关于在喀斯特地貌山区修建隧道防治不良地质灾害的技术研究

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　　摘    要：随着经济不断的发展，社会不断的进步，文章结合某喀斯特地貌山区高速公路隧道的施工经验，介绍了三种不同类型隧道地质灾害的防治技术，从而对隧道通过不同形态岩溶地段的处理措施进行总结。
　　关键词：喀斯特地貌;地质灾害;岩爆;溶洞处理;突水突泥;防治技术
　　1  引言
　　随着我国社会经济发展水平的不断提升，人们对于交通运输的需求不断增加，在不同地势地貌上使得公路隧道的修建量也越来越多。然而，在实际修建的过程中，由于地貌地形的复杂多变，再加上某些人为因素的影响，会在很大程度上使公路隧道在实际选址与施工的过程中遇到一些不良地质灾害，如果不加以重视，则会产生极为严重的后果。因此，以下主要针对喀斯特地貌山区隧道的修建，结合实际案例，对隧道实际选址与施工过程中不良地质灾害的防治进行了分析与研究，以期能够使隧道施工中存在的安全隐患得以最大限度的避免，在保障施工人员人身安全的同时，提高喀斯特地貌山区隧道的施工质量。
　　2  溶洞概况
　　某隧道为连拱式隧道，长度150m，最大埋深约为100m。该隧道大型溶洞横向的平均宽度约35m，平均高度约为10m，顺着隧道的方向溶洞向前延伸约70m长，溶洞的出口在中导洞出口上方约3m的位置。溶洞的岩壁为钟乳石，洞内相对潮湿;在雨季的时候，洞内会有一定量的积水存在;另外，在溶洞的顶部有较多悬石，溶洞底部大部分为沉积的黄褐色黏土，且有多处落石区。
　　3  在喀斯特地貌山区修建隧道防治不良地质灾的技术研究
　　3.1  加强生物防治技术的开发与研究
　　主要是从保护生物机理不受破坏的角度进行地质灾害防治，比如当下常用的植树造林、种草、合理开发放牧等，生物防治手段是一项长期的持续性工程，必须要合理分析，针对不同的地区运用不同的生物造林等技术，从而提高植被成活率，维护生态环境的和谐稳定。
　　3.2  岩土工程地质灾害的生物防治措施
　　对岩土工程地质灾害采用生物防治措施，通过绿化的方式，既起到了防治地质灾害的作用，又美化了环境，对工程所在环境条件起到改善的作用，促进当地的自然生态平衡。采用植树造林的方法或者种草护坡的方法，可以降低投资成本，而且应用的范围广，成效显著。这种防治措施可以长时间地发挥作用，当然要发挥其防治地质灾害的效益也需要很长的时间。
　　3.3  做好超前地质预报
　　（1）采用超前探测孔和TSP地质预报对前方地质进行探测，得出数据后，进行地质预测，在开挖中结合掌子面地质情况应证和纠正，并不断提高预测水平。（2）在隧道开挖后，掌子面及两侧洞壁周围围岩会发生变形，加强对围岩变形进行超前监测，根据位移变化速率判定围岩稳定情况，决定是否可进行下部工序施工。（3）岩爆发生前，通常会有一定的响声，现场施工人员可根据声响及时对围岩是否存在岩爆做出初步判断。
　　3.4  断层的防治措施
　　在山区隧道工程施工的过程中，如果遇到断层问题，首先我们使用无震动爆破，并对隧道进行加固处理，在此过程中，可以使用钢筋架、喷锚网等工具，从而使隧道的稳定性得以增强，然后，利用半剖面微台阶法、上下剖面依次开挖法来进行施工。对断层进行矫正或者是跨越的时候，需要对科学先进的方法进行运用，通过对地质探测雷达进行利用或者是探测扫描地形来对隧道地质相关的结构进行了解。同时，在隧道工程实际施工之前进行探测，对隧道的顶端与两侧采取提前的加固处理，并且，在施工结束之后还需要对钢筋混凝土进行应用来实现多级加固支撑，从而使隧道的穩定性得以切实提高，有效防治断层出现。
