公路隧道地质灾害范例6篇

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公路隧道地质灾害

公路隧道地质灾害范文1

道路施工中可能会面对许多复杂的地质环境,会对公路隧道的施工造成严重的影响。本文讨论了在我国施工中常见的一些地质灾害类型和相应的预防和处理措施与建议。

关键词:公路隧道;施工;地质灾害

1 引言

随着国内道路交通建设的迅猛发展,公路隧道建设逐渐步入了迅速发展时期。复杂地质条件下,各种灾害性地质所引发的施工安全事故时有发生,所以针对灾害性地质隧道的施工研究十分重要。灾害性地质包括滑坡、崩塌、断层、岩溶、爆岩、软土地质等威胁隧道工程施工安全的灾害性地质条件。这些特殊地质条件为公路隧道的施工安全带来了巨大的考验。本文主要分析了实际地质灾害的现象与特点,以便更好的应对地质灾害;此外还列举了地质灾害的预防和处理方法,为公路隧道施工工作提供依据。

2 活动断层地质对公路隧道施工的影响

2.1活动断层的影响

活动断层主要是目前还在活动或断续活动的地质断层。活动断层会导致岩体出现各种破碎岩面,例如断裂面及层间裂隙面等,使岩体发生破碎,渗透性增加,地表水和降水发生下渗。当隧道需要穿越活动断层时,由于活动断层岩性松软,隧道容易出现塌方以及不均匀沉降,引起隧道结构开裂、漏水,洞口附近仰坡在雨季有滑坡、错落等危险[1]。

2.2处理措施

隧道施工中经过断层无疑有很高的难度。主要来源于断层的特点、断裂带的宽度、含水性以及断层的活动情况的组合关系。目前常见的施工手段是路线选择上尽量规避活动断层,或利用深挖路堑穿越活动断层。利用地质雷达预测、预报断层地质破碎岩体详细情况。开挖前对围岩进行加固。开挖后采用钢架加喷射混凝土作为结构支撑。按设计要求使用混凝土支护,提高混凝土支护结构强度等级。

3炭质板岩地质对公路隧道施工的影响

3.1炭质板岩地质特点

(1)开挖易坍塌

炭质板岩地质环境下,隧道爆破结束,随着围岩在外部暴露时间增多,开挖面围岩逐步出现脱落,最终发生坍塌,若遭遇围岩裂隙水冲击,坍塌情况会更加严重。

(2) 炭质板岩遇水容易软化

炭质板岩遇水会出现膨胀崩解,软化的现象。强度迅速降低,尤其在有水的层面施工时,开挖完成后围岩暴露持续时间过长,会引起隧道顶部围岩出现更大的松动,发生严重的坍塌。

(3)初期支护结构容易发生开裂破坏

当变形量超过极限值后,初期支护结构表面会发生开裂,随着应力的加剧,出现拱架结构变形或弯曲,若无法即时采取加固措施,可能会引起整个支护结构的破坏,发生坍塌。

3.2处理措施建议

隧道施工前,采取提前支护准备措施,一般使用超前小导管进行预支护,保障拱部围岩有足够的支撑力,爆破完成后,防止围岩掉块,避免顶部围岩松动;采用爆破与台阶法结合施工,降低爆破对围岩的影响,保障围岩的承载力稳定。现场爆破工作要按照围岩情况有计划的进行,确定装药量和位置;加快仰拱施工, 尽早保障整个断面的封闭,强化初期支护结构承载力,变形严重的地段,可在仰拱设置钢架,以加强支撑。

4 岩溶型地质灾害

4.1岩溶对隧道施工的影响

当隧道施工经过可溶性岩层,部分溶洞处在隧道底部,充填物很深,隧道基底施工困难,部分溶洞岩质稳定性差,容易出现坍塌;有时遭遇大的暗河,岩溶泥砂可能夹水大量注入隧道,当水不断进入坑道时,可能会出现地表开裂,山体内压激增;部分溶洞、暗河错综复杂,范围大,施工工作难度很高。岩溶程度不一,连通性也有差异,施工时一旦出现岩溶涌入水和泥砂,将会掩埋坑道、损坏机具、影响施工等事故[3]。

4.2 整治措施

隧道施工中经过岩溶地段时,应按照设计资料以及现场勘查情况,掌握溶洞的分布情况,岩层的稳定性以及地下水流状况,为施工方案的确定提供有效地质信息。目前常利用引、堵、绕等措施。

(1)引排水

遇到暗河及溶洞水流时,首选引排的方法。在测定出水源流向与隧道地理位置关系后,采用暗管及涵洞等设施引导水流,将水排出隧道外。水流位置高于隧道高度时,应开凿引水渠道,将水位先降低至隧道高度以下,再进行引排。

