成都地质灾害研究论文

深埋隧道工程的灾害地质问题论文

摘要 ：在进行深埋隧道工程施工过程中，由于洞程较长，洞深埋设较大，地质条件较复杂，在施工时，如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此，以实际工程为例，对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨，保证了施工的顺利进行，以期为类似工程提供参考与借鉴。

关键词 ：深埋隧道工程；灾害地质；高压涌水

1工程概况

太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道，隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740，长3116；右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例，对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。

2深埋隧道中的高地温难题

深埋地下隧道的工程中，地质问题是需要进行探索和研究的关键领域，最先要通过预测天然地温，一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境，还会严重降低工人的劳动生产率，甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外，对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而，地温值是随着地下工程埋深在不断变化的，但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的，因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。

3深埋隧道与岩爆的高地应力问题

在深埋地下隧道的工程中，其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深，其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外，最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力，还导致硐顶部出现高拉应力，这样会导致硐室围岩不稳定，埋下隐患。由于高地应力的存在，一些黏性土含量较高，而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放，地下隧洞就会发生变形，往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始，洞身变形的长度有40m，起初的支架保护结构破坏就会非常严重，通过测量计算，隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间，隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位，甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力，考虑使用约1万根超长锚杆，要求总长超过11×104m，把地下隧洞中的断面改成环形成拱，做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破，也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动，但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现，岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列，岩石是胶结连接还是结晶连接，是钙质胶结还是硅质胶结，这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如：（1）随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度，会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些；（2）结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强；（3）具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。

4深埋隧道中的高压涌水难题

深埋地下隧道的施工过程中，除了高地温以外，涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂，隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元，一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时，就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下，在岩体的突水点附近，岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的，受网状交织的构造裂隙影响，经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大，地下水水压越来越高，会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况，就会迅速连通裂隙，空隙的张裂程度就会越来越大，涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响，裂隙会再扩展，而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中，容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带，岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震，还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中，瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中，由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破，其灾害性极强。

5基岩裂隙水

基岩裂隙水的含义

只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水，才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中，根据含水介质的基础特征，可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种，但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质，在地下水勘探中，关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间，是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分，还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石，都属于基岩裂隙水，而它与其他类型地下水的基本区别，关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂，主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较，那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。

基岩裂隙水的特点

由于主控因素作用，不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同，具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统，其主要特点如下。（1）基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道，叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状，以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状，都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水，大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较，会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中，像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处，富水段的形成就会比较容易，而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。（2）复杂的基岩裂隙水中，由于储存空间中不均匀的介质，埋深程度不同的同一含水层，其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙，最基础的因素是地质构造，主要表现在：岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响，其中，基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同，即便是在基岩相同的裂缝水中，也是有时而出现无压水，时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态，因此，基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感，是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。

6结论

在深埋地下隧道的工程中，比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外，还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是，在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中，关于灾害地质的研究，对隧道工程能否顺利开展是关键的一步，在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况，采取有效、有针对性的防御措施。

参考文献：

[1]重庆交通科研设计院.公路隧道设计规范：JTGD70—2004[S].北京：人民交通出版社，2004.

[2]上海市隧道工程轨道交通设计研究院，清华大学.隧道工程防水技术规范：CECS370—2014[S].北京：中国计划出版社，2014

[3]孙赤.锦屏二级深埋隧道大理岩段突水破坏机理研究[D].成都：成都理工大学，2014.

[4]王洪新.土压平衡盾构刀盘开口率选型及其对地层适应性研究[J].土木工程学报，2010（3）：88-92．

[5]武力，屈福政，孙伟，等.基于离散元的土压平衡盾构密封舱压力分析[J].岩土工程学报，2010，32（1）：18-23．

岩土工程的地质灾害防治措施论文

在平时的学习、工作中，大家对论文都再熟悉不过了吧，通过论文写作可以提高我们综合运用所学知识的能力。你知道论文怎样才能写的好吗？下面是我为大家整理的岩土工程的地质灾害防治措施论文，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

摘要：

经济发展使得各种资源开发及工程不断开展，不同地区地表都受到不同程度的破坏，导致地质灾害不断发生。因此，工程在实际建设中，需考虑到多方面因素要求，注重减少对的周围地质的破坏。地质灾害自身情况复杂，且容易出现突发情况，分布分散，威胁人们生命安全。岩土工程中，地质灾害对周围环境及人员影响最大，为避免地质灾害发生，以下对其防治方法措施详细分析，旨在为合理应对地质灾害奠定理论基础。

关键词 ：

岩土工程;地质灾害;防治方法;实践;

我国国土辽阔、地势复杂，地质灾害发生严重，且地质灾害自身种类较多，容易对周围人们财产及生命安全造成严重影响[1]。为解决这一问题，需采取先进的防御措施，对地质灾害进行提前防治，针对岩土工程的真实情况，有针对性的采取防治措施，降低地质灾害发生几率。

1、地质灾害及其造成的影响

地质灾害

我国地质灾害种类较多，但是经常发生的为泥石流、岩石滚落、地面塌陷等等，文章主要针对泥石流地质灾害、崩塌及滑坡等进行分析介绍。

地质灾害特点及影响

滑坡

滑坡主要是斜坡的岩土受到雨水冲刷，加之原本重力影响，导致岩石向下移动，形成灾害。若斜坡岩土没受到外界力的影响，则一般不会出现滑坡。发生滑坡危害的原因来说，如雨水冲刷、斜坡水土流失、斜坡植被过度开采等，都会导致滑坡发生。

