断层对隧道工程的危害有哪些具体表现形式?隧道工程中,断层的存在往往会对工程的顺利进行和安全性产生重大影响。下面来说说断层对隧道工程的主要危害及表现。
体表1. 降低围岩整体强度
断层会使隧道围岩体的宏观强度显著降低。在有断层的条件下,隧道围岩的破坏失稳主要受断层破碎带形成的软弱结构面的剪切强度所控制。由于断层的存在,围岩的整体强度大大减弱,从而增加了隧道坍塌的风险。
体表2. 改变岩体物理力学性质
断层的分布特征和岩体介质中的构造形迹会显著影响岩体的物理力学行为。岩体中结构面的分布状况及其力学行为是决定工程岩体稳定性的关键因素。断层带来的不均匀应力分布和岩体破碎,使得岩体的物理力学性质发生变化,进而影响隧道的稳定性。
体表3. 引发隧道塌方
断层及其破碎带是造成隧道塌方的主要原因之一。在断层影响区,岩体的完整性受到破坏,易形成不稳定的破碎带,增加了隧道塌方的可能性。断层带的软弱特性使其成为隧道塌方的高发区域。
体表4. 诱发涌水突泥
断层及其破碎带是岩溶发育地区溶洞水、地下暗河和岩溶淤泥带等岩溶水的主要发育场所,容易引发涌水突泥等灾害。这种现象在岩溶地区尤为严重,给隧道施工带来了极大的挑战。
体表5. 造成大变形
断层破碎带分布区是隧道围岩最不稳定的区域之一,容易导致隧道发生大变形。由于断层带的岩体松散、破碎,隧道施工过程中容易出现围岩大变形,影响隧道结构的稳定性和安全性。
体表6. 影响隧道施工安全
在隧道施工过程中,围岩原始应力状态受到破坏,断层的存在进一步加剧了这种影响。隧道围岩体的结构面地质特征、地应力状况和地下水的发育情况等问题常常会造成隧道施工中的塌方、突水和涌水、岩爆、瓦斯爆炸等地质灾害。这些灾害不仅给隧道施工带来了极大的困难,还对施工人员和设备构成了巨大的安全隐患,可能导致人员伤亡、设备报废,甚至工程失败。
断层对隧道工程的危害是多方面的,涉及到工程的各个环节。因此,在隧道工程的规划和施工过程中,必须对断层及其影响进行详细调查和分析,采取有效的防护和加固措施,以确保隧道工程的顺利进行和安全运营。