高速公路隧道地震破坏的形式及预防措施

合集下载

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施的分析在公路隧道施工中,由于工说程项目自身的施工特点,其不可避免的会出现一些地质灾害,所以为了降低灾害给施工人员以及工程施工造成重大损害,我们必须要采取防治措施。

只有这样,我国公路隧道工程施工才能顺利的进行。

本文分析了公路隧道施工中的地质灾害,谈了公路隧道施工中地质灾害的防治措施。

标签:公路隧道;地质灾害;措施公路隧道的特点是断面大、隧道长、地质条件复杂,隧道掘进面前方和洞口的不良地层条件极易引起隧道塌方、涌水。

这些因素不仅在技术上给隧道建设带来困难,也常因突发事故导致人身伤亡、工期延误,从而造成巨大的经济损失。

一、公路隧道施工中的地质灾害1.隧道洞口滑坡。

洞口滑坡是公路隧道施工中常见的一类地质灾害,其主要是由于隧道洞口开挖坡脚的两侧出现了局部滑动,加上土体受到雨水的侵蚀,自身的抗剪能力进一步降低,致使土体自身的抗剪承载力无法承受其整体的土体抗剪力,同时土体的粘聚力和摩擦力也会大大减小,所以使其产生了滑坡。

地表水在外界地表水的补给下会不断增多,在增加到一定程度时会使地表水出现下涌问题,如果开挖过程中,施工人员没有采取有效的加固措施,就很容易導致滑坡问题的出现。

2 .隧道突泥。

突泥也是公路隧道施工中常见的一种地质灾害,它主要是由于隧道开发的过程中,隧道基层有地下水涌出,并伴随有泥沙的一种现象。

突泥主要表现为黄褐色或者黄色,位于掌子面的右侧,有隧道侧面涌出来。

如果隧道基层地质土为碎石土类型,加之地表比较开阔、平缓,则很容易使地下裂隙聚集大量的地下水,并且由于碎石具有不透水特性,所以隧道的内部会形成巨大的水压,随着碎石在地下水浸泡过程中的软化,其会随着地下水一同涌出,这就是隧道突泥涌水发生的根本原因。

3. 隧道涌水。

在公路隧道施工的初期经常会有一些比较小的涌水量,这些不影响工程施工,但是对于部分地段隧道的施工中经常会出现涌水量过大的问题,比如如果隧道开挖部位处于石灰岩地区,由于石灰岩自身常常具有一些贯穿性裂缝,所以很容易使得那些在山体内部的积水沿着这些贯穿性裂缝而涌出,并且涌出时候的水压和水量均比较大,会给施工人员的人身安全造成损害。

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施

公路隧道施工中的地质灾害及相应措施摘要:对于公路隧道而言,隧道灾害发生是难以避免的,尤其是运营阶段发生灾害的情况最为严重,本文对公路隧道灾害做出分类,并分析其成因,最后提出具体的防治方式,为人们提供更好地服务。

关键词:公路隧道;地质灾害;防治;策略我国城市化进程不断加快,而且公路隧道建设也在不断加快,尤其是将其运用在施工建设过程中可以发挥重要作用。

但是公路隧道在投入使用中,由于受到周围环境的影响或者随着时间延长,隧道会出现许多灾害,进而影响交通运输正常运行。

本文分析公路隧道的结构中所经常出现的灾害,并针对不同的类型而提出具体的防治方法。

1分析公路隧道施工中不良地质灾害类型1.1隧道结构发生裂损的情况由于隧道结构的作用主要是承担周围的土层和地表施加给隧道的压力,从容防止发生土体变形或者是坍塌的情况,因此,隧道结构中发生裂损主要的原因是:第一,岩土体的物理以及力学参数有误差[1],导致在设计隧道所承受的压力低于实际的压力;第二,在施工过程中出现质量问题,这也会导致公路隧道出现裂损的情况。

