公路隧道地质灾害精选(九篇)

第1篇：公路隧道地质灾害范文

【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

3.1 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。

3.2 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。

3.2.1 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

2）松动模型

学者太沙基研究发现松动区范围不但和岩体层系具有关系，还和岩体强度有关，因此依据研究各种数据，提出了岩石不同对开挖松动引发出来的松动区范围，具体如下表所以：

表1太沙基对岩石分类表

当岩体具备了水平层系时，其松动高度可以近似和0.5B相等，如图2所示，

图2松动模型

3.3 致灾因素

岩溶隧道中建设难度较大的就是浅埋岩溶隧道，不但具有浅埋隧道与岩溶隧道地质灾害特征，还结合地质情况变得更为复杂。该案例工程就具备较为复杂地质情况，不管是水文地质情况还是灾害发生统计分析，在同类隧道浅埋段都具有较强代表性。该工程施工中发生过几次地质灾害，分析发现主要致灾因素主要为如下几个方面：

1）溶洞；在发生的几次地质灾害中溶洞是一个主要方面。在YK40+532处出现涌水主要根源就是隧道施工中穿透了侧壁溶洞，破坏了原有岩溶的水通道，将地下水承受状态改变了，导致隧道的用水量急剧增加，降低了地表水位而发生沉陷。

2）水；在隧道地质灾害中水多诱发灾害成为了一个主要因素，更是影响隧道稳定性之重要因素。一般而言该处的水主要是地下水，因隧道的顶部所覆盖岩层比较厚，因此岩石的渗透性比较差，或者因隔水层原因都可能造成地表水稳定性差。对于浅埋段的隧道而言，地下水与地表水在隧道灰岩透水性好、埋深浅等都会影响到隧道，相比之下地表水影响隧道尤为严重。

3）地质构造；地质构造按照生产时间上划分成原生构造和次生构造，地质学研究主要是针对次生构造，而从岩石的有无变形以及变形方式都是用来判断原生构造。地质构造中出现断层、构造性节理、及裂隙等都能够诱发地质灾害。该案例工程因为位于山峡的背斜轴部，因此地质构造影响比较严重，围岩的自吻能力比较差，诱发地质灾害出现。

4）工程因素；该因素主要包含设计与施工两个方面；设计上主要涉及到隧道断面形式、超前支护结构以及支护结构参数的选择等等，主要根源是地质勘测上不能够达到百分之百准确，因此设计存在偏差，导致施工和设计不相符合，一旦调整不及时就可能发生支护结构偏弱而失稳。

4 地质灾害的防治技术

4.1 地质灾害预报技术

发生地质灾害一方面是因为不良地质条件，而另一方面主要是缺乏了比较详细地质资料，造成支护参数发生偏差。相比之下发生偏差是导致地质灾害主要因素，因此就要采用一定技术避免灾害发生，目前使用较广的就是超前地质预报技术，有力补充了地质勘测资料不足点，有效降低了发生地质灾害的发生。本案例中就使用了TSP―203超前的地质预报系统，对浅埋段进行测试。开挖前通过预测与探测工作面的地质与水文情况，能够取得围岩的类别和断层带以及破碎带的性质、位置、规模等信息，并依据信息综合分析，做出判断及预报成果。本案例将位置设定在左线的ZK40+584，而接收位置设定在掌子面的ZK40+584处，对前方113m实施超前预报，设计了炮点24个，接收器一个，采样间隔62.5us，记录时间为451.125ms，总共采样7128个。对采集TSP数据通过TSPwin软件进行处理，最后获得到P波、SV波及SH波的时间深度偏移剖面、时间剖面及反射层提取物的参数等。

图3 波速分布

图4 深度偏移剖面示意图

4.2 超前支护技术

浅埋段的自稳能力差，常常发生开挖面的围岩失稳，因此是施工中要采用锚杆、钢支撑及喷射混凝土层等各种初期支护，但是仅仅靠这种措施也还难以稳定围岩，所以还要在开挖之前就使用超前支护技术，这种技术有如下几种。