(2)堵填

对已经停止变化、跨径小、水量低的溶洞,可通过其与隧道的位置情况,采用混凝土和干砌片石等进行回填封闭,并基于地质条件决定是否进行边墙基础加深。

(3)绕

在岩溶区条件下施工时,若部分溶洞处理出现困难时,可合理选择路线迂回绕过溶洞,继续开展隧道其它部分施工,以节省施工时间,加快工程进度。

5 岩爆型灾害

5.1岩爆特点

岩爆出现在高地应力环境中,地下工程开挖过程里,由于开挖而引起的周边围岩出现强烈的应力作用,储存在围岩内部的弹性应变瞬间释放,且发生爆裂、剥离破坏现象,属于失稳性地质灾害[3-4]。它威胁着施工人力设备的安全,延误工程进度,所以对可能出现的岩爆环境做好勘查,有针对性的做好防治措施。

5.2防治措施

基于岩爆出现的环境,防治工作应从强化围岩应力入手。合理设计隧道位置,保证轴线方向同主应力平行;利用钻孔卸压法、分部开挖手段并且在岩面喷水软化岩体等方法;强化围岩。包括加固开挖洞壁与掌子面的超前加固,主要方法有锚喷、钢纤维喷混凝土和锚杆锚固等。

6 黄土地质对公路隧道施工的影响

6.1 黄土地层对施工的影响

黄土地质有多变构造,并有延续性。在隧道施工时,土体易于顺着节理开裂或剪断。黄土地层若出现在坑道顶部会引发隧道塌顶,位于隧道侧壁则容易发生侧壁掉土,处理不及时,常会引起更严重的坍塌。经水浸湿后,易于突然出现下沉,使施工中的围岩丧失自稳性。

6.2 黄土隧道施工中的防治措施

隧道施工经过黄土地层时,首先要保障对黄土地层节理与分布情况充分的调研。黄土暴露时间过长,会导致围岩风化松弛,进而引起塌方。施工中多采用复合式衬砌,及时设置拱架支撑等初期支护设施,快速构建坚实的支护体系。在含水量较大的地质条件下,要设计好排水方式,改善施工环境。在开挖过程中多用短台阶施工法或分部施工法。

7 膨胀性围岩地质的影响

7.1 特点及危害形式

膨胀性围岩地质存在湿涨干缩以及往复变形的特性,干燥土质条件下的膨胀性岩层,质地较硬,易于脆裂,会出现明显的开裂隙,如果被水浸湿,裂隙将会回缩变窄甚至闭合,地质强度显著降低。软质地质的膨胀性围岩在断裂褶皱的环境下,出现破碎带,隧道施工中受风化作用的影响,出现体积膨胀,产生膨胀压力。所以在这种围岩地质条件下施工中,常遇到围岩变形大,等不良现象。通常会产生开裂、下沉、坍塌与破坏等危险形式。

7.2 整治措施

开挖前勘察围岩特性与规模,借鉴其他的工程实例,认真按照设计文件给予的技术要求进行施工。还应对施工中的情况进行充分的检测和及时调整,分析其地质规律。研究地下水分布范围和实际情况,掌握地下水对施工工作的影响,以便依据围岩条件采取合理的施工方法。

总结

我国国土广阔,公路隧道建设中遇到的特殊灾害性地质环境也多种多样。面对着多变复杂的施工环境,如何合理的应对处理,关系到我国公路隧道建设水平,需要我们更多的研究和学习。

参考文献

[1]孙富学,朱秀清.隧道工程塌方治理及工程实例[J].公路交通技术,2009(2):105-107

[2]朱苦竹,朱合华.滑坡与隧道相互作用机理实例分析[J].地下空间与工程学报,2008,2(5):809-812,817

公路隧道地质灾害范文2

【关键词】模糊层次评价法;地质灾害;风险评估;隧道施工;价值

随着工业技术的快速发展,我国四通八达的高速公路网建设已经纳入国家发展建设规划之中,隧道施工建设作为我国高速公路穿越山岭的主要工程建筑,变得非常多见,因此随着我国经济状况的明显好转公路网也逐渐变得完善。通常的道路建设施工施工中,隧道塌方由于技术要求高、施工环境复杂、地质状况差等多种因素,已经逐渐被我国施工人员纳入隧道施工中较为常见的几种地质灾害类型中。从隧道塌方的成因来看,通常是由于道路施工地质状况不稳而引发的突发性崩塌事故,如果不能及时处理解决,就会引发很大的交通事故,使工期延误,造成财产损失,更重要的是这种灾害已经成为制约我国隧道施工发展的瓶颈。尤其是断层破碎带,作为隧道运营的一个重要安全隐患,本身具有低强度、抗水性差、易变形和透水性大的特征,但经常被施工方所忽视,由此为施工留下安全隐患。