通过实践勘察可知,隧道结构发生裂损的主要类型有三种:第一种是横向裂损,第二种是纵向裂损,第三种是斜向裂损。

这对隧道稳定性带来较大的危害,在严重情况下,还会使得隧道发生坍塌的危险。

1.2隧道出现腐蚀的情况公路隧道通常是埋在岩石或者是土层中,这些不同环境再加上公路隧道的内部发生漏水情况,因此,使得隧道出现腐蚀的情况,即腐蚀物质(硫酸盐以及氯离子等)都可以对渗漏位置和各种毛细的孔而进入隧道的内部[2],进而导致隧道中混凝土的结构出现化学或者是物理上侵蚀,进而对隧道产生较大的破坏。

除此之外,由于混凝土质量以及水泥品质存在差异性,进而对隧道结构带来较大的破坏,从而降低隧道承受的能力。

1.3隧道发生渗漏水的情况这种情况主要发生许多沿海、江湖的城市中,主要由于在修建隧道过程中低于地下水位,尤其是在雨季,地下水位不断升高,导致隧道结构出现渗漏水情况。

隧道建设中的隧道防灾减灾措施有哪些

隧道建设中的隧道防灾减灾措施有哪些

隧道建设中的隧道防灾减灾措施有哪些在现代交通体系中,隧道作为一种重要的基础设施,为人们的出行和货物运输提供了便捷的通道。

然而,由于隧道内部环境相对封闭,一旦发生灾害,如火灾、坍塌、透水等,救援和疏散工作将面临巨大的困难,可能会造成严重的人员伤亡和财产损失。

因此,在隧道建设过程中,采取有效的防灾减灾措施至关重要。

一、火灾防范措施1、防火材料的使用在隧道的建设中,应选用具有良好防火性能的建筑材料,如耐火混凝土、防火涂料等。

这些材料能够在一定程度上延缓火势的蔓延,为人员疏散和救援争取时间。

2、通风系统设计良好的通风系统对于防止火灾的蔓延和烟雾的积聚至关重要。

通风系统应能够根据火灾的情况自动调整,将烟雾迅速排出隧道,保证隧道内的空气质量,为人员逃生创造有利条件。

3、火灾报警与监测系统安装灵敏的火灾报警装置,如烟雾探测器、温度传感器等,能够及时发现火灾的发生。

同时,利用视频监控系统对隧道内的情况进行实时监测,以便在火灾初期迅速采取措施。

4、消防设施配备在隧道内合理设置消防栓、灭火器等消防设备,并定期进行检查和维护,确保其在火灾发生时能够正常使用。

二、坍塌防范措施1、地质勘察在隧道建设前,进行详细的地质勘察,了解地质结构和岩石特性,评估可能存在的坍塌风险。

对于地质条件复杂的区域,采取更加谨慎的设计和施工方案。

2、支护结构设计根据地质条件和隧道的形状、尺寸,设计合理的支护结构,如锚杆、喷射混凝土、钢拱架等,以增强隧道围岩的稳定性,防止坍塌事故的发生。

3、施工过程控制在施工过程中,严格按照设计要求进行开挖和支护,控制开挖进尺和爆破强度,避免对围岩造成过大的扰动。

同时,加强对支护结构的监测,及时发现并处理变形、开裂等异常情况。

4、定期检查与维护隧道建成后,定期对其进行检查和维护,及时发现并处理围岩的松动、支护结构的损坏等问题,确保隧道的长期稳定。

三、透水防范措施1、水文地质调查在隧道选址和设计阶段,充分调查隧道沿线的水文地质情况,了解地下水的分布、流量和水压等信息,评估透水的风险。

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施高速公路隧道塌方是指高速公路隧道内部结构发生破坏,导致土石坍塌进入隧道内部的现象。