表2 超前支护措施

本案例中选择管棚法，就是将钢管安插到钻好的孔中，沿着隧道开挖的轮廓外有规则的排列形成了钢管棚，在管内注浆，和型钢钢架共同组合成了预支护系统，用来支撑与加固稳定性较弱的围岩。为了确保开挖之后管棚钢管长度足够，纵向的两组管棚钢长度都超过了3.0m，当然如果要考虑到防塌和放水，其钻孔环向距应为30―50cm，如下图所示。

图5 管棚形状

5 结束语

总之，要确保公路质量必然要重视隧道浅埋段地质灾害，就要对该段所处环境、水文等进行分析，结合施工实况制定出合理施工技术，降低地质灾害的发生几率，确保整个公路工程施工进度和质量。

【参考文献】

[1]蒋树屏.我国公路隧道工程技术的现状及展望[J].交通世界，2008(Z1)..

[2]王润福，孙国庆，李治国.圆梁山隧道进口填充型溶洞注浆施工技术[J].隧道建设,2008, 23 (2).

[3]陈建勋,杨忠,袁雪戡.秦岭终南山特长公路隧道大埋深段施工监测及分析[J].建筑科学与工程学报,2009,23（3）.

[4]江亦元,王星华.高原冻土隧道支护技术及工艺试验研究[J].2009，27（8）.

第2篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：高速公路；地质灾害；隧道涌水突泥

0.引言

随着我国高速公路建设迅速发展，其施工技术也不断提高，但是在我国目前的技术经济条件下施工，不良地质条件是施工中最大的制约因素[1]。因此，加强对隧道涌水突泥的研究，对保障施工安全、加快施工进度、节约施工成本，均有十分重要的意义。

1.涌水突泥灾害的发生简况

（应介绍本隧道原设计地质情况及简单概述施工情况，如哪个端口进洞，采用什么施工方法，初支结构参数等）厦成高速公路东孚隧道，下穿厦深铁路东孚编组站，路线总长40.235km，路基宽度33.5m，施工方式利用“中继法顶进工艺”，从出口进洞，即由大里程向小里程施工，初支支护参数为S3。隧址区岩层主要为石灰岩，占隧道围岩的70%左右，岩溶发育，尤其是地表浅部溶蚀洼地、落水洞、漏斗成片出现，再加上隧址区处于向斜地质构造，容易导致地下水汇集，且汇集的地下水形成岩溶水增大了隧道施工的难度。

2013年10月8日上午9：00**隧道左洞掌子面里程施工至ZK22+707。在中导开挖过程中，ZK22+723线路左侧上台阶拱脚处发生涌水，引起线路左侧ZK22+723-ZK22+728段拱脚至拱顶范围初支变形。现场监控量测显示2小时内拱顶变形为5mm，上、中导接头处变形为7mm，且涌水量持续较大。本隧道因掌子面涌水引起初支结构变形。（注：本隧道是否从出口进洞，即由大里程向小里程施工，否则掌子面和中导里程有问题）

2013年11月12日，A2合同段天成山隧道左线掌子面施工至ZK22+663，掌子面均为砂土状全―强风化花岗岩，左侧出现涌水。下午17：15开始，掌子面涌水量明显增大，18：46初支喷砼开始出现裂缝，拱顶掉块严重，拱架出现变形，现场及时加强锁脚支护。19：26开始，拱架变形加大，为确保安全，下达指令要求人员及机械设备撤离，而后初支完全剥落并垮塌，出现涌水突泥现象，涌水量约达40m3/h。20：00通过现场观察判定，ZK22+663―ZK22+668段钢拱架已完全压垮，突泥量约50m3/h。

2 抢险处治方案

2.1制定方案

由于事故发生后，现场堆积了大量的坍塌渣体，无法开展处治的良好施工工作。因此，根据现场踏勘的实际情况，针对该隧道的地质特征及前期的涌水特征作出了全面分析，并结合以往大规模涌水突泥事故后围岩能暂时自稳的工程经验，制定了相应的处理方案。具体原则为：1、加强大管棚结合小导管的超前及径向支护措施；2、调整围岩级别、加强初支支护参数（S3变为S5b）；3、初支背后及涌泥处加注双液浆，加强堵水效果；4、洞内增加临时支护棚架，缩短二衬至掌子面步距。施工过程中严格遵守“管超前、短进尺、强支护、勤量测”，必要时掌子面喷砼封闭，防止突水涌泥扩大，增强整体稳定性。