一.模糊层次评价法对于常见的隧道地质灾害评估概况

从我国目前具体的隧道塌方施工隐患中可以看出,造成隧道施工塌方的具体成因是多种因素综合作用的结果,通过地质状况的隐患再加上施工方的技术失误,由此为公路网诱发次生灾害埋下了不利因子。随着技术的不断发展,从施工技术人员从塌方现场收集整理的资料数据来看,灾害类型多、成因广,由此对信息的掌握和分析统计以及反馈不能做到系统、科学与及时,对此,针对隧道塌方的成因分析以及数据检测评估需要运用迷糊层次评价法对其进行有效评估,通过定性与定量指标分析,制定事后处理方案以及事先的风险防范机制来对隧道地质灾害作出科学评估。因此,采取模糊层次评价法显然成为当前非常适用和相对科学的评价标准,但是对事物不同程度的评价,常常要介入多个不确定因素或指标,比如,在分析隧道地质灾害评估中需要将不可控评价指标分成多种因子组成的模糊因素集,通过对评审等级[1]的有效设定,排除不利因子从而组成另一种模糊评价集合,在此过程中需要分别对各个评审等级的归属程度进行数据运算,由此组成模糊评价矩阵。

二.模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用理论

模糊层次评价法通常在隧道地质灾害评估中的应用十分广泛,作用也非常大。从模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用理论分析来看,此方法根据综合评价指标,事先对客观事物的不同类型的影响因子进行有效分解,从而构建一套完整的数据分析、统计、评估、反馈体系,之后再对所有不同的赋值指标权重系数进行界定,通过运用综合评价模型对其进行有效整合,从而得到正确的综合评价值,随后就可对常见的隧道地质灾害进行有效评估。

三.模糊层次评价法在具体工程实例中的应用

(一)工程实例概况

就以汶川地震对公路隧道造成的灾害为例。据了解,2008年汶川大地震造成四川多处隧道塌方,下面通过对坍塌隧道危险度作出评价,其基本理论依据是:将隧道稳定性评价、附近水文地质评价、隧道地质灾害发育情况以及其稳定性评价均纳入坍塌事故危险度模糊综合评价的影响因子范围内,此外还要对隧道事故产生的具体损失评价利用模糊层次分析法对其展开定量分析,通过地质灾害对隧道工程事故的评估应用,来论述模糊层次分析法的具体应用价值,这样不但可以较为客观地评价和预测灾害发生所造成的危险度,同时也为事中、事后的应急处置和防范提供参考依据。

通过资料表明,地震所诱发的地质灾害多发生于很多无人区以及那些交通十分不便利的山区,除了地形条件复杂险恶之外,灾害对于人民生命和财产造成了很大的损害。根据实际情况及历史数据资料显示,针对次生灾害的现场测定以及物理力学参数分析、取样都十分困难;同时,隧道的物质级配及物理力学特性相对离散,综上几种因素,本文就重点采用模糊层次分析法对隧道地质灾害作出评估。这种分析法能够相对客观地预测和评价地质灾害的危险系数,从而可以为应急处置提供指导。

(二)模糊层次综合分析方法实例应用

(1)危险度评价指标的选取

西南地区降水量大,特别是山区较多,由于降雨历时不均匀,地质状况较差,多处于板块与板块的交界地带,因此地壳运动在较强烈的情况下就会诱发地震和泥石流等自然灾害,由于西南地区隧道较多,自身并没有很好的排水设施,如果隧道顶端在长时间的雨量冲刷下就会造成泥石流,也可能在地震时极容易造成隧道坍塌,而隧道组成物质的物理力学参数(如内摩擦角和内聚力)就不利于坝体自身的抗滑稳定。再加上震后隧道内部的渗流通道会被细颗粒堵塞,所以极不利于隧道稳定。因此,本文将水文、地质等自然因素和隧道自身状况作为分层评价具体指标,至于灾害危险度评价指标体系的建立要以对影响隧道安全性的因素综合分析为依据,由此而形成一整套层次明确的评价指标体系。该分层次评价体系一共分为目标层、准则层和指标层三个不同层次。对于评价结果要根据评价标准指标获取,从分析可知,四川隧道的危险度(W)[2]已经属于高危等级,所以应该采取积极的工程措施进行安全隐患处理,同时还要做好次生灾害应急避险预案。

(2)分析结论

综上所述,通过以上对地质灾害造成隧道坍塌的危险度进行模糊层次分析评价可知,该方法对危险度的评价具有快速、直观的特点,其过程基本可以反映出工程的实施情况,通过具体指标的敏感度分析可知,洪水、隧道岩石几何参数对灾害危险度评价值的影响比较明显,但是隧道的安全、稳定性还是一个发展制约瓶颈,在实际情况中,导致隧道溃决的因素还会有很多。所以,利用模糊层次评价法[3]如何更加全面系统地对隧道地质灾害危险度作出一个定量的评估仍然较为困难。目前尚处于研究阶段,而本次提出的模型思路只适用于一般的地质灾害危险度判定,所以后面的理论研究仍待继续深入,以便在今后的研究中取得一个较为客观准确的评估体系,从而减少隧道等地质灾害发生的频率和灾害损失。