塌方是一种严重的事故,容易造成人员伤亡和财产损失。

本文将探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施。

高速公路隧道塌方的原因可以分为自然因素和人为因素两大类。

自然因素包括地质条件、地下水、地震和气候等。

地质条件是高速公路隧道塌方的最主要因素之一,如岩石的稳定性、断层、地层倾斜度等。

地下水的渗漏和积聚也会对土体的稳定性产生影响。

地震活动是引发高速公路隧道塌方的重要原因之一,地震会导致地下岩石的破裂和变形,从而引发塌方。

气候变化也会导致土体的膨胀和收缩,增加高速公路隧道塌方的风险。

人为因素主要包括设计、施工和维护等方面。

设计不当是高速公路隧道塌方的重要原因之一,如设计中未考虑地质特征、地下水渗漏等因素,导致隧道结构的薄弱点。

施工过程中的操作不当也会引发塌方,如爆破挖掘引起的振动和震荡。

维护不及时也是高速公路隧道塌方的原因之一,例如隧道排水系统失效、边坡崩塌等。

首先是加强地质勘察和设计,通过详细的地质勘察,了解地下物质的特性和规律,为设计提供准确的地质信息。

在设计过程中,要充分考虑地质因素和工程建设要求,合理布置隧道结构,避免存在薄弱点。

其次是加强施工管理,严格控制施工质量。

在施工过程中,要加强监测和测量,及时发现和处理施工中的问题,确保施工质量和工程安全。

特别是在爆破挖掘过程中,要合理控制爆破参数,减小振动和震荡对土体的影响。

再次是加强维护管理,定期检查和维修隧道结构。

定期检查隧道结构的稳定性和排水系统的功能性,及时发现和处理问题。

对边坡进行加固和防护措施,防止边坡崩塌引发塌方。

高速公路隧道塌方的原因非常复杂,包括自然因素和人为因素。

针对这些原因,可以采取地质勘察和设计、施工管理、维护管理等多种措施,加强高速公路隧道的安全性和稳定性,减少塌方事故的发生。

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施

探讨高速公路隧道塌方的原因分析及其防治措施随着交通运输的飞速发展,高速公路越来越成为人们出行的首选。

而隧道作为高速公路的重要组成部分,它既能节省路程,又能提高通行效率,但同时也存在着一些安全隐患。

高速公路隧道塌方是其中最常见的问题之一,本文将探究其原因和防治措施。

1.地质原因:隧道所处的地质环境复杂,如果隧道建在地质破裂带、岩层断裂带、地质构造变形带等地质灾害易发区域,那么地质灾害就会成为隧道塌方的主要原因。

此外,地质条件差的地区还容易出现滑坡、崩塌等自然灾害。

2.施工原因:隧道的施工质量和技术水平直接决定了隧道的使用寿命和稳定性。

如果隧道的施工质量不高、施工过程不规范、施工时忽略了地质环境的特殊性等因素,就会导致隧道的结构不牢固、支护不到位等问题,从而引发隧道塌方事故。

3.设计原因:设计因素也是导致隧道塌方风险的重要因素。

例如,在设计隧道时,没有考虑到隧道内的水文地质情况,没有采取有效的防水措施,或缺乏防止泥石流或山洪等自然灾害的设施,都会导致隧道面临威胁,甚至塌方事故的风险。

4.外力因素:外力因素是隧道塌方的常见原因之一。

例如,地震、洪水、雨雪等自然灾害,以及交通事故、施工过程中的各种机械作业等都可能对隧道的稳定性造成影响。

1.建立完善的预防体系:高速公路隧道塌方风险是可以预判的,通过对地质、气象、物流等方面的全面考虑,制定合理的预防措施,实现对隧道塌方事故的预防。

2.做好安全管护工作:在隧道的运营管理中要加强隧道日常巡查、维护和安全运营管理,确保隧道设施的完好性和运输安全的稳定性。

3.提高隧道抗震能力:加强隧道的结构设计,提高隧道的承载能力,以满足地震等自然灾害的需求,同时合理布局防震措施。

4.引入先进技术:在隧道规划和设计、施工和运营管理等方面,引入先进工艺和技术,提高隧道的可靠性和安全性。

总之,高速公路隧道塌方的原因多种多样,而防治措施也应该是综合性的。

只有在规划、设计、施工和运营中全方面、全过程加强管理和采取科学的防范措施,才能有效降低高速公路隧道塌方事故的发生率,确保公路的安全顺畅。

公路隧道施工中的地质灾害及处理措施

公路隧道施工中的地质灾害及处理措施

公路隧道施工中的地质灾害及处理措施摘要:地质灾害是指以地质力为主要原因引起的、造成人类生命财产损失的严重破坏现象。

由于公路隧道在掘进活动等人类地质作用下改变了岩体的自然平衡状态,当应力超过其强度时就会发生变形,就可能产生突水突泥、塌方等事故。

本文重点对公路隧道施工中一些常见的地质灾害和预控方法进行探讨。

关键词:公路隧道;岩爆;涌水;塌方一、岩爆(一)岩爆特点岩爆是高地应力条件下地下工程洞室开挖过程中,因开挖卸荷而引发周边脆性围岩产生强烈的应力分异作用,储存于围岩中的弹性应变能突然释放,且产生爆裂松脱、剥离、弹射甚至抛掷等破坏现象,是一种动力失稳地质灾害。