2.2监测

对初支拱架变形部位进行不间断变形监控量测，监控量测数据每2小时一次，如发生突变应立即上报。加强监控量测，及时反馈量测数据信息，实时密切监视突泥区状况，并做好相关警戒通报。

2.3加固

第一，加强超前支护：在隧道进口段设置管棚超前支护，分别在ZK22+732、ZK22+728、ZK22+723往小里程范围对左右两侧各打入3排管棚进行加固，管棚采用长度12m的φ89×5mm钢管，外插角约30°，单侧每排6根，及时进行注浆加固（管棚设置位置需进一步明确）。第二，回填注浆，稳固围岩：对ZK22+732～715段初支结构及背后围岩径向采用φ50×4mm长度5m的钢花管，按环向50cm、纵向100cm的间距梅花形布置进行注浆加固。对拱腰45°以上采用超前加固，45°以下为锁脚加固。所有钢花管均进行注浆，采用水玻璃双液注浆法，适当提高注浆压力，注浆应缓慢进行，注浆压力不宜超过1.0MPa（可考虑采用水玻璃注浆措施）。第三，加强锁脚及初支参数：为避免突泥区附近拱架继续变形，确保已施做初支结构的稳定，对ZK22+700～ZK22+670段加强锁脚，每榀拱架两侧拱脚斜向下补打两根4m长φ76×5mm钢管加强锁脚，其余部位增设4m长φ25药卷锚杆加强锁脚，每组4根，环向间距150cm，纵向间距100cm。在ZK22+700～ZK22+675采用12米长φ76×5mm钢管拱部增设伞状棚架支护，纵向间距4m，环向间距1m。

2.4封堵

首先，先对少量出水的钢管压注水泥-水玻璃双液浆堵水，出水量大的钢管先作为泄水通道，待二衬施工前再注浆封堵。其次，采用强支护穿越突泥区，在ZK22+673与ZK22+671处上半断面各设置一排20米长φ108×6mm钢花管进行管棚支护，环向间距40cm，压注水泥-水玻璃双液浆堵水。

2.5排水

对ZK22+723-ZK22+735段阶按全幅宽度反压回填至上台阶底面。回填前必须对炮眼内安装的全部引线和炸药拆除干净。待突泥区稳定后，采用透水性材料（片块石）对上台阶突泥区进行反压回填，防止突泥区再次扩大。

3 对治理方法的体会

第一，严格执行安全施工原则，加强对施工的监控。在掌子面和初期支护刚建成的区域，必须重点做好施工前期的地质勘察和水文地质分析以及超前探水等工作。施工中期要加强水量、水压、降雨量的监测工作，规范地质预报和水量、水压、降雨量的监测工作，严格执行安全施工制度以保障施工人员人身安全。完善健全安全监控和预警体系善，保证掌子面有视频监控以及报警系统，确保急逃生等系统的工作正常[2]。应配齐专职安全人员，加强安全教育培训，进行防灾逃生演练。

第二，采用大管棚超前支护，坚持支护紧跟原则。涌水突泥灾害具有突发性的特点，但在出现大规模的涌泥之后，一般会有一段暂时的稳定期，因此，应抓住时机，在涌水段开挖后，下台阶、仰拱及二衬施工应及时、抓紧跟进，必须抓住时机及时处治施工，以形成完整的大管棚超前支护结构[3]。

第三，准备充足的物质，做好灾害预防工作。在地质灾害发生后，应不惜一切代价确保既定处治方案中所需的机械、材料的正常供应及应有储备，以保障满足全天候应急抢险供给。为治理涌水突泥地质灾害做好充分的准备工作，为其创造良好的施工条件，以保证正常施工进度。

