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公路隧道浅埋段的地质灾害分析及防治浅析
公路隧道浅埋段的地质灾害分析及防治浅析
【摘要】随着我国国民经济建设的提高,各种基础建设也快速发展起来,尤其是公路建设发展尤为迅猛。发展公路建设同时也加大了对公路各项施工技术的研究,其中公路隧道中的浅埋段地质灾害的分析和防治是研究的重点问题。本文以某公路隧道作为案例,探究其浅埋段地质灾害原因以及防治技术,为相关同类工程施工提供实际参考依据。
【关键词】施工技术地质灾害隧道浅埋段
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:

1 前言
近几年来,随着高速公路施工技术水平的不断提高,高速公路网越来越密布,许多地形地质条件较差的崇山峻岭也通过桥梁和隧道的连接修建起了高速公路,与此同时,也引发了不少的地质灾害,造成安全事故的不断发生,因此,在高速公路施工中,地质灾害的预报和防治成为了重中之重,特别是高速公路浅埋段隧道的地质灾害分析和防治成为了目前高速公路施工技术人员和有关专家探讨的热点问题,所以,探究隧道浅埋段地质灾害以及防治施工技术具有实际意义。
2 工程概况
某隧道浅埋段(右线为YK40+100~YK40+550,左线为ZK40+100~ZK40+550),该段长为450m,埋深大约为20m,整个浅埋段都穿越了沥碧峡背斜轴部,因此严重受到地质情况影响;隧道轴线和地表河流不足100m,一些支流和隧道轴线交叉,这段围岩主要是白云质灰岩、灰岩,岩溶较发育,而岩溶管道和岩石裂隙产生了出大量地下水通道,其地质示意图如下:

图1 地质示意图
3 隧道浅埋段地质灾害分析
该段地质灾害特征
事实上隧道浅埋段发生的地质灾害和本地地质有极大关联,本文所研究隧道地质主要是岩溶,在这种特殊地质环境下隧道地质灾害不但体现出岩溶隧道与浅埋隧道地质灾害,同时还具备极强突发性、灾害演变速度快及灾害影响范围大等特征。
1)突发性强;因为突泥及溶洞涌水灾害大都发生在开挖到支护之前,此时支护结构还在施工中,突发灾害必然危害到隧道结构与施工安全。
2)影响范围较大;灾害不但会破坏洞内,还会随之出现沉陷、水田失水及房屋开裂等各种现象,具备极大危害性。
3)演变速度较快;因处于浅埋段,上层覆盖的岩层较薄,隧道中发生小塌方都极可能快速演变,成为灾害性大的冒顶塌方,演变成严重地质灾害事故。
致灾机理
在开挖隧道之前,底层中岩体在较为复杂原始应力中处于平衡状态,一旦开挖后该平衡必然被破坏,就回重新分布应力,导致围岩发生变形。一旦变形发展为岩体所能够承受的最大极限,必然破坏岩体,因此要分析浅埋段地质灾害就必须要分析其应力。
极端围岩应力的模型
在确定浅埋段围岩压力主要有几种计算模型:
1)全自重模型;洞室上作用竖向的荷载主要是覆盖全部自重所引起,因此计算公式为:
(1)
式子中的q为竖向荷载,单位KN/m2;r为围岩重度,单位KN/m3;H为隧道埋深,单位为m;q0为地面荷载,单位KN/m2。
在浅埋隧道中大都使用全自重模型,普遍认为H<,因为开挖隧道导致岩体位移会一直延续到所覆盖的表面,所以覆盖层岩石不用看待成承载结构,也就是不考虑隧道结构与覆盖层间共同作用效应。全自重模型所计算竖向荷载是由岩