隧道工程地质问题精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的隧道工程地质问题主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：隧道工程地质问题范文

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

5.1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。

5.2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．

第2篇：隧道工程地质问题范文

关键字：隧道勘察;隧道选线;隧道施工Abstract: Recent years, with the development of economy, the prospecting engineering has made great progress, especially the tunnel engineering has been applied more and more widely, especially in public infrastructure construction through the mountain is more widely. It can not only save a part of the project cost, but also increase the project safety. It is precisely because of this broad, making the tunnel engineering investigation is paid attention to more and more. In this paper, taking it as the starting point, the engineering geological conditions, tunnel survey line selection from three aspects related research and construction of tunnel engineering geological problems are discussed, points out that tunnel engineering investigation and construction considerations and future work points.

Keywords: tunnel; tunnel line; tunnel construction

中图分类号：U455 文献标识码：A 文章编号：

近几年来，随着经济的发展和科学技术水平的提高，勘察工程也取得了长远的发展，尤其是隧道工程的勘察工作被广泛的应用，隧道工程不仅为水利、电力、交通、矿山等使用，现在已为地下城市建设、冷藏、储油、储水、环境工程、国防工程以及长输管道山体穿越等广泛应用。但是由于隧道对工程地质条件的要求较高，在进行隧道勘察和施工时应引起特别注意。下面本文就对隧道勘察和施工过程中应该注意的一些具体事项进行详细的论述。

一、隧道选线的工程地质条件

隧道工程的勘察工作对于隧道施工来说具有重要的作用，能够减少隧道施工过程中的潜在安全隐患。隧道施工和勘察之前，首先要对隧道选线的工程地质条件进行详细的了解，从当地的地形地貌条件、底层与岩性的条件以及地质构造条件三个方面做到细致的了解，为今后的工作打下基础，下面本文就进行详细的论述。

（一）地形地貌条件

当工程需要翻越高陡的山体时，为了降低施工的难度，往往会采用在山体中开凿隧道通过的方式。但是在隧道选线的时候应注意利用地形，并且要方便施工。在山区开凿隧道往往只有进口和出口两个工作面，如果隧道的洞线过长就会延长工期，影响效益。为此，在选线的时候，应尽量采取直线，避免转弯或减少曲线和弯道。

（二）地层与岩性条件

地层与岩性条件的好坏直接影响到隧道的稳定性。在隧道选线时，应分析沿线地层的分布和各种岩石的工程特性。对于坚硬的岩石，如火成岩中的花岗岩、闪长岩、辉长岩、辉绿岩、玄武岩；变质岩中的片麻岩、石英岩、硅质大理岩等，这些岩石一般都是比较好的。

（三）地质构造条件

隧道选线最好的地质构造条件是出露面积较大的块状岩体，如深成火成岩的岩基，古老的基底片麻岩以及厚厚的沉积岩等。在这些岩体中也要注意断裂带和风化带的发育程度。

在褶皱构造地区的隧道选线，应注意分析隧道轴线与岩层产状的关系。根据一些施工经验，轴向与地质构造线的交角应大于30°，故轴线与岩层走向垂直优于与岩层走向平行，而且倾角陡立最好，这是因为陡立而垂直于洞线的岩层，在隧道开挖时可以形成自然拱圈，对围岩稳定有利。

二、隧道的勘察相关问题探究

隧道勘察工作的进行，能够确保隧道施工的安全性，提高隧道施工的准确性和效率，在实际的隧道勘察工作进行过程中，为了要确定隧道位置、施工方法和支护、衬砌类型等技术方案，提供相对精确的勘察数据和资料，需要对隧道地处范围内的地形、地质状况，以及对地下水的分布和水量等水文情况要进行勘测。下面进行具体的论述说明。

（一）隧道勘察的目的

隧道勘察的目的是在于查明隧道所处位置的工程地质条件和水文地质条件，以及隧道施工和运营对环境保护的影响，为规划、设计、施工提供所需的勘察资料，并对存在的岩土工程问题、环境问题进行分析评价提出合理的设施方案和施工技术措施，从而使隧道工程经济合理和安全可靠。

（二）隧道勘察的几个阶段

隧道勘察阶段一般分为：可行性研究勘察阶段、初步勘察阶段以及详细勘察阶段，每个阶段的勘察工作都需要细致深入，以掌握准确的资料，保证勘察工作和施工工作的顺利完成。

可行性研究勘察阶段按其工作深度，可以分为预可行性研究和工程可行性研究。预可行性研究中的勘察主要侧重于是收集与研究已有的文献资料；而在工程可行性研究中，需在分析已有资料的基础上，通过踏勘，对各个可能方案作实地调查，并对不良地质地段等进行必要的勘探，大致查明地质情况。

初步勘察阶段是在批准的工程可行性研究报告推荐方案的基础上，在初步选定的路线内进行勘察，其任务是满足初步设计对资料要求。根据工程地质条件，优选路线方案，在路线基本走向范围内，对可能作为隧道线的区间进行初勘，重点勘察不良地质地段，以明确隧道能否通过或如何通过。提供编制初步设计所需全部工程地质资料。

详细勘察阶段的目的是根据已批准的初步设计文件中所确定的原则、设计方案、技术指标等设计资料，通过详细工程地质勘察，为编制施工图设计提供完整的工程地质资料。详勘的任务是在初勘的基础上，进行补充校对，进一步查明沿线的工程地质条件，以及重点工程与不良地质区段的工程地质特征，并取得必需的工程地质数据，为确定隧道位置的施工图设计提供详细的工程地质资料。详勘工作可按准备工作、沿线工程地质调绘勘探、试验、资料整理等顺序进行。

（三）隧道勘察的注意事项

首先隧道的勘察工作要按照勘察的阶段稳步进行，在实际的勘察工作中要建立起勘察数据的共享机制，降低重复勘察的几率，同时要建立起勘察数据共享的信息服务平台，更好地为勘察工作服务；其次需要采用先进的勘察技术，借鉴国外先进的勘察经验，在综合当地隧道的地形地质地貌情况进行细致勘察，做到具体地点具体勘察；其次在勘察的过程中需要具有创新的机制，培养勘察者的勘察创新思维，避免勘察思想过于陈旧制约勘察工作的开展；最后需要培养相应的理论知识水平和实践经验技能都丰富的高素质勘察人员，储备人才力量，且勘察工作要得到地方的支持，保证勘察事业顺利的发展，并获得更广阔的发展空间。

三、隧道施工中的工程地质问题

隧道的勘测、设计、施工三个阶段的工程地质工作都是必要的，但是施工阶段的地质工作更为重要。因为隧道本身就是岩体介质构成的，其工程地质条件在勘测、设计阶段，仅用地面地质调查测绘及少量钻孔，所了解的情况毕竟是有限的。因此在隧道施工时要进行监测和预报。

（一）围岩变形与破坏

隧道施工开挖后，围岩由于地应力超过了岩石强度将会发生变形破坏。其破坏形式主要决定于岩石的类型和岩体结构。对于坚硬的弹脆性岩石，主要是塑性变形或蠕变；对于松散（软）土层，主要破坏形式是洞顶拱形塌落，洞壁侧向滑塌。

（二）隧道施工方法

为了防止围岩的变形和破坏，应根据地质条件选择适当的施工方法，主要是开挖方式和支衬方式。

隧道开挖方式主要有两种，一种是全断面开挖，一种是导洞开挖。全断面开挖的方法一般用于围岩稳定，无塌方掉石的地区，对岩石稍差但断面尺寸较小的中小型隧道也可以采用这种方法；导洞开挖的方法一般用于断面较大，岩体不太稳定的地质条件。为了防止塌方事故的发生，可以缩小断面，先打导洞，然后分块完成施工断面。