第四，以堵为主，堵排结合。为避免高速公路隧道围岩壁继续变形破坏，导致塌穴增大，必须对坍塌周边的围岩进行加固处理。为避免因多种情况再次发生坍方，必须封堵涌出口。为降低水压，减轻支护结构所承受的水压力，必须制定有效的排水措施[4]。对于充填物坍落的地段，应采取清淤释能降压的方案，使用大型挖掘机将堆积物运出。高度重视隧道释能降压技术在高速公路隧道施工中的运用。

第五，优化施工方案，提高安全管理水平。在启动抢险机制的同时，针对不同级别的涌水突泥地质灾害，必须依据现场施工不同的特点和环境，制定相应的科学、合理、安全、快速的治理方案。工程项目部应加强并落实领导带班，安排专人观测现场动态，拟定完善的应急处治预案，加强项目管理人员应对突发事件的培训，提高应对突发事件的安全管理水平。确保遇险时能立即按预案撤人并能及时、有效地组织应急抢险。

4.结语

涌水突泥是高速公路隧道施工过程中影响巨大的工程地质灾害，导致涌水突泥地质灾害的原因诸多，如果施工中处治措施不当，不但危及隧道施工安全，加剧隧道施工难度，影响隧道施工进度，还可能会在隧道建成后严重地影响地表环境，造成不必要的经济损失。因此，必须加强监测与预防，设置合理的施工条件，对涌水突泥地质灾害综合治理，但具体的治理方案要在具体的工作当中依据施工现场制定。

参考文献：

[1]康勇，杨春和，张朋，浅埋岩溶隧道灾变机制及其防治[J]，岩石力学与工程学报，2010，29（1）：149-154

[2]杨冬梅，张朋，云雾山隧道浅埋岩溶段突泥塌方灾害快速治理方法研究[J]，西部探矿工程，2008，10：192-193

第3篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：煤系采空区；瓦斯隧道；安全风险控制

1瓦斯隧道

对瓦斯隧道的迁移深入研究，瓦斯隧道区域地质环境和构造的天然气沿着裂缝形成的隧道，相比于隧道煤系地层和煤层风险会低一些。采用模糊的评价方法，在煤系采空地层对瓦斯隧道进行评估。结果证明，瓦斯隧道需要注意的要点增加。如，总结了矿床是国内外隧道工程，建立了煤系地层隧道，煤系采空地层的隧道需要注意，由于煤系的原因而导致的天然气火灾、爆炸、爆发等，而且还提出了必须把隧道进行强化安全管理、风险管理，对瓦斯隧道产生的伤害得到有效的治疗[1]。应用风险管理理论，采用调查分析对瓦斯隧道进行了模糊安全性评价和风险评价，利用科学技术并成功地应用于隧道之中，隧道瓦斯防治技术的系统是瓦斯隧道建设的一个重要的价值。瓦斯爆炸是煤矿、铁路、公路、地铁施工建设中最严重的灾害之一，它很容易发生灾难性的人员伤亡和经济损失，因此，对瓦斯隧道建设安全是有标准的。分析了巷道的破坏，对隧道施工事故类型，并且对瓦斯隧道进行相应的有效的安全措施为减轻风险[2]。瓦斯爆炸是最严重的灾害之一，加强安全瓦斯隧道的建设是非常重要的。随着西部大开发战略的实施，公路、铁路、水电建设、市政等大型隧道越来越多的需求，通过煤矿采空区煤地质学、天然气，一批城市燃气隧道建设在不断发展，地铁隧道施工是在瓦斯隧道施工中的大项目，如有不当，气体往往可能导致煤气中毒和窒息，直接对人产生巨大危害。在工人隧道建设史上有许多重大瓦斯爆炸发生，这些事故对人们造成巨大的损失，在运输和基础设施发展上，隧道工程产生的气体，而气体瓦斯灾害是威胁隧道施工安全的主要灾害之一。因此，在设计技术研究建设，必须小心。瓦斯灾害是地下铁路、公路和一个最大的灾害在西部地区建设中最后常见的地质灾害，灾害发生时，人员损失很重，给企业带来巨大的经济损失。

