层渗水裂隙，减少围岩渗水。注浆液通常包括水泥浆液、水泥-水玻璃浆液以及化学浆液，注浆时候通过从地表钻孔或者径向、超前向方式进行。各浆液的材料特点也有差异，水泥浆液优点是结石强度高，配置容易，材料丰富，成本低廉，缺点是颗粒粗，易沉淀，不稳定。水泥-水玻璃浆液来源丰富，结石率高，无毒，易配置，可靠。可以通过改变水泥和水玻璃的配合比，调节扩散范围。化学浆粘度低，凝胶时间可控制，稳定性好，抗渗性强，结石率高，但是有点毒性。岩石裂缝、浆液粘度、凝结的时间、注浆的速度和压力等等，会影响浆液扩散半径。扩散半径与压浆压力和压入时间成正比，与浆液粘度成反比。注浆过程还要注意涌水压力，裂缝大小和粗糙度及浆液性质和浓度对注浆的压力大小的影响。修建隧道的时候，要注意减少地下水渗流带的泥沙，因为

这些会使得围岩粘聚力下降，加大衬砌的风险，同时，大量的泥沙会堵塞排水管道，造成隧道渗流。采用围岩注浆好处是能够封堵渗水通道，形成隔水保护效果，固化的浆液使得围岩力学性质改善，减轻隧道结果外水压力。此外的涌水集中大范围的地方，可采用开缝的摩擦锚杆排水后喷锚。也可以使用排水管和汇水孔后，喷射混凝土进行防水。

4 结语

隧道施工中出现地质灾害是影响隧道施工质量和效率的主要因素，也是制约交通运输行业发展的重要因素。基于此，针对隧道施工过程中较常出现的塌方、涌水等地质灾害，施工单位可采用适宜的防治措施对其进行处理，以此保证隧道施工的顺利实施，据此提升隧道施工的质量，进而为安全使用隧道奠定基础。

参考文献：

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