隧道的支衬工作主要是支撑和衬砌两个方面。除了围岩特别坚固完整可以不用支衬外，一般的隧道施工均需要支衬，而且时间越长越好，这样可以有效的防止开挖后的围岩变形的发展。支撑工作是在开挖过程中，为了防止围岩塌方的临时性措施，现在多采用锚杆支护。衬砌是维护隧道围岩永久性的结构，用以承受山岩压力。目前最为常见的是新奥地利隧道工程法（简称新奥法）。它的核心思想是：在充分考虑围岩自身承载能力的基础上，因地制宜的搞好地下洞室的开挖与支护。它强调运用光面爆破，锚喷支护和施工过程中的围岩稳定状况监测。

结束语：隧道工程作为线路工程中的重要组成部分，得到了广泛的重视。从地质勘察方面更应引起高度的重视，采取各种有效的勘察方法，查明隧道沿线的地质情况，能够为隧道的安全施工奠定夯实的基础。本文就从隧道的勘察工作入手，从三个方面探讨了在隧道勘察工作中需要注意的事项，并简单的论述了在隧道勘察之后的施工中需要注意的问题，希望通过本文的论述，能够对今后的隧道勘察和施工工作起到一定的帮助作用，使勘察工作更为细致，获取的勘察数据更为精确，隧道的施工更为安全。

参考文献：

[1] 尹琳平 对隧道工程地质问题的探讨与评价 科技致富向导，2011年第18期

[2] 杨景和 浅谈隧道的工程地质勘察 建材与装饰，2011年第1期

[3] 杜红岩 山岭隧道工程地质勘察的问题探析 中国新技术新产品，2012年第01期

第3篇：隧道工程地质问题范文

关键词：隧道工程；塌方；岩体分级；平衡拱；塌方处理

一、 引言：

随着国家对基础建设的投入不断加大，各项工程的建设规模也越来越大。在公路建设工程中，为了缩短路线长度，改善线形和行车条件，在跨越山体时采用了隧道通过的方式。虽然在隧道工程界普遍认为新奥法是一种经济、安全的修建方法。但在实际隧道工程设计中遇到的围岩是十分复杂的地质体且资料匮乏，仍然存在塌方等工程问题，本文利用现场勘察及平衡拱理论的方法对其中的塌方段进行分析评价并制定出具有可行性处理方案。

二、工程概况和地质条件

2.1工程概况

遇到隧道工程塌方时首先要将隧道的工程概况分析清楚：比如洞径、洞长、埋深、施工方法等。

2.2地质条件

根据现场地质调查得出的工程段的岩体结构特征：岩体的岩性、岩体的风化情况、破碎程度、裂隙发育情况、结构面是否光滑、岩层产状、岩层走向与隧道轴线交角、层间是否有夹层、发育的几组主要的节理面（包括产状、迹长、间隙、胶结与充填）。根据地质条件可以绘制出隧道的横断面示意图。

三、塌方成因分析及治理

3.1定性分析

塌方区域的工程地质条件是塌方形成的内因。

（1）岩性

坚硬致密的岩体稳定性好，松软松散的岩体稳定性不好。

（2）岩体结构与构造

整体状及层间结合良好的厚层状结构，结构面不发育，仅有两到三组，以原生和构造节理为主，多数闭合，无泥质填充，不贯通，层间结合良好的岩体比较稳定，一般不出现不稳定的块体。散体状结构，多数为破碎带、强风化带交汇部位，构造及风化节理密集，块体间多为泥质充填的岩体不稳定。在两者之间的稳定性居中。

（3）岩体稳定性定性判别

可以根据RQD值、BQ值、Q值、RMR值对岩体进行分级，从而判断其稳定性。

（4）埋深

对于松散岩体，当洞的埋深较大（埋深H>5b,b为拱跨）时，利于形成自然拱，相对较稳定，否则不稳定。

（5）偏压

由于地形（图1）原因存在的偏压对隧道口浅埋段的稳定性有较大影响。

图1 地形示意图

Fig 1Topographic diagram （6）地下水

由于降水量过大，特别是持续降水，地表排水措施不力，大量的地表水渗入地层，加大了地下水对围岩稳定性的影响，地下水的化学、物理作用（溶解、水解，软化等）和力学作用（水压力、机械侵蚀等）会使围岩稳定性大大下降，降雨量越大，塌方的规模就会越大。

3.2 平衡拱理论分析计算

设平衡拱高为h，半跨为b

则有：据此，计算岩石坚固性系数f、塌方拱高h1、拱跨2b1.

3.3能减小塌方的措施（此处以五级围岩为例）

初期支护：对于Ⅴ级围岩浅埋地段初期支护主要由型钢拱架或格栅钢拱架、C20喷射混凝土和Φ8钢筋网组成，径向采用Φ25中空注浆锚杆或水泥砂浆锚杆加固。型钢钢拱架具有刚度大，发挥作用快的特点，适用于跨度大，围岩自稳能力差的隧道区段。每榀钢拱架之间用Φ22的钢筋连接，并与径向锚杆及钢筋网焊为一体，与围岩密贴形成承载结构。Ⅲ、Ⅱ级围岩地段初期支护，由于围岩的强度较高，其自身具有一定的承载能力，因此初期支护主要以喷锚支护为主，局部地质条件较差的地段采用格栅钢拱架支撑。

二次衬砌：对于隧道洞口段的Ⅴ级浅埋围岩地段，由于岩体风化严重，自稳时间较短，洞室开挖跨度较大，二次衬砌按承担上部土压力覆土荷载计算需采用C25钢筋混凝土结构，二次衬砌要求紧跟开挖面。对于Ⅳ级围岩深埋地段，Ⅲ、Ⅱ级围岩地段，由于该段岩体比较稳定，能够在一定程度上形成稳定的承载拱，因此结构按承担部分土压力覆土荷载计算可采用C25素混凝土结构。在施工过程中仍必须注意初期支护的变形与稳定监测，根据监测数据合理确定二次衬砌的施作时间，尽可能发挥初期支护的承载能力。可设计出结构图样式如下：

图2 支护结构设计

Fig 2 Design Support

4、结论

（1）通过平衡拱理论结合现场测得的物理参数指标对塌方范围进行了定量计算，计算的结果与所观测的范围吻合，证明了该方法的正确性。

第4篇：隧道工程地质问题范文

关键词：隧道施工；质量控制；安全性保障

中图分类号：U455 文献标识码：A

一、概述

目前，我国隧道施工处于一个快速增长期。各地不断涌现出新的工程与新的施工技术。平均每年新开工的实际长度可以达到数百公里，特别是一些大断面隧道，但是安全生产事故也时有发生，给国家造成了很大的经济损失。某些重大的隧道工程安全生产事故甚至造成众多人员伤亡与较长时间的工期延误，这些都是需要引起人们高度重视的经验教训。为了今后不再发生类似的事情，必须引起有关人员的高度重视。不仅要从施工技术与安全质量等角度加以改进，还要从加强相关人员安全质量意识上加以注意。

二、我国目前隧道施工的特点及现状

隧道施工中常用的方法有许多种。大体上来说，是根据隧道施工所需机械不同而分的。常见的几种方法有盾构法、顶管法等等。但是不论采用何种方法，基本上涉及到的隧道工程都有一个共同的特点，那就是隐蔽性较强。这样一来，未知的风险系数也就大大增加了。实际上，不论是何种工程。其施工过程都带有一定的综合性与程式性，隧道工程在这一点上体现得更加明显。因此，对各项指标都有较高要求。这也是对相关技术人员的一项严峻考验。同时，还要考虑到复杂多变的地质条件。整个施工过程是一个非静态的过程，另外还包括隧道施工中电压区别的问题：实际上，工作电压与照明用电是不同的，千万不能混淆。