2瓦斯隧道危害

在有危害气体的隧道中施工安全管理是软件瓦斯隧道灾害，煤气、岩等化学物质在释放过程中会产生的各种气体，在隧道中其基本成分是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）和氮气（N2），还有少量的硫化氢（H2S）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、二氧化硫（SO2）和其他烃类气体。这些气体有危害，因此需要注意以下几点：①燃烧的火；②煤矿爆炸，导致致命的气体浓度的增加；③如果空气中氧浓度相应降低。当瓦斯浓度超过40%，就有可能有人窒息的情况发生[3]。在我国快速发展的前提条件之下，中国已经建成了大约100多条的隧道，在这些隧道中，大约有75.8%是瓦斯隧道，其中有22.6%的是公路隧道。比例的气体水平低是高瓦斯煤气站，并且占43.5%的隧道，这些数字对于隧道来说隧道是个极大的危险。发生煤气安全事故的大部分都是瓦斯隧道中的气体造成的。对瓦斯的性质和临界分析，建设天然气是煤（岩）层的有害气体的总称，主要是甲烷（CH4）、二氧化碳（CO2）、二氧化硫（SO2）和少量的一氧化碳（CO）气体组成。对瓦斯的性质进行了分析，主要体现在两个方面：①气体含量多会造成人员窒息。甲烷是无色无味的，当发生漏气的时候，甲烷气体不断的充满整个空间，这时的隧道，空气中的氧气氧含量降低到一定程度，工作人员因为无法吸收足够的氧气窒息而死；②一定要避免火种，甲烷是易燃气体，遇见火种会燃烧，严重的话会爆炸，甲烷气体在一定条件下，容易发生燃烧引起火灾和爆炸，突然的高温高压气流通过强大的冲击波，爆炸的冲击点的速度向外沿轨道扩散，形成巨大的火花[4]。隧道施工过程中，发生事故的概率往往是比较高的，而且其中较多时因为煤气中毒或窒息而死，甚至还有可能会产生的是瓦斯气体的点燃、煤尘爆炸、煤和天然气等爆炸造成的，除了上述的爆炸事故之外，还有可能出现煤机或压力机的爆发，这对于工程的后期安全开展起到很大的影响作用。瓦斯隧道的特点，隧道与隧道施工的新法律的基本原则，通过人工开挖钻孔爆破方法，爆破后在隧道表面大幅气体泄漏的情况下进行检验，有时由于通风条件不理想，气体浓度会迅速增加，从而造成瓦斯涌出造成瓦斯事故。此外，由于气体在瓦斯隧道的顶端变化，并且隧道的截面面积较大以及隧道模板台车很宽，所以我们需要根据相应的情况，做出对应的解决方法。如果效果不理想，就很容易在一个隧道通过气体收集层减少损失。如果隧道里存在一定浓度的瓦斯与空气，它们相互混合并被点燃火，就会导致火灾或爆炸[5]。

3瓦斯隧道安全风险控制

3.1监测预报

针对大多数瓦斯爆炸案件，从中吸取很多的经验和教训，也找到了这些事故发生的主要的原因。因此，在瓦斯隧道进行施工的过程中，一定要及时、准确地将这些燃气在隧道中的信息进行检测，只有监测好了，才可以保证后期隧道施工的安全进行。根据现有的规格，为监测气体的隧道施工中设计一系列的监测技术方案，建立完善的监测、预警管理系统，形成安全的瓦斯隧道。在隧道施工中安全生产，减少瓦斯隧道灾害所带来的严重后果。

3.2隧道工程

根据前期的数据统计我们发现，瓦斯隧道中实际的通风效果一般，一般接近于80%或70%的瓦斯爆炸事故是因为瓦斯矿井通风不好的原因造成的。因此，消除气体是减少瓦斯爆炸的主要部分，也是隧道施工的一个重要地方。高瓦斯隧道施工过程是合理的，拥有理想的通风系统，防止瓦斯隧道中甲烷、二氧化碳和其它有害气体积聚，防止瓦斯窒息、燃烧、爆炸事故的发生，有利于建设。天然气领域可以与新闻界相互联系。隧道掘进工作面是必须避免的，并且独立的。