它直接威胁施工人员和机械设备的安全,影响工程进度,因此,对可能产生岩爆的地段应做好预测,确认会发生岩爆的地段应做好防治措施。

(二)防治措施根据岩爆产生的条件(即围岩应力必须超过围岩强度,围岩为坚硬的脆性岩石),对其防治应从改善围岩应力条件和加固围岩入手,主要措施有:1、改善围岩应力。

合理布置隧道位置,使其轴线方向尽量与主应力方向平行,选用合理的洞形;通过钻孔卸压法、钻孔水力破裂法(高压注水法)、分部(层、次)开挖及在岩面喷洒水使岩体软化等。

2、加固围岩。

包括对已开挖洞壁的加固和掌子面前方的超前加固,加固方法主要有锚喷、钢丝网锚喷、钢纤维喷混凝土、钢支撑和锚杆锚固等。

3、防护措施。

在台车上安装钢丝保护网以确保工人安全。

(二)工程实例某公路隧道主洞全长4176m,最大埋深760余m,处于深埋高地应力环境条件。

施工过程中,隧道发生了近百次岩爆活动,但大多属轻微、中等级别。

根据此公路隧道的岩爆特征,针对岩爆不同级别采取不同的防治工程措施,概括说来,对围岩的初期支护主要是采用喷射混凝土、锚固和挂网等工程措施。

岩爆地段开挖后,必须及时进行挂网喷锚支护,以达到以柔克刚的目的;从另一角度讲,当挂网喷锚支护作业完成后,即使再产生岩爆活动,也构成了第1道防线,不会因此而直接危及到施工人员和设备的安全。