隧道施工存在着重重不确定性，因而风险系数很高。但是最主要的一点就是保障隧道施工中的安全性。没有安全性的保障，一切都无从谈起。所以说，要针对具体工程，选择一种合理的施工方法。

那就是按有关安全规范要求做到、做好各项安全措施的落实工作。隧道施工方法的选择除隧道工程的地质条件外，还要强调施工方法必须符合安全、快速、质量及环境的要求。施工安全应该成为选择施工方法和施工进度的首要因素。只存在保证施工安全的前提下才有快速和质量的要求，这一点是我们必须时刻牢记的。

但是，现在的安全管理方面做得不够完善，首先，安全组织机构不完善。目前我国隧道施工的组织体系一般采用传统的组织形式，而这些传统的组织机构对安全管理缺乏足够的重视，通常把施工的进度、效益放在第一位。此外，有些隧道工程的承包商把工程分包给民工队伍，但是对民工队伍的施工又缺乏指导与监督检查，没有建立相应的

安全组织机构，就算建立了组织机构，也不完善，不能正确处理工程施工安全与施工进度、安全与效益的关系，这样使得施工安全没有保障。其次，施工管理体系不完善。目前我国隧道施工企业基层管理人员比较缺乏，技术干部不足，班组长管理人员组织能力差，工人的技术水平低。施工人员有章不循、在隧道施工现场，工人施工纪律松散、无知蛮干。出现隧道施工中支护不及时，衬砌远落后于掘进，锚喷支护不符合设计要求，掘进尺度过大，通风除尘不畅等现象，给施工安全留下了很大隐患。最后，目前缺乏相应的应急预案与措施。一旦发

生隧道施工安全事故时，由于缺少相应的应急预案与措施，其处理方案往往根据经验来进行处理，由于隧道工程的地质条件复杂，事故具有多样性、不可预见性的特点，在事故发生前，如没有做好相应的应急预案，则往往会陷入无章可循的地步。而采取不合理的方式来处理事故，有可能造成更大的人员伤亡和财产损失。

三、隧道施工安全措施与质量控制办法

（一）安全措施

对各类事故，均应严格按照“三不放过”的原则处理，即事故原因查不清不放过；责任者和群众未受到教育不放过；没有制定出今后防范措施不放过。按照已经制定的安全事故处理程序进行处理：从报告安全事故到处理安全事故，抢救伤员，排除险情，防止事故蔓延扩大，做好标识，保护好现场安全事故处理。对事故责任者进行处理并要编写调查报告并上报。

总结起来，保障安全建议包括以下几点:第一，在工程建设的前期研究中，树立安全意识，加强地质选线的工作，确保工程安全可靠。第二，要树立安全意识，实行全过程的安全风险管理。在项目立项、勘察、设计、施工及运营维护各方面的系统控制，保证隧道施工和运营安全。还要精心勘察，提高隧道工程地质的判断精度。尽量选择稳定的地层，应该避免工程地质、水文地质复杂，高地下水压极为不良的地段。对于容易发生安全事故的环节，要有针对性的制定工程措施。落实作业程序，正确处理安全与工期，安全与效益的关系。强化对现场建设的管理，同时加强工作人员的安全知识培训，设立专职安全管理机构，及时消除安全隐患。还应该对工程的工期进行合理的安排，制定科学、实用的建设管理办法。

(二)质量控制

不管是什么工程的隧道施工，铁路或是公路，质量是非常重要的。主要通过下列方法来控制质量。

隧道工程的地质状况，不可能在前期工作中全部查清，隧道设计称为预设计。在施工过程中要根据地质情况和监控量测数据的分析不断地变更设计，选用较为合理的施工方法及支护形式，这也称为信息化施工。因此，在隧道施工中应重视和加强施工地质勘探工作，而对于那些工程地质条件复杂的长隧道不仅要重视施工地质，还要开展重大工程地质问题的专题研究。

过去对不良地质断层破碎带施工中常用先拱后墙的方法。在现阶段，随着超前支护与初期支护由顶向下施作，二次初砌，先墙后拱整体式砌筑。无论是结构安全度还是防水优势都较明显。

同时，二次衬砌采用程控式混凝土搅拌，泵送混凝土以及整体式模板台车施工，是确保工程质量的重要前提。

做好衬砌防水工程质量控制是保证隧道不漏不渗的关键，在具体施工中，应特别做好施工缝和防水层的质量控制。衬砌混凝土的施工缝和沉降缝采用橡胶止水带或塑料止水防水带，施工中必须符合下列要求:止水带不得被钉子、钢筋和石子刺破，如发现有割伤、破裂现象，应及时修补。加强混凝土振捣、排除止水带底部气泡和空隙，使止水带和混凝土紧密结合。在固定止水带和灌注混凝土过程中应防止止水带偏移。

四、结语

随着社会经济发展的加快，我国的隧道施工工程量也会越来越大。随之而来产生的安全问题近年来也是频繁地出现。我国隧道工程已经逐步从过去的老旧施工模式转变为全新的施工模式。即：较高的施工质量，安全控制措施严密，并且把风险系数降到最低。总的来说，我国隧道工程施工质量与安全性已经有了很大进步。但是还需要进一步地探索和研究，以弥补我国在相关领域起步较晚的缺憾。另外，还要加强相关施工人员的质量意识与安全意识，还要制定相关的工程安全责任制度，使得责任落实到人；对可能发生危险的区域要重点看护，定期巡查，确保安全。并对需要改进的施工工艺加以有效地改良，以避免出现不必要的损失。使相关隧道工程发挥出其应有的作用，并探索研究出一条全新的安全质量控制之路。

参考文献：

[1]池学丽.关于隧道施工的质量及安全措施[J].交通世界(建养,机械).2009.10.

第5篇：隧道工程地质问题范文

关键词公路隧道；信息化技术；动态设计

中图分类号U455文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)041-0172-02

随着隧道工程理论体系的不断丰富，我国公路隧道建设的前进步伐越来越快，同时也形成了以勘察、设计与施工为工程核心内容的主流思想，在传统模式下，地质勘察工作不直接参与工程的设计和施工，其作用仅仅是为设计工作提供大量的工程环境信息，这导致了工程的勘察、设计和施工三方面工作脱节，直接损害了工程的经济效益，甚至还因为质量安全问题引发了一系列的工程事故，对工程的顺利开展造成了极多不便。为此，现代的理论研究结果表明，在公路隧道建设中应该应用信息化的设计技术，在工程施工的全过程中时刻掌握监测工作的布置、工程资料的收集和更新，并在第一时间反映到设计当中，优化工程建设。

1信息化设计研究的意义

近几年来，由于国内经济发展需求以及交通需要，高速公路隧道工程的开展如火如荼，我国在针对公路隧道设计时，在套用规范的基础上，仍然依据加大设计安全系数的方法来实现对隧道受力与变形的控制，这就导致了隧道造价普遍过高的现象。公路隧道设计作为工程实施的基础条件，对整个公路隧道系统以及周边建筑环境都有着重要的意义和影响，并在总体的规划目标、线状工程平面定位及竖向标高定位等方面给其他的专业设计提供了正确的引导。考虑到隧道围岩结构复杂性与多变性，因此在研究时不得不在施工工艺方面谨慎考虑，从而涉及到信息化设计的全部内容，在此方面，关于优化方案、现场监测与信息反馈等较为少见，这就间接体现了公路隧道建设在信息化技术上存在的