结束语

通过上述分析可以得到相应的结论,隧道施工在面对不同程度的高风险系数、等级的地质灾害时,虽然施工方不能及时改变客观环境存在的本质,也无法摆脱自然存在的孕险环境,但可以通过模糊层次分析评估体系将隧道施工致险因子的负面干扰降到最低,就能从本质上降低次生灾害发生的可能性。本文所研究的模糊层次评价法[3]能够对不确定因素给予足够的重视,因此,特别适用于由多方面因素所决定的被评价事物的评估,但在具体的操作过程中由于地质灾害的随机性,这就会导致评价人员主观性较强,评价结果呈现出一种模糊性,也不可避免地存在一定的误差,因此还需要在今后不断的研究过程中进行改进。

【参考文献】

[1]徐善初,张世林,陈建平.模糊层次评价法在隧道地质灾害评估中的应用[J]. 地下空间与工程学报,2013,04:946-953.

公路隧道地质灾害范文3

关键词:隧道施工;地质超前预报;监控量测;数据分析

前言

随着科技的进步和工程技术的发展,人们对地下空间的利用将得到更多重视。隧道作为山岭地区公路、铁路建设不可缺少的一部分,将会起着越来越重要的作用。尽管前期勘察进行了地质调查、地质钻探,但由于隧道位于地层之中,对周围地质环境的变化很敏感,无法完全掌握隧道所在地质条件。这就需要在隧道工程施工过程中加强现场监控量测,从而判断围岩和隧道的稳定状态、以保证施工安全进行。文章以广乐高速公路杨溪隧道为例,总结和提出了监控量测及信息反馈分析研究方法,对工程实践与研究具有一定的参考价值。

1 工程概况及存在的工程地质问题

广乐高速公路是京港澳高速公路粤境段的复线。本区属中亚热带湿润型季风气候区,地震基本烈度Ⅵ度,地表水系较发育,在隧道进出口两侧冲沟处常年溪流不断,水量随季节有明显变化。该隧道地下水为基岩风化带内的裂隙水,丰富的地下水水源,使得隧道区地下水较为发育,施工时要注意排水、预防涌水。

存在的工程地质问题有围岩变形破坏问题;涌水和突水问题;地面沉陷与塌陷问题;其他隧道地质灾害问题,如岩溶塌陷、高地温、瓦斯爆炸和有害气体的突出等灾害问题。

2 内容与目的

目前,地质超前预报分为地质构造预测预报、地层岩性预测预报、地下水预测预报和不良地质预测预报。其主要目的:清晰的了解掌子面前方的工程地质与水文地质条件,以确保工程施工的顺利进行;进一步减小地质灾害发生的概率和造成危害的程度;为工程设计的优化提供地质依据;为竣工文件的编制提供地质资料。

3 监测方案与数据分析方法

拟监测的项目主要有拱顶下沉、地质和支护状况观察、周边收敛、锚杆拉拔力检测、地表下沉和围岩内部位移量测。拱顶下沉量测点,在拱顶中心线上布置3个测点;围岩体内位移量测每个断面布设3~5个量测点;接触压力每断面布设3~7个点。一般来说,力学分析法和经验法都是分析监测数据、预测隧道的稳定性所常用的方法。力学计算法一般用于调整和确定支护系统,而经验法则主要是依据经验建来分析监测数据,从而分析围岩的稳定性及支护系统的工作情况。

4 杨溪隧道监测数据分析

ZK66+100断面位于杨溪隧道出口洞身段,设计IV级围岩,上部为土层、强风化、中风化、夹薄层泥质砂岩,岩体破碎状、稳定性差、易坍塌,洞身开挖采用双侧壁导坑法施工。观测数据如图2、图3、图4所示。

分析可以发现,拱顶下沉量与围岩收敛量相比更大,但二者具有相同的变化趋势,这与实际工程规律相符。由围岩压力时序图的变化趋势,可以发现其与内空变位收敛曲线的变化趋势相近。时序图初期的动荡变化反映了围岩原始应力状态破坏后,在开挖面周边范围的岩体出现应力重分布现象,围岩最终重新达到稳定状态。通过施工监测,可以直观地调整施工节奏,在保证安全的情况下加快施工进度。

5 结束语

(1)监测隧道整体结构的受力变形是监控量测的主要内容。监控量测以实时数据反馈于施工,及时发现不足之处从而优化设计方案,最终使隧道施工顺利完成。(2)目前,外部条件因素严重制约着监控量测数据的准确性,数据需要经过相互对比才能准确的得出用于指导施工结论。(3)开挖会破坏岩体的最初应力状态,使岩体内部应力产生重分布,出现收敛与下沉。监控量测可以在施工过程中,及时地了解围岩和支护结构实时动态的受力与变形信息,分析判断其发展的趋势,从而对围岩的稳定性和支护系统的可靠性进行评价,以达到了及时调整施工节奏、优化支护参数并进行施工决策的目的。同时,将量测的数据与反馈分析技术结合起来的方法,能够更全面、真实地反映围岩状态变化,以修正后的参数进行力学计算,则得出的结果将与实际情况较为吻合。(4)监测采集了围岩和支护结构实时的变化趋势,通过对量测数据的分析,密切监视围岩和支护结构的变形,并将监控信息及时地反馈,可以确保隧道稳定和施工安全。

参考文献

[1]陈凯江.隧道施工监控量测及数据反分析技术研究[D].北京工业大学,2013.