隧道工程中的地质灾害预防与处理

隧道工程中的地质灾害预防与处理隧道工程是现代城市建设和交通运输的重要组成部分,然而在隧道建设过程中,地质灾害常常会给工程进展和安全带来挑战。

因此,合理的地质灾害预防与处理策略对于保障隧道工程的持续运行和人员安全至关重要。

本文将重点探讨隧道工程中的地质灾害预防与处理方法。

一、地质灾害预防1. 地质调查与评估在隧道工程设计之前,进行详尽的地质调查与评估是必不可少的。

通过实地勘察和土壤、岩石样品分析,可以了解地下地层的构造和性质,发现存在的地质灾害隐患。

同时,还应考虑地震、水文等自然因素的影响,对工程可能遇到的地质灾害进行合理评估。

2. 工程设计与优化根据地质调查与评估的结果,合理设计隧道结构和施工方案,以降低地质灾害发生的概率。

例如,在高风险地质灾害区域,可采用浅埋隧道或地下室的设计,以减轻灾害对结构的影响。

此外,结合现代技术手段,如地震监测、地质雷达等,对地质灾害隐患进行实时监测与预测,及时采取相应应对措施。

二、地质灾害处理1. 施工监测与控制在隧道施工期间,定期进行地质灾害监测是至关重要的。

通过安装应变计、位移仪等监测设备,实时监测岩石变形和地应力变化,并采取相应的控制措施。

例如,对于松软地层,可采用喷射注浆、加固支护等方式,增强地基的稳定性;对于地下水较多的地区,可采用隔水层加固和排水措施,以减轻水压对结构的影响。

2. 灾害应急处理在地质灾害发生后,需要立即进行应急处理,以防止灾害进一步扩大并保护工程和人员的安全。

例如,对于岩层滑坡或崩塌,要及时进行抢险施工和清理工作,确保通行道路畅通;对于地下水突然涌入隧道,应采取封堵和排水措施,避免水位继续上升。

三、典型案例分析1. 隧道塌方应急处理案例某城市地铁隧道工程在施工过程中遭遇严重的隧道塌方灾害。

事故发生后,工程方立即启动应急预案,组织人员进行紧急疏散,并与公安、消防等部门联系协调。

同时,采取措施封堵塌方点,避免灾害蔓延。

随后,进行详细的灾后调查与评估,找出事故原因,并进行相应的整改措施,以确保类似事故不再发生。

高速铁路隧道施工中的地质灾害预防控制

高速铁路隧道施工中的地质灾害预防控制一、引言地质灾害是指由于地质作用或自然因素引起的地表或地下的大面积破坏现象,对工程建设造成严重威胁。

在高速铁路隧道施工中,地质灾害的预防和控制显得尤为重要。

本文将从隧道施工前的地质调查和预测、隧道工程设计和施工措施、以及灾害预警系统的建立等方面,探讨高速铁路隧道施工中的地质灾害预防控制。

二、地质调查和预测在隧道施工前,进行地质调查和预测是预防地质灾害的首要步骤。

通过地质钻探、工程地质勘察等方式,获取地质结构、力学性质、水文地质条件等相关数据,同时借助现代技术手段,如遥感、地理信息系统等,对隧道所处地区的地质特征进行预测和评估。

通过这些方法,可以较为准确地预测出可能会出现的地质灾害类型,为后续的工程设计和施工提供依据。

三、隧道工程设计和施工措施1. 结构设计在隧道工程设计中,应充分考虑地质灾害的潜在风险,并在结构设计上进行相应的增强措施。

对于处于地震带附近的隧道工程,应采取抗震设计措施,确保隧道在地震发生时能够保持结构的完整性。

此外,在设计隧道时还应注意避开潜在的滑坡、塌方等地质灾害隐患区域,以减少地质灾害的发生概率。

2. 施工技术在高速铁路隧道施工中,采用合适的施工技术对地质灾害进行预防和控制至关重要。

例如,针对地下水问题,可以采用排水井、喷射灌浆等方式进行处理;对于高岩石压力区域,采用预支护、爆破松动等方式减轻对隧道结构的影响。

此外,因地制宜地选择合适的爆破参数、施工顺序和工艺,有效控制地表沉降、地面塌陷等地质灾害的发生。

四、灾害预警系统的建立为了及时掌握隧道施工中可能发生的地质灾害情况,建立灾害预警系统是必不可少的。

通过设置传感器、监测仪器等设备,实时监测施工现场的地质变化,一旦发现异常情况,可以迅速发出预警信号。

预警信号可以通过手机APP、短信、声音等形式发送给相关人员,以便及时采取应急措施,减少灾害造成的损失。

五、结语高速铁路隧道施工中的地质灾害预防控制具有重要的意义。

地震对地下隧道的影响

地震对地下隧道的影响地震是自然界中一种常见的地壳活动,它不仅给地表带来了巨大的破坏,同时也会对地下隧道造成不可忽视的影响。

本文将探讨地震对地下隧道的影响,并提出相应的防护措施。

一、地震对地下隧道的直接影响1. 断裂带影响:地震发生时,地壳会因断裂带受到拉扯和挤压的力量,这使得地下隧道容易受到影响,甚至出现断裂。

断裂会导致隧道结构的破坏,甚至塌方。

2. 地震波冲击:地震波是地震带来的能量释放,强烈的地震波可以直接冲击地下隧道,进而破坏隧道结构。

地震波的冲击力可以导致隧道墙体开裂、瓦解,甚至引发局部塌方。

3. 液化现象:地震会引发土壤液化现象,这是因为地震振动会使原本结实的土壤变得流动起来。

当地下隧道建立在液化的土层上时,隧道的稳定性将受到严重威胁。

二、地震对地下隧道的间接影响1. 地表建筑物损坏:地震会导致地表建筑物的损坏,如桥梁倒塌、房屋倒塌等。

这些损坏物可能坠落到隧道上方,直接破坏隧道结构。

2. 地下水位变化:地震会影响地下水位的变化,导致水渗透至隧道内部。

水的渗透会削弱隧道的稳定性,并且会引发其他的地下问题,如涌水等。

三、地下隧道地震防护措施1. 结构设计防护:地下隧道的结构设计需要考虑地震因素,选用耐震性能好的材料,增设加固措施,如设置钢筋混凝土墙体,加固支护结构等,以提高隧道的抗震能力。