不足。

由于公路隧道工程的隐蔽性较强，修建过程中存在着大量的不确定因素，导致隧道出现事故的情况时有发生。在理论上分析，由于公路隧道横断面在工程中所表现的特殊性，因此，在很大程度上，信息化的设计给公路隧道工程带来了一定的时代挑战意义，而信息化技术在施工中的应用无疑决定着信息设计的优劣与否，它一方面对公路隧道的施工产生影响，另一方面也决定着隧道的设计方案。所以说，根据功力隧道工程的现场量测数据与资料，建立一套系统、方便实用的隧道围岩参数位移反演方法和围岩结构支护数值模拟分析方法，势必有利于公路隧道建设的技术经济效益，对公路隧道工程的设计将会有非常好的借鉴与指导意义。

2信息化设计的基本原理

高速公路隧道工程是国家建设的重点项目，直接关系到国民生计，社会责任不可谓不大，其建设规模大、投资多、周期长，参与建设单位间的关系复杂，给工程的设计与施工工作带来了很多难题。信息的收集、整理和反馈是信息化设计的核心内容。在高速公路隧道建设过程中，工作人员结合最初的地质勘探资料，通过现场监测获取围岩力学、支护工作以及施工技术等相关信息，再利用数值模拟、理论计算等信息技术最终明确设计方案，并多方位地对获得的信息实施整理和分析，以此判断围岩和支护设施的工作状态以及稳定性能，再反馈到设计与施工内容中去，优化和改进隧道建设任务，并保证隧道在今后的运营使用中投入监控设备进行安全判定，以满足隧道安全运营的目标。

同其他的地面工程相比较，公路隧道工程的差异在于，它允许地质勘察、设计、施工等工作在工程设计与施工阶段交叉进行。在对施工场地地质调查工作结束后，它按照数值模拟分析或施工经验开展预设计工作，并初步确定支护系数；紧接着，再根据监测所得信息，对设计和预设施工计划实施调整和修正。与传统模式下的“新奥法”想必，信息化设计与施工的不同之处在于它大量地使用了现代信息技术，比如电脑软件模拟、数据更新等信息化手段；而“新奥法”在反馈数据时，多数使用的是传统的量测工具。由此可见，在公路隧道建设中，信息化的设计无疑是新时代的一大趋势，也是未来工程所要采用的主要手段之一。

3信息化设计在施工中的应用

3.1数值模拟技术

随着电子信息时代的到来，计算机在全球范围内的使用越来越广，这也推动了工程数值模拟理论方法的迅猛发展，这一阶段，数值模拟技术也不断成熟，其优点是可以对施工环境下的复杂地质条件（介质的非均质特性、不连续性和各向异性等因素）进行综合考虑。其应用步骤大抵可以分为四个阶段，即工程地质调研阶段、概念模型抽取阶段、力学模型建立阶段、数值计算以及结果检验阶段。数值模拟技术可以将工程结构同岩土整合起来并建立理论模型，通过“仿真试验”获取最佳设计方案。

当前工程领域研究岩土时基本上采用的方法是有限元法（Finite Element Method），这种方法对工程的适应能力强，不但可以处理理想模型，还能对非线性体、非均匀体以及复杂的边界问题进行建模求解，可以说是一种效率非常高的方法，在经历了将近六十年的发展，有限单元技术已经十分成熟，在岩土工程的每个领域都获得了大量的使用。但不得不说的是，在针对工程岩体力学问题上，一般的数值模拟技术往往会比其他方法复杂很多，在这种情况下，研究一种新的简单可行的数值方法就成为了学术领域迫切要研究的重点课题。

在公路隧道施工阶段，对于岩土地质变形而导致土层规律发生变化时，及时修改施工方案无疑是重要手段之一，在这种土质变化的不确定性因素下，数值模拟技术远远不能仅靠简单的运算就能解决所面临的问题，它更多地是要进行野外地质调查，到室内试验研究、计算模拟、地质力学模型抽取以及野外验证的全过程，在很大程度上，其准确性与可靠性都决定了工程对地质认识的正确性。

3.2监测技术

作为信息化设计的关键性内容，信息的获得无疑至关重要，而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言，通过地质勘察所得到的资料我们可以初步确定设计和施工方案，进而在施工过程中根据工程地质、施工方法等内容，开展反馈分析等工作，修正初步设计方案和施工方法，以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此，监控工作的重要性也就显而易见了。

针对我国隧道建设中的一些不安全因素，如围岩变形致使衬砌开裂、隧道塌方、隧道渗水等不利于工程实施的一系列现象，对我国经济建设造成了重大损失。监测技术在工程施工上的应用能够很好的解决此类问题，它不但可以很好地掌握围岩和支护结构的工作状态，利用测量数据对设计进行整改，并指导施工作业；还可以预见事故风险，采取一系列的事前措施，给隧道的安全施工提供信息，将工程的事故突发率降至最低；在分析处理量测数据后，通过反馈上来的信息，可以很好地保障施工环境的安全与稳定；另外，通过积累相关的工程资料，也可以作为以后相似工程的实施的重点依据。

现场监测作为信息化设计的重要环节，直接左右着信息的来源渠道，可以毫不过分地说，监控量测技术和仪器的好坏直接影响到信息化设计与施工的实施。它是监督设计施工的法眼，是监视围岩状态的有力手段，更是公路隧道建设中不可或缺的内容。总而言之，现场监测内容涵盖了地质与支护的现状观察、位移监测、应力与应变监测、围岩扰动及弹性波测试、支护质量检查等等，至于具体的量测手段、工具和时间，要根据工程现场具体要求而设定。

3.3地质超前预报技术

地质超前预报在公路隧道建设中可以有很多种体现手法，比如说硐探、物探、钻探和地质综合判定等。地质超前预报技术是为了检查清楚已开挖的水文地质特征与前方地质构造特征，并适当地提出一些施工意见，用以保障隧道的施工环境安全，尽可能地减少因支护不当或地质问题而引发的塌方，更好地为公路隧道建设提供服务。但是，随着信息技术的迅猛发展，物探技术越来越成熟，尤其是物探仪器设备的小型化、便携化使得物探设备在隧道开挖有限的空间范围内进行工作更加快捷迅速，使得配合开挖施工进行实时超前预报成为可能。

4结束语

由上述可知，隧道工程本身具有一定特殊性和复杂性，因此，采取信息化设计与施工无疑是必要的，这种施工思路既可做到安全施工，也可带来可观的社会效益与经济效益。需要声明的是，信息化设计与施工在我国尚处于起步阶段，理论和实践都需要更深一步的研究，通过数值模拟等技术进行实施，这是该信息化设计在未来时间里的重要发展方向。

参考文献

[1]王建宇.隧道工程监测和信息化设计原理[M].中国铁道出版社,1990.