3.3分离气体

将气体从顶板上分离，这样可以有效地防止气体的泄露问题，在隧道突泥中，充分利用好绝缘气体的优良特性，在矿山法隧道开挖中，一般都是使用封闭结构的气体，所以常采用以下三种方式进行气体的封闭：①封闭注浆开挖防线防线低瓦斯量，形成一道防线防御；②如果气体量特别高，则形成两道防线，在第一道防线的基础上进行第二道防线防御；③在瓦斯隧道中对瓦斯气体设立最多的是第三道防线，开挖围岩进行防御。

3.4在隧道中的设备和电源配置问题

在瓦斯的隧道建设过程中，一般是需要电气的照明设备的。这样在产生爆炸等突发状况的过程中，可以有效地进行应急的操作等，在固定固定安装照明、通信、信号等事情的时候，我们要控制电缆并且采用铠装电缆，利用塑料的隔绝性，安装照明变压器、电气开关，利用这些来进行防爆[6]。

3.5发展燃气事故应急预案隧道

瓦斯隧道中有许多不可控因素，一旦发生就会造成严重的大事故，往往造成的事故，会导致巨大的人员伤亡，甚至有些事故在一瞬间发生，没有能够思考解决问题的时间。因此，为了避免大事故发生，做了应急预案，对事故或灾害组织了应急措施，进行了安全风险控制，在瓦斯隧道施工前，根据瓦斯隧道中所发生的重大事故。如，瓦斯窒息事故、瓦斯爆炸等，做出了应急措施。在瓦斯事故发生时，能达到快速的得到救援工作，最大限度地减少人员伤亡和经济损失，所有的员工在培训期间进行了多次的应急演练，在第一时间减少伤亡。

3.6提前预测瓦斯隧道的安全性

在瓦斯隧道施工中，应根据地质构造和瓦斯溢出的隧道综合情况，进行分析超前地质预报瓦斯隧道的特点。为确保地质预报的准确性，需要进行试验证明，首先，试验气，根据以往的瓦斯爆炸事故，明确的知道爆炸的主要原因，就是在隧道施工中存在信息遗漏、泄漏等情况。因此，为了确保瓦斯隧道的安全，在隧道施工过程中，会在瓦斯隧道中的气体浓度进行检测；其次，要考虑隧道通风系统可靠性，在相关的不连续通风瓦斯隧道时，隧道内的瓦斯浓度标准溶液不应超过国家标准值，而且稀释烟雾和粉尘，主要目的是必须按照设计和规范进行执行。

3.7瓦斯隧道塌方防治场作业

对于穿越煤层和以及空区的瓦斯隧道而言，由于受到了开采之后的松动干扰和控制，整体的结构比较松散，稳定性能一般比较差，所以极易产生塌方的问题，并且，也十分容易引起塌方事故的发生，造成巨大的灾难。比如，2004年12月7日，在都江堰到汶川某地的隧道，在施工的过程中就突然发生塌方事故，塌方掉落的物体导致了隧道整体的气流无法较好的流通。原本蕴含在岩层中的一些瓦斯就直接流出，遇到火源后就直接产生了爆炸，直接造成了大量的人员伤亡。2005年12月22日，都汶高速公路在进行隧道挖掘的过程中产生了较大的塌方，瓦斯向外涌动后造成了较大威胁，由于某处配电箱的电线短路，从而带来了火花，直接引发了特大级别的瓦斯爆炸事故，一方面造成多人死亡；一方面带来了巨大的经济损失。

4结束语

由此可知，瓦斯隧道一旦发生塌方的事故，那么所带来的危害是巨大的。所以一定要高度重视起瓦斯塌方的事故和问题，尽组最大的可能避免塌方发生。如果发生塌方事故，就需要及时处理，保证后期没有二次塌方事故的发生，最大限度的减少人员的伤亡。

参考文献：

[1]赵阶勇.铁路瓦斯隧道施工特点及问题探讨[J].隧道建设,2011,31,(1):82-87.

[2]莫现叁.跳花坡瓦斯隧道安全设防综合技术研究[J].企业科技与发展,2015,(5):61-64.

[3]汤世良.浅谈瓦斯隧道施工安全监理[J].都市科技与企业,2015,(5):120.