2. 监测预警系统:建立地震监测预警系统,及时发现地震活动,提前预警,以便采取及时有效的应急措施,如限制进入隧道、疏散人员等。

3. 定期检查维护:对地下隧道进行定期的检查和维护,及时发现和修复隐患。

特别是地震过后,要进行全面的检查,确保地震对隧道造成的损坏得到及时修复。

4. 地下水处理:建立有效的地下水处理系统,控制地下水位变化。

避免地震引起的地下水渗透对隧道稳定性的影响。

总结:地震对地下隧道具有直接和间接的影响,直接影响包括断裂带造成的破坏、地震波的冲击和液化现象等;间接影响包括地表建筑物的倒塌和地下水位的变化等。

各种隧道灾害的预防及处置措施

8 隧道地质灾害预防及处置措施一、岩爆1. 岩爆发生前的预防措施1.1 微弱岩爆地段,可直接在开挖面围岩上洒水,软化围岩表层,促使应力释放和调整。

1.2中等岩爆地段,在隧道开挖断面轮廓线外10〜15cm范围内,侧壁及拱部打设注水孔,并向孔内喷灌高压水,软化围岩,加快围岩内部的应力释放。

1.3强烈岩爆地段,可先掘进一个断面积为15〜30cm的小导洞,使岩层中的高地应力得以部分释放,再进行隧道开挖,但应通过探测到的具体情况,确定循环进尺。

1.4 在可能发生岩爆地段,还应改善爆破设计,将深孔爆破改为浅孔爆破,减少一次装药量,拉大不同部位炮眼的雷管段位间隔,延长爆破时间,减弱爆破对围岩的影响,减小爆破应力场的叠加,降低岩爆频率和强度。

2. 岩爆发生时的处理措施2.1 岩爆发生岩爆剧烈时,人员在安全距离地段躲避一段时间,直至岩爆平静为止,洞顶的岩爆松石要及时清除掉,同时进行工作面的观察记录,如岩爆位置、强度、类型、数量及山鸣等。

2.2 机械迅速驶离现场,到达安全区域,停机待命。

3. 岩爆发生后的处理措施3.1 加强巡视,及时撬顶,清除爆裂的岩石,确保施工人员安全。

3.2 岩爆发生并确认岩爆平静后,施工人员向工作面及附近洞壁岩体洒高压水,以降低岩体强度,减弱岩体的脆性,降低岩爆的剧烈程度;同时起到降温除尘的作用。

3.3 初期支护紧跟开挖面,尽可能减少岩层爆露时间,减少岩爆发生,确保人员安全。

4. 岩爆地段的技术措施4.1 采用能及时受力的锚杆。

4.2 采用喷射钢纤维混凝土,厚度宜为5-8cm;4.3 当用台车钻眼,岩爆的强度在中等以下时,可在台车及装碴机械、运输车辆上加装防护钢板,避免岩爆弹射出的块体伤及作业人员和砸坏施工设备。

4.4 采用分步开挖法施工。

开挖后,及时施作超前锚杆对开挖面前方的围岩进行锁定。

在拱部及两侧侧壁布置预防岩爆的短锚杆,锚杆长度宜为2m左右,间距宜为0.5〜1.0m,并宜与钢纤维喷射混凝土联合使用,形成喷锚加固作用。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

高速公路隧道地震破坏的形式及预防措施
摘要:高速公路隧道的地震破坏会形成很大的安全隐患,本文对高速公路隧道地震破坏形式进行分析,并结合具体情况提出预防措施。

关健词:高速公路隧道;地震;破坏形式;预防措施
Abstract: highway tunnel of earthquake damage will greatly potential safety problems, this paper highway tunnel form of earthquake damage are analyzed, and puts forward the prevention measures with a specific situation.
Keywords: highway tunnel; The earthquake; The destroy form; Prevention measures
在高速公路建设过程中,通常会经过一些高烈度地震区域,尤其是在汶川大地震发生之后,在高烈度地震区进行隧道工程施工时,需要全面考虑隧道的抗震问题。