[2]张志刚,饵磊.隧道信息化设计与施工方法研究[J].土木工程学报,2003,2:

第6篇：隧道工程地质问题范文

关键词：工程地质；风险分析；风险评估；天津市文化中心周边地区

1?引言

近年来，高层、超高层建筑的密集建设及地下空间的深层次开发使地质环境条件，特别是工程地质条件对城市规划建设的影响日益凸显。在深基坑开挖及地铁隧道施工过程中工程问题偶有发生并造成了巨大的经济损失。因此，重大项目在规划建设前充分考虑及预测可能面临的工程地质风险，从而合理规避或有效控制风险具有重要意义。本文以天津市文化中心周边地区项目建设工程地质风险评估为例对评估工作思路及方法做以探讨。

2?评估工作思路及方法

2.1?项目规划建设特点分析

天津市文化中心周边地区规划总用地面积约241公顷。规划建设主要以高层、超高层为主，且地下空间高强度利用，近期考虑30m以上的开发。此外，5条轨道地下线规划途经文化中心周边地区。

2.2?评估对象选择

文化中心周边地区工程建设大致分为民用建筑工程建设及地铁工程建设。

民用建筑地下工程建设可细分为建筑物桩基础施工建设和深基坑施工建设。目前桩基础施工总体技术较为成熟，而对于深基坑工程，其建设影响因素多，且发生问题时产生的破坏发展快，造成的损失大。地铁可分为车站及区间段两个不同的构筑物。根据规划，地铁车站将采用明挖法施工，地铁区间段可采用明挖法或暗挖法进行施工。地铁车站及区间段采用明挖法施工时其地质风险与建筑物深基坑类似。因此，本次工作将深基坑工程建设及采用暗挖法进行地铁区间段建设时的地质风险作为评估重点。

2.3?评估方法

主要采用层次分析法进行综合分析评估，在指标选择、指标赋值等方面将采用工程分析及工程类比进行确定。

综合分析评估风险值的计算公式如下：

3?评估区关键性土层及可能出现的岩土工程问题分析

可能对深基坑工程及地铁隧道建设产生影响的关键性土层主要为：

（1）人工填土：一般厚度为1.3~5.2m，可分为杂填土、素填土及冲填土，对工程基坑开挖降水影响大，在维护结构发生渗水时，往往很快反映为地表的变形沉降。此外，对地铁隧道顶板埋深的选择亦造成较大的影响。

（2）淤泥质土：一般位于埋深12.5m以上，强度较低，压缩性较大，对基坑工程侧壁稳定性影响大，对地铁隧道变形影响大。

（3）粉（砂）土：透水性较大，分布于基坑侧壁时往往导致基坑侧壁渗水，在基坑底板以下时，可导致基坑突涌。对于地铁隧道盾构开挖，易造成隧道涌水、开挖困难等。

4?深基坑工程地质风险评估

4.1?风险因素分析

根据深基坑建设特点及评估区工程地质条件，类似基坑事故的诱因分析等综合确定风险因素主要包括基坑侧壁失稳，基坑流砂及基坑突涌。

4.2?风险评估

根据基坑开挖深度分为三个评估对象，即开挖深度分别为14m、20m基坑工程。

在逐一对风险因素进行评估的基础上，采用层次分析法开展深基坑工程地质风险综合评估，将评估区划分为建设风险小（Ⅰ区）、风险中等（Ⅱ区）、风险大（Ⅲ区）三个区分别予以风险提醒。评估结果表明随着基坑开挖深度的增加，基坑建设风险亦在增大。

5?地铁隧道工程地质风险评估

5.1?风险因素分析

根据评估区地质条件及地铁隧道建设特点综合分析，地铁隧道盾构施工建设风险因素主要包括隧道顶板沉降变形、隧道开挖面涌水失稳及隧道突涌。

5.2?风险评估

根据文化中心周边地区现已规划建设的地铁隧道埋深及区域工程地质、水文地质条件进行评估分析。在风险因素评估基础上进行综合评估（图3），将评估规划区划分为建设风险小（Ⅰ区）、风险中等（Ⅱ区）、风险大（Ⅲ区）三个区。

图3?地铁隧道综合风险评估分区图

6?结语

基于项目建设特点及地质环境条件的复杂性，目前工程地质风险评估的评估方法仍未有统一认识，且评估工作多以定性、半定量为主。因此，进一步加强评估方法乃至评估工作标准的研究工作对于指导重大项目规划建设具有实际意义。

参考文献：

第7篇：隧道工程地质问题范文

关键词：城市地铁浅埋暗挖超前地质预报TSP203系统

中图分类号：F291.1 文献标识码：A 文章编号：

1 超前地质预报的分级

1.1 工艺流程

综合超前地质预报工艺流程见图。

综合超前地质预报工艺流程图

1.2地质预报的方式和分级标准

应研究既有本工程区域地质、工程地质资料，必要时到地表补充测绘，以达到对整个地区地质情况有一个比较全面和深刻的认识，可溶岩分布情况、构造发育情况、地表水系发育情况、当地最低侵蚀基准面标高、岩溶大概发育几层、每层大概标高、哪一层对工程影响最大等。通过对这些资料的分析和把握，制定预报预案，针对不同地段的地质情况进行地质预报重要性分级，不同级别的地段采取不同的预报手段，以达到既预报准确又节省有限预报资源的目的。

根据地质灾害对隧道施工安全的危害程度，分为以下四级：

A级：存在重大地质灾害隐患的地段，如大型暗河系统，可溶岩与非可溶岩接触带，软弱、破碎、富水、导水性良好的地层和大型断层破碎带，特殊地质地段，重大物探异常地段，可能产生大型、特大型突水突泥地段，诱发重大环境地质灾害的地段以及高地应力、瓦斯、天然气问题严重的地段以及人为坑洞等。

B级：中、小型突水突泥地段，较大物探异常地段，断裂带等。

C级：水文地质条件较好的碳酸盐岩及碎屑岩地段、小型断层破碎带，发生突水突泥的可能性较小。

D级：非可溶岩地段，发生突水突泥的可能性极小。

1.3地质预报的应用方法和分级类型

1.3.1超前地质预报方法

隧道施工超前地质预报以地质分析（地质调查、地质素描、几何作图、块体坐标作图、赤平投影作图）、TSP长距离探测、红外探水、地质雷达超前探测手段贯通为主；褶皱核部及其它地质异常地段，采用超前地质钻孔验证；泥灰岩地段，根据开挖揭示岩溶发育程度，必要时采用地质雷达检底。具体方法见下表。

隧道施工超前地质预报方法

序号 预报方法 技术要求

1 周边地质调查 隧道中线两侧各500～1000m

2 地质素描 全隧道

3 TSP 每80m左右一次

4 红外探水 全隧道

5 地质雷达超前探测 全隧道

6 超前地质钻孔 每25m布3孔，每孔30m长

7 地质雷达检底 视需要

根据不同的地质灾害分级，针对不同类型的地质问题，选择不同的方法和手段开展超前地质预报。

1.3.2 分级预报类型

A级预报：采用地质分析法、TSP隧道地震波反射法、地质雷达、红外探测、超前水平钻探等手段进行综合预报。首先以地质分析法进行长距离预测预报，然后采用中长距离TSP和一种或几种短距离物探方法相结合进行预报，同时进行多孔超前钻探探查。

B级预报：采用地质分析法、TSP，辅以红外探测、地质雷达，进行必要的超前水平钻孔。当发现局部地段工程地质条件较复杂时，按A级要求实施。

C级预报：以地质分析法为主。对重要的地质（层）界面、断层或物探异常地段可采用TSP进行探测，必要时采用红外探测和超前水平钻孔。

D级预报：采用地质分析法。

在岩溶发育的灰岩地区，由于岩溶发育的复杂性，应采用A级预报方式。

1.4 主要预报方式应用手段

1.4.1 长距离预报

长距离预报主要采用地质分析法，根据地面测绘和其它基础资料对隧道通过区的地质界线、地层岩性、地质构造、围岩级别、储水构造、富水规模、岩溶发育规律及特征、其它不良地质及特殊地质发育情况进行长距离、宏观预测预报，预报距离一般在掌子面前方200m以上，并根据揭示的情况进行不断的修正。

