隧道掘進施工中常見的地質(zhì)災害主要包括涌水、塌方、巖爆、軟弱圍巖變形、斷層和節(jié)理帶影響、有害氣體泄漏、地面沉降等。下面將分別介紹這些災害及其預防措施:
1. 涌水:隧道施工中遇到含水層時,可能會發(fā)生大量涌水現(xiàn)象。預防措施包括提前進行地質(zhì)勘探,了解地下水分布情況;采用合適的排水措施,如設置排水孔、安裝排水泵等;施工時使用防水材料和密封技術。
2. 塌方:隧道頂部或側壁的不穩(wěn)定巖體可能會突然坍塌。預防措施包括加強初期支護,如使用錨桿、噴射混凝土等;及時監(jiān)測圍巖變形,發(fā)現(xiàn)異常立即采取措施;合理設計隧道斷面和施工方法。
3. 巖爆:在高應力環(huán)境下,巖體突然破裂釋放能量,可能造成嚴重破壞。預防措施包括進行應力測量和巖體穩(wěn)定性分析;采取預裂爆破、水壓致裂等應力釋放措施;加強支護和監(jiān)測。
4. 軟弱圍巖變形:在軟弱或塑性地層中,圍巖可能會發(fā)生較大變形。預防措施包括采用柔性支護系統(tǒng),如可縮性鋼拱架、錨索等;實施分步開挖和支護;加強監(jiān)測和及時反饋信息。
5. 斷層和節(jié)理帶:隧道穿越斷層帶時,巖體的穩(wěn)定性會降低。預防措施包括詳細勘探斷層位置和特性;設計時考慮斷層影響,采用加強支護措施;施工時小心謹慎,避免激活動斷層。
6. 有害氣體泄漏:在含有可燃性氣體的地層中施工,可能會遇到有害氣體泄漏。預防措施包括進行氣體檢測,確保施工安全;采用通風系統(tǒng)排除有害氣體;配備個人防護裝備。
7. 地面沉降:隧道施工可能引起地面沉降,影響地面建筑物。預防措施包括采用盾構等減少地面影響的施工方法;加強地面監(jiān)測,及時采取補救措施;在設計階段考慮地面沉降的影響。
為了有效預防這些地質(zhì)災害,施工前應進行充分的地質(zhì)勘探和風險評估,施工過程中應實施嚴格的質(zhì)量控制和安全管理,采用先進的施工技術和監(jiān)測手段,以及制定應急預案,以便在災害發(fā)生時能夠迅速有效地應對。