[2]孙昊.公路隧道施工监控量测及分析研究[D].石家庄铁道大学,2013.

[3]雷军军.望垄江隧道监控量测技术研究[D].中南大学,2011.

[4]孙立冬.禾洛山隧道监控量测技术及衬砌安全性分析[D].西南交通大学,2007.

公路隧道地质灾害范文4

关键词:矿山法隧道;超前地质预测预报;复杂地质;地质灾害

Abstract: proven mining method tunnel working face in front of the geology as tunnel construction of the importance of safety controlling factor, so advance geological forecast work has become a mining method tunnel construction is an important part of the process. Taking Guangzhou rail transit line 3 ling bridge station ~ Sports West Point west road station mining method of interval tunnel construction actual implementation of the advanced prediction, this paper introduces the Guangzhou rail transit subway mining method tunnel construction experience, introduce the complex geological conditions of the tunnel advance geological forecast technology.

Keywords: mining method tunnel; Advance geological forecast; Complex geological; Geological disasters

中图分类号:U45文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

隧道施工时,经常穿越复杂地质区域,在施工过程中往往容易在复杂地质区域发生坍塌、涌泥、突水、地面沉降以及遭遇有害气体(瓦斯、深层天然气等)突出等地质灾害或不良的环境影响,一旦施工中未超前探明或处治措施不合理,不但危及隧道施工安全、进度及质量,同时给后期的运营留下隐患。隧道开挖前对隧道的地质条件的了解,对隧道建设有着重要的作用,因此准确地预测与反馈掌子面前方、隧道周边的具体地质信息,是地质复杂隧道建设的迫切需要。通过超前预测,可以及时发现异常情况,预报掌子面前方复杂地质体的位置及其围岩结构的完整性与其含水的可能性,为优化施工方案提供依据。本文以广州轨道交通三号线石牌桥站~体育西路站矿山法隧道区间施工为例,介绍复杂地质条件下的隧道超前地质预报技术,以期为今后类似工程的施工提供经验和参考。

1工程概况

石牌桥站~体育西路站区间为双线隧道,起于石牌桥站,止于体育西路站,总长为1265m,起讫里程YCK6+132.7~DK7+397.7。本段隧道的地质条件较为复杂,包含逆断层带、可溶岩地段、非可溶岩地段及碳质页岩及煤线地层(可能存在瓦斯)。区内属于珠江三角洲冲(淤)积平原。地下水以第四系孔隙潜水和基岩裂隙水和岩溶水为主。

2隧道超前地质预测预报内容和方法

2.1隧道超前地质预测预报内容

隧道施工超前地质预测预报是在施工时搜集地质资料,预报工作面前方短距离内的工程地质条件,以便为判断围岩类别,预测、预报前方不良地质情况,杜绝突发性事件的发生,为正确地选择开挖断面、支护参数和施工方法提供依据。根据天星隧道的地质情况,结合国内同类工程的施工经验,本标段本着“地表和洞内相结合、构造探测和水探测相结合、长中短期分阶段预报相结合”的“三结合”原则,做到有疑必探、先探后掘,充分发挥多种手段综合预报的优势,解决本标段的超前地质预报和整治问题。在施工中为了避免地质灾害和不良的环境影响,获得详细的地质条件,在施工前应做以下几个方面的探测:不良地质、地层岩性、地质构造、含水构造的位置规模及其性质。

2.2隧道超前地质预测预报方法

(1)常规地质法:根据现已开挖段的地质情况结合对隧道地表进行地质补充调查、地质勘察报告,对可能存在的地质情况进行地质素描。地质素描的内容包括:

①岩性:隧道顶、底板围岩的种类、性质、产状与特点,围岩固结情况、风化及变质软硬程度。

②地质构造:各种地质构造的类型、性质、产状、规模,以及对岩体的破坏程度;断层分布、走向、倾角、风化破碎程度;节理裂隙方向及间距,充填物及性质;岩溶展布的空间关系等。

③水文地质:洞内重要泉眼、暗河,主要出水点、涌水、突泥地点,观测其流量、水压、颜色变化、夹杂物等情况。必要时进行地表相关气象、水文观测,判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系;