地质分析法，包括地质素描法、地层分界线及构造线地下和地表相关性分析法、地质作图法等。

1.4.2 中长距离预报

中长距离预报是在长距离预报的基础上采用TSP、深孔水平钻探等对掌子面前方30～200m范围内的地质情况作进一步的预报，如溶洞、暗河的位置、规模、充填情况等作较为详细的预报。在复杂地段应增加TSP预报次数，TSP每次预报有效长度100m左右，需连续预报时前后两次应重叠10m以上，以便前后两次重复地段对比分析，另随着预报距离的增大，地质异常带的位置和宽度误差也在增大。

1.4.3短距离预报

短距离预报是在中长距离预报的基础上采用掌子面素描、红外探测、地质雷达和超前钻孔等方法进行预报，比如掌子面前方30m范围内有无水、在哪个方位有水、掌子面处地层岩性、地质构造及岩溶发育情况等，对以上判断可能有突泥、突水和其它有害地质情况的地段进行钻孔验证。

1.4.4 地质调查和综合判析

（1）目的

核对勘测资料，掌握隧道所在地区的地层岩性、地质构造、不良地质及水文地质情况，为隧道超前地质预报提供方向性的依据。

（2）范围

根据勘察设计单位提供的隧道工程地质图，调查范围主要为隧道进出口及隧道中线两侧各500～1000m的范围。

（3）调查内容

①地层岩性

主要调查地层的地质时代、岩层厚度、层间结合程度、岩层产状、岩性、岩石硬度、风化程度等。

②地质构造

主要调查断层、破碎带及节理裂隙特征。断层的产状、性质、破碎带宽度、破碎带的成分、破碎带的含水情况以及与隧道的关系。节理裂隙的组数、产状、间距、充填物质、延伸长度、张开度及节理面的起伏情况，节理裂隙的组合状况。

③不良地质

主要调查隧址内滑坡的性质、规模、以及对隧道的影响。采空区的分布、规模及巷道充填情况。

④地下水的特征

调查隧道范围内的泉水、井水、水塘、水库、沟水、河水及其水量、水文、水质的变化。

（4）综合判析

根据多种地质预报的内容和地质情况调查的结果，组织专业技术人员和相关勘察、设计人员，进行地质情况的分析、汇总和总结，判断工程不良地质条件和风险程度，以此制定出相应设计和施工应对方案和措施，以保证工程安全性。

2 TSP203超前地质预报系统的应用

第8篇：隧道工程地质问题范文

关键词：隧道工程；施工；探讨

中图分类号：U455文献标识码： A 文章编号：

随着科学技术的发展,隧道工程被越来越广泛的运用,这就需要我们更加重视隧道施工中的一些问题。

1 隧道施工中的常见问题

随着我国经济的快速发展，国家对交通运输行业提出了更高的要求，各地的道路建设工作进行的如火如荼，随着国家道路建设逐渐向中西部地区发展，由于其地形原因，在道路建设中，隧道工程越来越多的被应用于道路建设施工当中，经过几十年建设发展，我国在隧道工程建设上积累了很多经验，取得了较大的进步。由于各种条件不同，我国的隧道建设工程中还存在着很多问题。

1.1 隧道施工设计过程中的问题

在隧道设计中存在一些问题。这种问题主要有以下几点。

1.1.1 隧道施工设计缺乏针对施工组织设计所采用的模板方式。现在的隧道施工设计中,一般都是对技术的规范进行复制,很少有针对具体工程情况进行的具有针对性的方案设计,并没有起到很好的施工指导作用。

1.1.2 我国很多建筑施工项目,缺乏对施工设计这一环节的重视,隧道工程中同样也存在这样的现象。很多施工单位为了施工进度的提升,很少注意施工的经济效益,只是把施工设计当做一种技术管理手段,而忽略了施工设计的其他作用,导致了很多施工项目的成本过高,经济效益很低。

1.2 隧道施工中的机械设备方面的问题

隧道施工过程中很大程度上都是依赖机械设备来提高施工效率的。施工机械不但是施工能力的体现,还对施工过程中的施工技术水平起着很大的作用,很大程度上反映着施工的技术水平。所以,施工机械设备的开发和选择,直接影响着隧道工程的施工质量。

我们对两种传统设备进行问题分析。

1.2.1 凿岩设备。

凿岩设备的问题主要是其使用成本过高,而且一次性的投入成本很大。旧液压台车使用的保证率太低而且不稳定,使用过程中的耗费非常大,而且对于施工进度也无法保证。虽然进口的液压台车可以降低劳动强度,改善劳动环境,但是很多隧道工程中,都难以承受起其成本的投入,给工程施工造成困扰,虽然我们的廉价劳动力充足,但是这种设备带来的成本,还是让我们无法承受。

1.2.2 手持风钻的多功能台架。

手持风钻的多功能台架其科技含量水平低,配套设施也不足,而且施工速度缓慢,不适合现代隧道的施工要求。而且使用这种设备,工人的劳动环境及其恶劣,劳动强度非常大,对施工人员的身体健康造成很大影响,所以,这种设备的使用前途堪忧。

1.3 隧道施工中的管理问题

目前,科学管理方法的应用和研究已经成为公认的第一生产力要素的重要组成部分,通过科学的管理对生产力的影响要素进行统一、有效的调配,在现代社会大生产中的作用十分明显,要提高效率就必须提高先进技术的使用比率,并且扩大这类技术的功用。在当前的隧道工程施工中存在的最大问题就是工程效益问题。与此同时,隧道施工对生态环境的破坏也非常严重,环境保护措施落实不到位,也是隧道施工中的重要问题之一。

2 解决隧道施工中问题的方法

2.1 优化隧道施工的设计思路

引进新的施工设计思路,充分运用系统化的观念和手段,对于隧道工程施工项目中的大中型项目建设的施工设计,要有目的性的去收集、整理,并且多组织经验交流的活动,集思广益,使大家得到学习。对于交流经验,要进行分析和系统化整理,然后再进行,完善施工设计人员的体制。对于设计质量的实施进行逐项的计划。并且把计划内容与施工设计工作相结合,确立执行措施,确保设计内容的有力实施。利用现代化的信息传输系统,对施工设计进行模块化管理,并对施工经验进行分析、整理、总结、归纳,以此来优化设计思路和设计方法,从而减少无效的工作,确保施工内容的有序化,同时提高施工的社会和经济效益。

2.2 选用合适的设备

在施工设备选择的问题上,对一些不适应现代工程要求的设备要及时的更新换代。比如液压凿岩台车的改进问题,可以改为液压传动的机理,同时加大研究力量,做到设备的国产化,从而减少设备的购买成本。使设备在外界冲击力的条件下,提高受力状况,增加设备使用的可靠性,延长设备的使用时间,降低使用成本。至于手持风钻多功能台架,其科技含量较低,市场利用前景也较低,不能满足隧道施工的各项要求,须进行设备更新换代。

2.3 优化管理方法,提高效率、保护环境

改进施工管理方法,对有效的所有施工资源进行合理配置,统一使用,以减少施工周期、提高设备利用率、提高生产率、降低施工成本,同时提高环境保护措施,降低环境破坏程度,做好环境保护和恢复工作,实现工程的最佳社会效益、经济效益以及环境效益。

