隧道掘进施工中常见的地质灾害主要包括涌水、塌方、岩爆、软弱围岩变形、断层和节理带影响、有害气体泄漏、地面沉降等。下面将分别介绍这些灾害及其预防措施:
1. 涌水:隧道施工中遇到含水层时,可能会发生大量涌水现象。预防措施包括提前进行地质勘探,了解地下水分布情况;采用合适的排水措施,如设置排水孔、安装排水泵等;施工时使用防水材料和密封技术。
2. 塌方:隧道顶部或侧壁的不稳定岩体可能会突然坍塌。预防措施包括加强初期支护,如使用锚杆、喷射混凝土等;及时监测围岩变形,发现异常立即采取措施;合理设计隧道断面和施工方法。
3. 岩爆:在高应力环境下,岩体突然破裂释放能量,可能造成严重破坏。预防措施包括进行应力测量和岩体稳定性分析;采取预裂爆破、水压致裂等应力释放措施;加强支护和监测。
4. 软弱围岩变形:在软弱或塑性地层中,围岩可能会发生较大变形。预防措施包括采用柔性支护系统,如可缩性钢拱架、锚索等;实施分步开挖和支护;加强监测和及时反馈信息。
5. 断层和节理带:隧道穿越断层带时,岩体的稳定性会降低。预防措施包括详细勘探断层位置和特性;设计时考虑断层影响,采用加强支护措施;施工时小心谨慎,避免激活动断层。
6. 有害气体泄漏:在含有可燃性气体的地层中施工,可能会遇到有害气体泄漏。预防措施包括进行气体检测,确保施工安全;采用通风系统排除有害气体;配备个人防护装备。
7. 地面沉降:隧道施工可能引起地面沉降,影响地面建筑物。预防措施包括采用盾构等减少地面影响的施工方法;加强地面监测,及时采取补救措施;在设计阶段考虑地面沉降的影响。
为了有效预防这些地质灾害,施工前应进行充分的地质勘探和风险评估,施工过程中应实施严格的质量控制和安全管理,采用先进的施工技术和监测手段,以及制定应急预案,以便在灾害发生时能够迅速有效地应对。