晴隆至兴义高速公路是《贵州省高速公路网规划》(678网)中“六纵”毕节至兴义高速公路的组成路段,同时也是联接沪昆、汕昆国家高速公路的重要联线,也是拟申请新增国高毕节至河口中的一段。

起点位于黔西南州普安县与晴隆县交界的沪昆高速(G60)新寨河特大桥的西岸,途经地久、王家寨、马路河、长耳营、雨樟、格沙屯、万屯止于兴义市红岩洞,接汕昆高速公路顶效枢纽互通,路线全长70.91km。

晴隆至兴义高速公路路线途径多处高烈度地震区域,所以在很多隧道工程中,都要重点考虑隧道的抗震问题,结合经验对地震破坏形式进行分析,并采取针对性的措施来进行预防。

1隧道破坏的主要形式
1.1地面断裂错动:处在地震断裂带上的建筑物、公路、桥梁及隧道等,往往会因为地面发生断裂错动,而发生破坏或者倒塌等破坏现象,隧道会发生衬砌的剪刀移位等破坏。

1.2崩塌、滑坡、泥石流破坏:地震很容易造成高速公路沿线的山体发生崩塌、滑坡或者泥石流等地质灾害,这些地质灾害对地表的建筑和路线会形成严重的破坏,如边坡破坏造成隧道结构的傍山偏压隧道,大面积的掩埋等形式破坏,这种形式的破坏对隧道损害严重,而且抢险也非常艰难。

晴隆至兴义高速公路沿线的山区非常多,所以隧道工程中应该考虑到这种问题。

1.3地基不均匀沉降;地震时,地基的失稳会导致地表发生不均匀的沉降现象,这种破坏形式通常表现在砂土液化、地面沉降、地基的承载力丧失,进而导致隧道衬砌破坏,隧道的衬砌属于刚性支护,所以其抗弯剪的能力较差,在地震的作用之下,往往会发生地基开裂甚至塌方破坏等问题。

隧道的开裂破坏通常表现为衬砌的横向开裂和综合纵向开裂。

1.4隧道口塌方
隧道洞口塌方在地震作用下较为常见,当隧道的洞身主体结构抗震能力较强时,地震作用下可能会出现开裂或者变形的情况,隧道本身的塌方现象可能很少,但是由于隧道口能够受到围岩的约束作用较小,通常为浅埋形式或者存在围岩风化破碎等问题,所以在地震作用下,很容易造成隧道口衬砌的开裂或者塌方破坏形式,进而堵塞住隧道口,造成交通影响。

2隧道地震的影响因素
2.1地震震级和烈度的影响因素
地震所释放能量的大小直接体现在地震的级数上,但是地震对地面建筑物的破坏程度,还与离震中的距离和震源的深度有关。

地震的列席主要是指在某一区域的地面建筑物,在地震的作用下所受破坏的程度,这是确定震级和震中距的主要参数。

通常情况下地表所受到的地震破坏的影响程度,是用地震的烈度来衡量的。

也就是说是震的级数越大,距震中的距离越小、震源的深度深度越浅,地震的烈度就越大,对地面建筑的破坏程度也就越大。

2.2隧道结构埋深的影响因素
在Sunil Sharma的研究中,隧道及地下结构物的埋深受地震影响表明,当隧道的埋深大于50m时,破坏的程度较小,在300m以下时则没有严重的破坏。

因此,研究表明,由于地下结构的震动变形往往受到围岩土体的约束力作用,来抑制地震的破坏影响,当结构的埋深越深时,隧道所受到的地震破坏就会越小。

2.3地质条件的影响因素
受隧道所处地段的地质条件影响,地震的破坏程度也会有所不同。

由于地震波的传播受地层岩性的影响较大,所以对地下及地表建筑结构的破坏能力也有所不同。

通过研究一系列的研究证明,比如处在松散地层这种阻尼比较大地质条件的隧道中,在地震剪力的作用下所受到的破坏程度较高,也就是在围岩中的隧道较容易受到地震的破坏。

2.4结构模式的影响因素
据统计,在各种隧道结构中,衬砌较厚且质量较好的隧道工程,受到的地震破坏,较衬砌较薄的隧道工程受到的地震破坏程度小得多。

另外,隧道结构的断面形式和强度也是影响地震破坏的重要因素,在地下结构与竖井、楼房等结合处,地下结构断面发生变化的部位、地下结构与地面结构的交界处、隧道的转变处、两洞的相交处以及紧急避车带等部位都是地震破坏的主要部位。