3 隧道施工注意事项

根据规范的要求是不能同时施工，其原因如下：

3.1 混凝土的设计标号不同，仰拱的设计标号高，填充的标号低；

3.2 仰拱做完以后对有的涌水量大隧道还需要做防水；

3.3 同时施工改变了受力状态，仰拱是作为隧道成环的承力结构，维护隧道围岩稳定，填充起的是荷载的传递作用，在仰拱没有凝固的情况下直接把填充和仰拱一块浇筑会改变隧道的手里导致隧道变形。但在实际施工中，施工方为了方便，经常把这两种一块浇筑，浇筑时把仰拱填充的混凝土标号按照仰拱标号使用，这样有一定的经济损失但是提高了施工效率，这样的做法是不可取的。

3.4 应做好调查，加强支护措施，防止坍塌，保证安全施工。

3.5 暴露时间简短。宜采用复合式衬砌，及时喷射混凝土，并以锚杆、钢筋网和支撑作初期支护，以快速形成严密的支护体系。

3.6 做好防排水系统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌。调查状况，对因构造节理切割而形成的不稳定部位加强支护。紧凑施工工序，精心组织施工。开挖方法宜采用短台阶开挖方法或分部开挖法。初期支护应紧跟开挖面施作。

在施工中努力营造良好环境，积极开拓进取，不断细致地观察，并且可以保持良好沟通。不当的施工环境下会影响诸多安全隐患。不同地质地貌下，处理方法也截然不同。要根据特点进行有目的的作业。

3 结束语

隧道工程施工是交通工程建设和铁路建设的一个重要组成部分,在道路施工建设中有着重大的意义。隧道工程一般工程量比较大、施工条件恶劣、工作集中等特点,而且隧道工程施工具有很高的风险,对于技术条件的要求非常高,同时还具有很多不确定因素的存在。是一种特殊的工程建设项目。隧道工程因其缩短里程、受高程影响较小的优点,受到了相关行业的欢迎。随着隧道数量的不断增加,隧道工程中的问题也不断的暴露出来,我们要正视出现的问题,分析问题,找出应对的方法,只有这样,我们才能更好的保证和提高隧道施工的质量和效益。

参考文献：

[1] 鲁甲杰.某高速公路长大隧道施工及质量控制技术[J].科技创新导报,2010，(19).

[2] 冯旭.雪峰山特长隧道施工管理技术[J].科技创新导报,2009，(21).

[3] 傅冰骏.建立隧道掘进机产业促进我国地下空间开发[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2010，(2).

[4] 隆威,尹俊涛,尚彦军,等.上公山隧洞TBM掘进主要工程地质问题及施工对策[J].探矿工程(岩土钻掘工程),2008，(12).

第9篇：隧道工程地质问题范文

云山隧道地质勘察采用地质调绘、物探、钻探及试验等综合手段，各种方法相互取长补短，相互验证，取得了良好的勘察成果，不仅满足了设计要求，而且达到了技术上合理，经济上可行的目的。勘察中积累的一些宝贵经验,值得今后长大隧道勘察借鉴。

关键词：

隧道；工程地质；综合勘察

云山隧道是山西省和榆高速公路上的一座特长隧道，隧址位于山西省左权县城东北5km处，横穿太行山脉西翼的阳曲山东南延。设计为分离式隧道，右洞全长11377m，底板最大埋深727.928m，左洞全长11408m，底板最大埋深742.67m，左右线间距30～35m。共设附属工程斜井3处，竖井1处，累计长3820.248m。由于隧址地处山势陡峻、峰峦叠嶂、地层岩性多样、地形地貌极为复杂的中山区，因此给工程地质勘察工作带来严峻挑战。但勘察过程中因势利导、因地制宜，通过综合勘察手段，解决了一系列勘察难题，获得了较为完整的地质资料，为施工图设计提供了必要的地质依据。

1综合勘察手段

云山隧道勘察工作由点到面、由表及里、从定性到定量，利用地质调绘、物探、钻探、试验等多种勘察手段进行综合勘察，从而基本控制和揭示了围岩工程地质条件，为洞室围岩等级划分和稳定性评价提供了必要的依据。

1.1工程地质调绘

隧道位于太行山西翼的构造剥蚀侵蚀中山区，一方面隧址崇山峻岭、沟壑纵横、深谷断壁发育，最大相对高差855.37m，勘察工作十分艰难；另一方面隧址区植被非常发育，覆盖层较厚，但较大沟谷断壁基岩出露情况较好，作为天然地层剖面较完整清晰，在其断面上岩体结构及地质构造形迹明显，局部段落地面地质信息量丰富，地质条件比较明朗。这就为工程地质调绘手段的充分应用提供了充足依据。隧道初勘阶段首先收集与隧址走廊有关的航、卫片、1∶20万《左权幅地质图》和工可阶段地质调绘资料，针对性地开展地质遥感工作，初步了解隧址地形、地貌条件和岩土结构特征，然后通过穿越与追索相结合的地质调查手段，对隧址进行1∶10000工程地质调绘，对不良地质类型及规模进行排查，充分发挥地质选线的作用，对隧址进行优化；在隧址方案基本选定的基础上，对隧址开展1∶2000地质调绘，采集地形地质条件信息，并掌握其规律性，利用山高谷深、局部基岩出露情况较好、地质构造形迹明显的特点，突出重点、抓住要害。在地质调绘过程中，采取地面调查、断层追溯、实测断面、露头拍照相结合的方法，充分利用了天然地质断面。详勘阶段按照工作深度要求，在收集初勘已有调绘资料基础上，进行认真细致的1∶2000补充工程地质调绘，最大限度地利用自然条件进行地质资料的调查、采集、拍照，在隧道进出口和适宜的地段进行围岩节理裂隙量测。初、详勘两阶段总计完成1∶10000地质调绘23km2，1∶2000地质填图6.8km2，实测地层剖面8条，总长1323m，对重要地质节理裂隙点进行了详细量测。通过充分的地质调绘工作，对隧址区的地层岩性、地层结构、地质构造、不良地质、进出口边坡稳定性和水文地质条件有了清晰的认识和了解。地调查明隧址区位于吕梁-太行断块之次级构造单元沁水块坳东北边缘的娘子关—坪头坳缘翘起带。总体表现为东翘西倾的单斜构造，岩层走向北北东，倾角10°左右。地层出露有规律可循，自左权侧洞口始至和顺侧洞口止，依次出露古生界奥陶系（O）、寒武系(∈)地层及元古界长城系(Ch）地层。其岩性组合依次为碳酸盐岩的石灰岩、白云岩夹角砾状、泥灰岩岩体及灰质、云质、泥质岩体；碎屑岩的泥页岩、石英岩状砂岩、长石砂岩、石英砂岩夹铁质砂岩。前者占隧道围岩的比例约为73%，软硬岩的比例约为3∶7，后者约占27%，软硬岩的比例约为4∶6。另外隧址地表发现溶洞，最大者直径约3～3.5m，预示隧道碳酸盐岩围岩范围内局部可能岩溶发育。