④其它:包括初始应力状态、掌子面自稳状况等。

(2)TSP-203超前物探法:利用在隧道围岩以排列方式激发弹性波,弹性波在向三维空间传播的过程中,遇到声阻抗界面,即地质岩性变化的界面、构造破碎带、岩溶和岩溶发育带等,会产生弹性波的反射现象,这种反射波被布置在隧道围岩内的检波装置接收下来,输入到仪器中进行信号的放大、数字采集和处理,实现拾取掌子面前方岩体中的反射波信息,达到预报的目的。

图1 .TSP203超前地质预报系统原理与布设

(3)超前探孔:使用超前地质钻杆在隧道断面的若干个部位进行钻探,依据钻杆内岩土结构、构造及水文地质判定前方围岩的性质。一般取隧道断面的三个点,中上部、左侧、右侧,将钻探出的围岩综合对比分析然后按每两米一个断面记录其围岩状况。这种方法是最直观的进行地质探测,直接揭示前方几十米地层的岩性、岩体结构、构造、地下水、岩溶洞穴充填物及其性质、岩体完整程度等资料,比较直观,还可通过岩芯试验获得岩石强度等定量指标。

3石牌桥站~体育西路站区间隧道超前地质预测预报

施工过程中对石牌桥站~体育西路站区间隧道全部开展超前预测预报工作,并重点对发生易塌方、突水突泥工程地质灾害段落进行超前预报工作,为及时调整施工方案及预防地质灾害发生提供基础资料,从而降低地质灾害的发生几率和风险。

3.1极易发生塌方、突水涌泥的逆断层段地质预报方法

(1)常规地质法:对隧道地表进行补充地质调查和隧道内地质素描,根据掌子面开挖揭示的地质条件及部分炮眼加深2~3m的探测情况,如地层岩性特征、岩体破碎程度、地下水发育情况、结构面性质、洞型变形破坏特征等,对掌子面进行地质素描,并进行地质作图。

(2)综合超前物探:长距离超前物探采用TSP-203对掌子面前方约100m范围内的地质构造的位置、规模、性质作较为详细的预报,探测岩体的完整性及岩溶和地下水的发育情况,每100m施作一次;中近距离超前物探采用红外探水仪器、地质雷达物探手段对掌子面前方先进行中距离综合超前预测、预报,每25m施作一次,一次范围30m。

(3)超前探孔:超前地质钻孔采用单孔水平取岩芯钻探法,超前探测20~30m,验证中近距离物探超前探测的异常地段,正洞每个断面不少于5孔,每个断面3孔;加深炮孔探测利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况,在每一循环钻设炮眼时布设3~5个钻孔加深1~3m作为探测孔。

3.2可溶岩一般地段及出口非可溶岩地段

该区段采用的常规地质法及综合超前物探法与逆断层段地质使用的方法相同,使用超前探孔采用单孔水平取岩芯钻探法,超前探测30m,验证中近距离物探超前探测的异常地段,正洞每个断面不少于3孔;加深炮孔探测利用在隧道开挖工作面上的炮眼钻孔来探测前方围岩的地质情况,在每一循环钻设炮眼时布设3~5个钻孔加深1~3m作为探测孔。

3.3含碳质页岩及煤线地层有瓦斯积累可能地段预报方法

施工含碳质页岩及煤线地层结合岩溶段超前预报措施并利用超前钻孔、地质雷达探测等手段,对掌子面与侧壁进行地层岩性特征、地层产状、煤线厚度、瓦斯压力、含量和浓度等综合分析。

4结语

超前地质预测预报是规避复杂隧道地质风险的最有效手段,在施工当中应当将超前地质预测预报工作作为一道工序纳入施工设计中。隧道施工过程中,复杂地质条件下的地质超前探测也不再单一的使用一种方法进行预测,而是综合采取几种方法同时进行,对探测的结果进行综合判断分析。综合判断分析是综合超前地质预报方法的核心,它对各种预报手段获得的资料进行归纳、分析、对比,提出最终预报结论,从而对工程措施提出建议,指导施工。综合分析探测报告,内容包括工作概况、采用的各种预报手段及预报结果、相互印证情况、综合分析预报结论、灾害警报、施工方法和施工措施建议等。

本文对逆断层段、可溶岩地段、非可溶岩地段、含碳质页岩及煤线地层有瓦斯积累可能地段的隧道进行地质超前探测,综合采用常规地质法、综合超前物探法及超前探孔作为主要的超前地质预测手段,取得了较好的效果。避免了施工过程中坍塌、涌泥、突水、地面沉降、有害气体(瓦斯、深层天然气等)突出等地质灾害或不良的环境影响的发生。

参考文献

[1]王锦山.隧道施工超前地质预报理论基础与方法[M].中国地质大学出版社,2012.