3地震破坏的预防措施
3.1设计阶段的预防措施
3.1.1隧道的选线:隧道的线路应该尽量以垂直的构造方向来展开,尽量以最短的距离穿越地震活动带,这是隧道工程选线的基本前提;当线路布设在V 字形的山谷地段时,如果山坡上的积土过厚、岩层较为破碎或者存在危岩和落石隐患,在地震时就较容易发生崩塌、滑坡、落石或者泥石流等灾害,所以不适合修筑路基及深长路堑,应该以隧道形式通过。

如必须以路基形式通过,就应该采取相应的预防措施,来预防各种次生灾害对公路的破坏;隧道洞口位置的选择也非常重要,应该尽量避免在稳定性较差的大型滑坡、岩堆以及错落体位置修筑隧道口,也要避免在高陡峭的悬崖下面修筑隧道;隧道的高程可选择河谷的高位,同时要尽量避开一些可能在地震后形成堰塞湖的地段。

3.1.2隧道抗震设防的选择:隧道工程的抗震标准选择,应该充分考虑以隧道所处的地震带范围岩体级别,同时也应该考虑工程造价问题。

隧道工程的设防标准选择时,可根据以往的地震烈度和科学勘察来确定,抗震设防标准应该严格的确定,它是保证隧道工程稳定性的基础。

对于抗震设防地段的建筑材料应该比普通地段的设防等级至少高出一个等级
3.13 抗震技术方面的预防措施
3.2.1.钢纤维混凝土喷射支护技术:钢纤维喷射混凝土能够有效提高劈拉强度,它比普通的混凝土强度提高了40%~60%,其抗剪的强度也能够提高60%~80%,这种新技术完全能够满足IX度的抗震设防需要;钢纤维喷射混凝土技术,还可以有效减少初期支护挂网的施工工序,进而可以减少掘进的施工循环时间,提高施工速度;此种技术的抗裂性能远远超过普通混凝土,它能够有效提高隧道的抗震效果,尤其适合应用于大跨度和大断面的隧道工程中。

3.2.1隧道的防排水措施:隧道的防排水措施如果应用合理,能够有效改善地震的破坏影响,防排水措施可采用注浆堵水和安装排水盲沟的技术,另外还应该在二次衬砌和初期支护之间加设防水层,并在衬砌材料中使用防水性能较好的高等级混凝土。

在隧道的特大涌水处衬砌防水层加入PVC防水板,以达到良好的防水效果。

3.2.3采用综合的开挖方法:隧道施工过程中,可根据不同的岩层特点选择不同的开挖方案。

如果洞口的地层比较软弱,可采用多台阶的两侧导坑开控法,在洞身段也可根据实际情况选择合理的开挖方式。

同时在开挖的过程中,应该随时对围岩的情况进行检测,保证开挖的安全和符合抗震的要求。

4结论
晴隆至兴义高速公路的隧道工程较多,而且多处在地震带附近,所以对隧道的抗震要求也较高。

在隧道工程的施工勘察设计阶段,该综合考虑各方面的地震影响因素,作到合理的预防、科学设计;在施工阶段,可应用较为先进的抗震施工技术,以提高隧道的抗震效果,尽量保证隧道工程的抗震性能。

参考文献:
[1]皇民,刘马群,王安华,郭廷喜.隧道地震破坏的主要形式及影响因素分析[J].交通科技与经济.2010年第1期.60~62.
[2]杨帆.高列席地震区大断面隧道施工技术[J].隧道•地下工程.93~96.
[3]李林,邓勇.高地震区广甘高速公路隧道抗震设计的探讨[J]路基工程.2009所第3期.69~70.
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。

相关文档
最新文档