　　3.5  改善围岩性质
　　在施工过程中，爆破完成后立即向掌子面及周围围岩采用高压水枪喷水，加快应力释放，以降低岩体强度，减弱岩体的脆性，从而消除或减缓岩爆程度。但该方法对隧道围岩的稳定有一定的影响。施工中应视情况而定。对于岩爆较强段落洞段，在钻爆施工时，可在拱角、边墙及顶部加深钻打周边眼，然后向眼孔内喷灌高压水，对围岩进行软化，从而人为提前加快围岩的应力释放。孔眼超前深度可取2m。
　　3.6  溶洞地质灾害的应对策略
　　通常来说，应对溶洞不良地质灾害的策略比较多，总体上来说，可以与溶洞的位置及其大小相结合主要分为三种：（1）回填处理法，一般来说，这种方法在溶洞比较小的情况下比较适用，并且其在隧道拱腰之上的溶洞或者是对于隧道开挖范围之外的溶洞处理过程中能够起到十分重要的作用;（2）跨越式处理方法，在隧道基础部位或者是隧道下部的大型溶洞处理过程中，可以对跨越式处理的方法进行应用。应该与溶洞的实际情况相结合来对跨越结构进行合理选择，从而使结构的稳定性得以切实的保障;（3）无填充物处理方法。所谓无填充物，实际上就是说在溶洞的内部没有填充物。无填充物处理方法一般在隧道拱腰位置以上具有较大断面的溶洞处理过程中应用的比较多。
　　3.7 加强初期支护
　　初期支护采用钢筋格栅拱架、锚杆、钢筋网喷射砼联合支护形式，拱架采用8×8cm钢筋格栅拱架。二次衬砌工作紧跟开挖工序进行，尽可能减少已开挖围岩暴露的时间，减少岩爆的发生和确保施工人员人身安全，必要时可采取跳段施做衬砌。
　　3.8  调整钻爆技术
　　采用光面爆破技术，在中等以上岩爆区，周边眼间距控制在25cm以内，采用隔眼装药，增加光爆效果，以达到开挖轮廓线圆顺。尽量避免开挖面凹凸不平而造成应力的过分集中，以达到减弱岩爆发生的可能。现场施工中，调整为浅孔爆破，减少一次用药量，缩短循环进尺。减轻爆破对围岩的影响，减小爆破动力叠加，降低爆破频率和强度，从而减弱岩爆。
　　3.9  溶洞防治技术
　　通过与实际情况相结合，并对隧道地质情况、大型溶洞的规模、形态以及岩溶裂隙的发育等情况进行系统性的分析，科学合理的制定连拱隧道穿越大型溶洞的处理方案，并在实际施工的过程中，对采取的各种工程措施的有效性进行印证：（1）对连拱隧道穿越式大型溶洞进行处理，为了能够使溶洞边壁外围岩的承载力得以最大限度的利用，使实际施工中的各项措施能够得以充分地优化，穿越过程中可以对钢筋混凝土护拱进行有效利用;（2）为了能够使隧道拱顶的危石对隧道结构产生的有害影响得以一定程度上的避免，可以采取施作护拱的方式。通常来讲，为了能够使隧道实际施工的过程或者是运营过程中一些落石可能对隧道主体结构产生的损害得以避免，可以施作足够厚的缓冲层在护拱的上部;（3）对于加洋双连拱隧道来说，在某些比较特殊的地质与施工条件下，可以对科学的处理方案进行制定来对其进行防治与处理，从而使隧道工程施工的安全及其质量得以切实保障。
　　4  结语
　　总之，隧道工程实际施工的过程中，会遇到各种各样复杂的地质，不良的地质灾害也不尽相同。因此，相关工作人员在施工开始之前，应做好充分地准备工作，详细地了解各种不良地质可能会造成的不利因素，并及时采取措施来对其进行预防。在本文中，主要结合喀斯特地貌山区隧道修建过程中可能会遇到的不良地质灾害进行了分析，并对不良地质灾害的防治方法进行了一定的探讨，以期能够为喀斯特地貌山区隧道修建过程中防治不良地质灾害起到一定的借鉴作用。
　　参考文献：
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