公路隧道地质灾害范文5

【关键词】山区隧道;地质勘察技术;综合应用;探讨

隧道工程建设施工难度大,施工技术要求高,任何一个施工环节出现问题都可能对整个隧道工程质量产生严重影响。山区地质环境较其他区域而言,其地质环境更为复杂,特别是在深埋隧道工程建设中经常会遇到高地应力岩爆及高地温等问题,超长隧道工程建设施工中会遇到通风问题;软弱围岩地质条件下的隧道工程建设会在施工中遇到塌方,渗透等问题,这些因素的存在都给隧道施工带来极大的难度。为了能够保证山区隧道工程施工质量必须要通过技术手段来防止这些地质灾害,地质勘查技术是当前隧道建设工程领域中一项重要的防治这些地质灾害,确保隧道工程安全施工的重要技术。加强对该项技术在山区隧道工程建设中的综合应用问题研究具有十分重要的现实意义。

1.山区隧道工程地质状况概述

山区隧道一般为岩溶地貌或蚀峰地貌,整体地质具有明显的切割特征,高差较大,通常从进洞到出洞的呈现出逐步降低趋势。山区岩体的整体性差,通常山区的岩体节理裂痕比较严重,使得在隧道工程建设时往往会因围岩稳定性差给施工带来极大的难度。所以,针对山区隧道工程地质状况特点,为了能确保隧道工程顺利实施,必须要对山区隧道的地质水文情况、地质构造规律特征、岩溶发育状况进行深入细致的勘查,根据地质勘查结果合理选用施工技术和施工工艺,并结合勘查数据结果对施工可能会存在的施工安全隐患问题采取有针对性的技术处理措施,为山区隧道工程建设的顺利实施提供重要的技术支持。

2.地质勘察技术在山区隧道工程建设中综合应用方式及效果

2.1地质调绘技术

地质调绘技术是一项综合性的地质勘查技术,该技术主要对山区隧道整体地质状况进行勘查分析。具体而言,该项技术主要是对山区隧道施工区域的地质条件和地貌条件进行深入的勘查,结合施工区域相关地质状况资料对隧道工程建设的可行性作出综合评价,为后续的隧道地质勘查工作提供重要的依据。由于山区隧道工程的地质条件相对比较复杂,通过运用地质调绘技术可以对山区隧道的整体地质状况进行掌握,经对隧道工程区域地质状况的细化分析后发现不利于隧道施工的地质问题,进而针对问题采取相应的防范措施。由于绝大多数的地表都是由第四系覆盖,往往在地质构造方面对地质具体情况难以直观观测到。在此情况下,我们可运用地质调绘技术在岩层上合理地布四条物探测线,同时结合地震法及电法对其进行勘查,可对岩层的断裂的具体走向和发展趋势进行整体掌握。为山区隧道工程后期的地质勘查工作施工组织设计提供重要的地质资料参考依据。

2.2综合物探技术

地质调绘技术是对山区隧道工程区域的地质构造,如岩层、水文进行大面积的勘查、分析的技术。使得我们对山区隧道工程的地质状况有了整体性掌握,且对山区隧道工程施工中可能存在的不利于施工的地质问题进行了分析和评价。这样为山区隧道工程的后续地质勘查工作确定了地质勘查目标和方向。综合物探是山区隧道地质勘查技术体系的重要组成部分,该项技术融合高密度电法、地震折射法、电测探法、室内岩芯法及综合测井法于一体的综合性物探技术。在地质勘查实践应用中,可首先采用地震折射的方式沿着路线发展方向布置两条物探纵剖面;应用电测探法与高密度电法在隧道的进口位置与出口位置布设四条横剖面;应用地震折射法相应的连续简单观测体系测定完整浅部基岩界面实际速度,按照岩层倾角逐步推延至洞身,参照钻孔岩芯测试弹性波速的相应结果实施统计与对比。对钻探状况和地质调绘地质覆盖层的具体厚度进行综合性分析,确定各断层的走向、倾角、线路具置及断层宽度。通过对地质勘查所得资料的分析通过弹性波对岩石种类进行划分,然后结合电测探法和高密度电法、地质调绘应用差时距曲线对山区隧道地质的实际状况进行定量分析,经分析后确定隧道工程进口位置及出口位置的地层结构、岩石覆盖层厚度和各边界岩层风化程度、岩体的完整性等,为山区隧道工程施工工艺、施工技术的选定提供重要的参考依据。

2.3钻探技术

钻探技术是检验山区隧道地质勘查调绘技术和物探技术在综合勘查中是否有效果的最为直接的方法,也是对山区隧道工程地质水文参数进行采集的重要方式。钻探一般钻进岩体比较深,通过采集到的岩体构成成分,我们可以对隧道工程地质的具体状况进行掌握,是一种最为直接,最直观了解山区隧道区域地质状况的勘查方法。在山区隧道地质水文试验中,一般需要融合多种测试方法才能得到最为准确的测试结果。其具体测试方法为:对隧道区域的岩层进行分层止水,然后采用清水钻进的方式进行三次降深的抽水试验和提水试验。最后采用相关的试验方式对地质的具体参数进行提取,整理与分析。为了能够提高水文试验相关参数的准确度,可采用专业潜水泵或者是测流仪对隧道岩层进行钻探,可有效提升试验数据参数的准确性。