崩塌

岩土工程施工本身是对岩土进行施工操作，施工的过程中可能会导致部分岩土产生裂缝，导致岩土分为较多部分[2]。分裂后的岩土其自身较为空虚，崩塌会往往滚落堆积到底部。发生崩塌的原因主要是对矿产过度开采，或土木工程不合理开发、水库发生渗漏等，导致原本岩土受到破坏。

泥石流

泥石流在我国属多发性地质灾害，对交通及附近经济发展造成严重影响，威胁附近居民生命安全。分析泥石流产生的原因，发现其主要是山区降水过多，导致泥沙和石块等固体伴随雨水形成含有大量泥沙的洪流。导致泥石流的原因较多，其中，对土体不合理开发，容易导致泥石流发生，岩土开发随意，导致岩土完整性及稳定性都受到较大影响，土体自身受到较大冲击，就会导致泥石流发生。最后山林滥砍滥伐，导致岩土失去固定依赖，更容易被雨水冲刷，容易引发泥石流。

2、岩土工程地质灾害防治技术分析

滑坡防治

滑坡对周围交通安全、居民生命安全、财产安全的影响较大。对滑坡进行治理，可以在容易滑坡的位置的上方，采取清方减载、填土反压等方式，做好外部支持，同时以抗滑挡墙技术，避免滑坡发生后，对下方公路造成严重的阻塞影响[3]。采用抗滑挡墙，其施工布置灵活，不同山体、土坡都可迅速建设，施工简单。在早期我国铁路建设中，为避免滑坡对铁路造成严重影响，还采用抗滑桩技术，发现其滑坡治理效果一般，后采取地表排水及减方减载相结合的措施，采用多技术结合互补，建立滑坡治理体系，在治理中对地面、地下、立体排水等综合治理，发现治理效果突出，有效控制滑坡地质灾难出现。

崩塌防治

崩塌本身灾难来临迅速，威胁较大。对崩塌防治，需对对应岩土仔细检查，看岩土是否不稳，若发现确实不稳定，应对岩土加固处理，避免岩土发生滑落，减少土体产生裂缝几率。相较于滑坡防治，对崩塌防治难度较低，治理简单。但是，就陡峻边坡崩塌治理而言，其裂缝和沿途结构组合及地质情况具有不确定性，无法以人为方式很好的预控制，受卸荷裂隙区扩张、扩展影响较大，裂缝分布较为集中的.区域，需对危险性岩土进行清理，之后采取锚杆加挂网喷护锚固方式实现对土体的加固保护，避免崩塌发生。

生物措施

通过生物对地质灾害进行防治，防治环保，有利于促进生态和谐。例如，可采用植树造林、退耕还林方式进行防治，保持水土。通过植物种植的方式，确保水土稳定，若岩土受到外界强烈冲击，岩土仍然受到植物根系天然保护，不会发生滑坡、坍塌等地质灾害。此外，采取生物措施对一些地质灾害进行防治，其社会价值及经济价值突出，在保护环境的同时，可改善地区生态平衡。

但是，当下生物措施仍然存在一些不足，其生物措施发挥作用时间较长，植物需经过较长时间的种植，才能发挥自身真正作用。因此，在部分经常发生泥石流、坍塌、滑坡等地区，要结合当地情况，选择最合理的措施对地质灾害进行控制。同时，一些地区可采用封山育林的方式，对地质灾害进行有效防治，同时建设良好生态环境，减少地质灾害发生几率。

泥石流防治

不同地质灾害中，泥石流造成的破坏范围最广、影响最大。在泥石流防治中，要重视周边的环境治理，还要全面治理当地岩土，管理部门结合生态工程，充分了解泥石流发生的现状，对区域化沟、坡全面检查治理，在经济迅速发展大环境下，对泥石流的治理按照上坡治理为主，对堆积区、沟谷区等依次治理。在实际遇到泥石流问题，不能按照理论死搬硬套，要具体问题具体分析，针对实际情况变化综合考量，发现某地区灾情严重，要预先建立防护林，对裸露的地表加固处理，稳固斜坡，提高岩土结构，避免侵蚀现象不断加剧。

要针对容易发生地质灾害区域的自然条件以多种措施配合，提高防治效果。在严重的地质灾害区域，可采取适当避让措施，减少地质灾害发生对人员造成不可挽回的影响。例如，在雨雪天气应适当避让山区公路，可能出现灾害的变形斜坡、工程隐患，在恶劣天气下远离那些区域，位于山脚位置的山村、城镇要制定好紧急转移措施，下雨天安排好居民转移。

3、结束语

综上所述，岩土工程地质灾害防治工作并不是一时可以完成的，要将眼光放长远，以新型材料、新型技术融入到地质灾害防治中去，完善地质灾害的防治措施。岩土工程施工中，需对现场环境仔细检查，了解施工中可能出现的地质灾害，了解不同地质灾害造成的安全风险，重视对不同的地质灾害的防护处理，有效避免灾害产生。

参考文献

[1]廖何森，崔茂才.岩土工程地质灾害防治技术及防治对策分析[J].世界有色金属，2017(5):223-224.

[2]王雷.岩土工程地质灾害防治技术的应用[J].四川水泥，2018(3):175-175.

[3]薛增荣.岩土工程地质灾害防治技术及防治措施[J].住宅与房地产，2017(5):213.