1.2地球物理勘探

地球物理勘探是指利用地球物理的方法来探测地层、岩性、构造等地质问题，具有“透视性”、效率高、成本低以及可以在现场进行原位岩土物理力学性质测试等优点，在工程勘察中日益得到重视和发展。但是各种物探方法都具有条件性和局限性，多数方法还存在多解性，因此正确选择和运用各种物探方法，进行综合物探，并与地质调绘、钻探资料作对比，才能获得较好的地质成果。经全面地质调绘，云山隧道隧址地形复杂，地质构造和岩溶发育，地层岩性种类多，水文地质条件复杂，因此物探勘察手段的使用非常有必要性。同时考虑到隧址地层岩性电性差异较大，并有足够的分布厚度，具有明显而且稳定的电性标志层，且场区受电磁干扰影响较小等特点，所以在详勘阶段对隧道左右线选择采用EH-4高频大地电磁测深法进行了探测。EH-4高频大地电磁测深法系统可以适用于各种不同的地质条件和比较恶劣的野外环境，并能取得较好的工程效果。其使用天然磁场的频率为10～100kHz，相对大地电磁测深法、音频电磁测深法的频率较高，探测深度一般在地下1km以内；同时，较高的频率使得高频电磁测深法的抗干扰能力增强。初勘阶段云山隧道左线完成EH-4高频大地电磁测测线长度11610m，测点402个，检查点12个，右线完成测线长度11530m，测点391个，检查点23个。另外对ZK2钻孔做了弹性波速测试，测试深度155.4m。通过上述物探手段，对判定隧址区地质构造、岩溶及水文地质发育情况、岩石风化壳厚度，调整隧道的埋深，进行围岩工程地质分级，提供了基本地质依据。有关构造的物探解释成果是隧址区存在3处明显的视电阻率突变现象，电阻率曲线密集变化较快，电阻率等值曲线呈现与隧道走向大角度交角，推测存在3处断层破碎带，F1、F2为正断层，F3为逆断层。由于地表覆盖植被及坡积物，调查未发现断裂痕迹。F1推测断层与洞体相交于K46+020、ZK45+910处，与路线右前夹角分别为63°、64°，物探解释电阻率等值曲线呈现与隧道大角度交角；F2推测断层与洞体相交于K46+550、ZK45+580处，与路线右前夹角分别为136°、109°，物探解释电阻率等值曲线呈现与隧道大角度交角；F3推测断层与洞体相交于K46+765、ZK46+680处，与路线右前夹角均为42°。F1、F2、F3三条推测断层均对隧道工程有影响。有关不良地质的物探解释成果是在洞身K46+280—K47+130、ZK46+290—ZK47+040为大面积低阻异常，解译为岩溶陷落异常体，推测异常为大范围岩溶富水区，且F1、F2组成的低阻区形态为“倒置的漏斗状”的低阻。隧道围岩有可能破碎、充水，施工时必须加强地质超前预报，及时发现异常，采取防范措施。

1.3地质钻探

钻探是在隧道工程地质勘察中最直观的勘探方法，可以鉴别描述岩土层，岩土采取试样，进行原位测试或波速测试等。云山隧道钻探工作主要在详勘阶段隧址确定以后大规模展开，本阶段在初步勘察基础上，根据现场地形地质条件及水文地质、工程地质评价的要求进行加密，勘探深度应至隧道底板设计高程以下不小于5m。遇岩溶、地下暗河等不良地质时，钻探深度应至稳定底板以下不小于8m。洞深段钻孔，在设计高程以上3～5倍洞径范围内采取岩石试样，同一地层中，岩石试样的数量不宜少于6组；进出口段钻孔，分层采取岩、土试样[1]。通过较为密集的钻探，首先探明了全线深部地层情况，为室内试验采取了大量的试样，为原位测试提供了便利，为隧道稳定性评价提供了保障，满足了隧道设计的要求；其次验证了隧道的物探解译异常区，也为隧道水文地质试验、地下水位的判断、量测、地下水试样采取及钻孔声波测试创造了条件。其中一些深钻孔设置为综合利用孔，不仅了解了地层、构造、岩溶、裂隙、地下水位等情况，还进行了各种测试工作，以获取更多的岩层参数，如物探测井、水文地质试验、地应力测试、地下水位长期观测等，每一项测试完成后都要保证钻孔的完整性，以便下一项测试工作的顺利进行。云山隧道初详勘两阶段钻探共使用XL-150、XL-200、Y3型钻机6台，以回转钻进为主，冲击钻进为辅，共完成钻孔16个，总进尺3919.7m，包括4处斜竖井完成钻孔4个，累计进尺1238m，共采取岩石试样763件。

1.4试验

长大隧道勘察中的试验手段是定量评价隧道围岩的工程性质不可或缺的。云山隧道勘察通过室内试验、原位测试和水文地质试验，获取了一系列设计所需的岩土物理力学指标，获取了隧道围岩分级指标及进出口地基容许承载力。

1.4.1原位测试

根据云山隧道勘察的目的、岩土条件及测试方法的适用性，采用了重型动力触探试验，按深度对钻探揭示的碎石土和泥灰岩、页岩等软质岩石及强风化、全风化的灰岩、砂岩等硬质岩石进行了测试，根据修正后的锤击数，确定碎石土的密实度和岩石的风化界面。

1.4.2室内试验

云山隧道围岩地层均为岩石，对钻探采取的岩石试样针对性地进行单轴饱和抗压强度、比重、密度、泊松比、弹性模量、弹性波速等室内试验项目；采取地下水试样，进行水质分析，评价水的腐蚀性。

1.4.3水文地质试验

地下水的活动和作用往往是形成隧道事故的主要因素，大量灾害性工程地质事件的发生，大都是由于地下水作用触发或诱发的。因此，地下水的勘察是隧道地质勘察中的重要一环。云山隧道水文地质勘察方法主要包括水文地质调查、物探资料的分析应用及钻探验证、水文地质试验，同时利用类比的分析方法，对隧址区水文地质条件进行系统的分析评价。其中水文地质试验是隧道地下水勘察最主要的方法和手段。调查及钻探发现隧址区水文地质条件复杂，洞体围岩按含水介质主要分为岩溶裂隙水和碎屑岩裂隙水两个含水岩组，且节理裂隙密集带、岩溶裂隙发育处等易与地下水沟通，造成洞体坍塌、掉块、涌水、突水等灾害。云山隧道水文地质共布设3个水文试验综合利用钻孔，其中SWZK1（ZK44+910右5m，深120m）、ZK2（K48+700左5m，深240m）位于碳酸盐岩地层中，孔内未见水位，水文测试进行了孔内注水试验；SWZK3（ZK53+610左5m，深150m）位于碎屑岩地层中，水位69.8m，水文测试进行了孔内抽水试验。通过水文地质试验取得的宝贵参数，对隧道涌水量进行了分段预测，左右洞含水段长度分别为2120m、2090m，左右线最大涌水量分别为565cm3/d、643cm3/d，左右线正常涌水量分别为183cm3/d、185cm3/d。

2工程地质综合评价

根据隧道综合地质勘察成果，在隧道围岩3倍洞径范围内，结合水文地质条件、构造特征、岩石坚硬程度、岩体完整程度、围岩基本质量指标等规范要求的因素及物探报告，隧道围岩级别综合评价为Ⅲ～Ⅴ级，左右洞围岩级别长度及比例详细划分。云山隧道施工阶段结合地质超前预报，详勘阶段的工程地质综合评价成果与施工实际揭示的围岩情况整体吻合度很高，因围岩级别降低或提高引起的施工正负变更数基本抵消，总体变更情况符合相关规定。考虑到特长隧道勘察的难度和局限性，本隧道综合勘察成果经受了施工考验和验证，为隧道的顺利施工和按时贯通提供了坚实的地质保障，取得了良好的经济和社会效益。

3结语

在环保选线日趋受到重视的形势下，高速公路特长隧道不断涌现，受复杂地形和茂密原始森林等条件限制，最直观常用的钻探手段实施难度越来越大，成本越来越高，工期越来越长，不仅制约工程地质勘察进度，而且也无法取得既经济又科学的勘察成果。因此利用勘察高新技术和综合勘察手段是长大隧道今后勘察的必然选择和趋势。

作者：李宏涛 单位：山西省交通规划勘察设计院