3.结语

总而言之,山区隧道工程建设是一项复杂而系统的工程,在建设过程中可能会因极其复杂的隧道地质状况给施工带来一定的困难性,为了能够保证山区隧道工程高质、高效地完成施工任务,需要利用当前比较先进的地质勘查技术对地质状况勘查清楚,进而根据地质勘查所得数据,合理选用适宜的隧道工程施工工艺和技术。

【参考文献】

公路隧道地质灾害范文6

【关键词】高速公路隧道岩溶综合勘察

中图分类号: U45 文献标识码: A

1 项目概况

1.1 工程概况

在建的贵州仁怀至赤水高速公路洞湾隧道位于习水县回龙镇洞湾村境内,交通不便。隧道采用分离式,长度2085m,属特长隧道,最大埋深310m,为该高速公路的控制性工程之一。

1.2 隧道岩溶发育概况

隧道进口段施工开挖过程中发现了大型溶洞RD1及其溶洞群,位于左线ZK66+460~ZK66+487下方,右线YK66+459~YK66+516段下方及右侧。该溶洞群受断层F1控制,整体呈北东~南西走向,其中1#洞腔规模最大,最大洞高约22m,最大洞宽56m,该洞腔对隧道的影响最大,出于安全考虑,右线进口段停工。

2 岩溶综合勘察方法概述

为了准确查明该隧道岩溶段的地质条件、尽快开展岩溶工程治理的设计及施工工作,笔者参与了广东核力工程勘察院于2012年初进行的岩溶专题勘察工作,制定并采用了以下综合勘察方法:

① 高精度测量:通过洞外一级控制点引点,将线路坐标系统引入溶洞内,共引入洞内高精度控制点13个,以此为基准,用全站仪、激光测距仪等仪器完成1:200溶洞断面控制测量1121.29m/33条,溶洞平面边界测点4032点,较好地控制了溶洞的空间及平面形态特征。

② 溶洞内地质测绘:配合断面测量同时进行。按1:200比例尺对溶洞的规模、形态,长度、宽度、高度及洞底起伏和洞顶的凹凸、支洞、溶洞的分叉位置、延伸方向、溶洞的联通情况及与隧道底轴线的关系进行详细量测,对溶洞充填情况、石笋、石柱、石钟乳发育情况,地下水大小、流向及水力联系情况,进出水位置及洞壁、顶底地质特征进行调查。对调绘成果进行综合整理,分析岩溶发育特征和对隧道的影响。

③ 隧道围岩地质测绘:结合施工开挖情况,对隧道两壁、顶底及掌子面进行详细观察描述,重点观察地层不同岩性界线、溶洞发育情况、地下水、构造、节理裂隙发育情况、软弱夹层、岩石风化程度及完整性、围岩分级等,按1:500比例尺进行。

④ 隧道地表地质测绘:对隧道全线地表进行1:1000地质调绘,面积为1.42km2。采用穿越法、追踪法等,标定并用GPS准确测量了60余个地质点、水文点、构造点、地层界线点等控制性点位,完善了隧道洞身地层岩性、地质构造等内容。

⑤ 工程物探:分别采用高密度电法、地震波法、大地电磁法(EH4)三种不同方法对隧道进口已开挖段、溶洞地板、隧道地表进行测试,并作资料对比研究。沿隧道纵向在进口段隧道底板布置了4条高精度地震雷达剖面,总长1670m;布置了2条高密度电法勘测剖面,总长1680m;沿纵向在已发现溶洞底板布置了12条高精度地震雷达剖面,总长2380m;隧道地表布置了4条EH4剖面,总长2230m/125点。

⑥ 工程钻探:依据详细地质测绘及物探异常情况,有针对性地布置钻孔18个,主要布置在隧道进口段已开挖隧道底板,目的是进一步查明隧道底板以下岩溶发育情况和软弱夹层、岩石的完整程度,验证物探解释效果。在隧道左线布置8个、右线布置10个钻孔,钻探采用回转取芯钻进,对岩芯进行取样测试。

⑦ 室内试验:对钻孔岩芯取样进行饱和抗压、抗弯、抗剪试验;对进口段溶洞内的出水口、暗河分别取2组地下水样品进行侵蚀性分析。为岩溶治理工程设计提供准确的物理力学性质参数。

3 综合勘察方法的效果

洞湾隧道进口段岩溶采用了高精度测量、地质测绘、工程物探及钻探、室内试验等综合勘察方法,查明了该岩溶段的工程地质和水文地质条件,准确分析了岩溶对隧道底板稳定性的影响,为该段岩溶治理工程的设计及施工提供了准确的地质依据,为该隧道的如期竣工赢得了宝贵时间,得到了各方的肯定。运用综合勘察方法取得的成果在后期岩溶治理工程施工时检验为优良。