[4]罗太友.公路工程瓦斯隧道施工期安全管理要点[J].黑龙江交通科技,2013,33,(4):139-140.

[5]陈磊.煤矿瓦斯治理技术探讨[J].工程技术研究,2016,(8):37.

第4篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：山区 高速公路 地质选线

公路选线(route selection of highway )，指在公路规划路线的起点、行经地点、终点之间，选定一条技术上可行，经济上合理，而又能符合使用要求的公路中心线的工作。公路选线要综合考虑路线通过地区的地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易，以及路线的性质、使用任务、等级和投资等因素。为此，要做大量的调查研究和分析比较工作。

1 山区高速公路的地质特点

山区是地质构造运动活动区，一般存在滑坡、泥石流、崩塌、滑塌、岩堆、顺层、岩溶、采空区、软弱地基、不稳定边坡、活动性断层、断层破碎带等多种不良地质现象或特殊地基，而在修建公路的过程中还存在人为的地质灾害：修筑路基产生的环境地质灾害，修建桥梁、隧道产生的地质灾害以及改移河道地质灾害的影响等。工程病害处置的费用一般较高。

重视地质选线，保持生态平衡，才能达到整治山区高速公路地质病害的目的。确定路线方案前应对沿线地质构造带、断层、岩石的层理情况、地质病害的分布及范围等，通过对摇杆地质判释资料以及不同勘测阶段的勘探、调查资料的分析，研究路线通过方案并不断优化。对地质较为复杂地段还应注意在设线后诱发并加剧地质灾害的可能性，谨慎的确定路线的线位和采取的工程措施。地质技术人员应配合路线设计人员做好地质咨询工作，可以沿初步拟定的路线线位，进行全线踏勘，对终点工点进行地质调查，得出初拟线位沿线的基本地质情况，评估路线方案的可行性，发现重大不良地质地段或预测工后会出现难以治理的地质病害的路段要及时反馈信息，以便尽快调整路线线位。基本确定路线方案后，及时进行建设用地地质灾害危险性评估工作。在后续工作中发现仍有重大的地质病害存在或有潜在的重大地质病害时，必须及时调整线位，尽量绕避，对于难于绕避的不良地质，应考虑路线以最短的长度从危害相对较轻的部位、或利于其稳定的部位通过（如滑坡前路基反压），并做好处治设计。

对地质灾害以防为主，以治为辅，能避则避，即使增加工程造价也是值得的。地质环境保护盒地质灾害防治是山区高速公路建设成败的关键，为此必须重视地质工作。

2 江罗高速公路地质选线分析

江罗高速公路在经过簕竹镇良洞村后，继续往西进入大云雾山脉，在穿越王北凹后路线进入云安县前锋镇境内，再经前锋围仔、南盛七洞，穿越尖峰顶、三岔顶等山体后路线进入云安县石城镇托洞，完成了对大云雾山脉的穿越。该区域属于华南中、新生代陆缘活化造山带的一部分。经过多期构造运动的改造，区内断裂发育，褶皱常见，构造线延伸主要呈北东～南西方向，部分为近东西和北西～南东方向。

初勘阶段在对金鸡顶隧道进行地质勘察时，发现金鸡顶隧道在K107+700～K108+800存在一处浅埋段，本段浅埋段正位于南盛镇大围村下方，最浅处隧道设计标高距离地面埋深仅约33m。同时根据地质调绘资料，在隧道浅埋段附近还发现泉点两处，1号泉点位于K107+695左侧10～50m，有三处出水点，标高约312m，水量约186.45m3/d，满足约25户家庭450人生活用水，现泉眼被村民埋住，据访问为上升泉；2号泉点位于K107+815左侧约193m，泉眼位于小塘底部，为一下降泉，标高约360m，泉水被村民直接接入水管，约为150m3/d，满足约200人及大围小学生活用水。

同时金鸡顶隧道于K107+810穿越一地表水沟下部，水沟宽约1～3m，水量随季节变化，勘察期间水量约9676.8m3/d，水源来源于上游山体的地表水流和地下水，满足下游约100亩农田用水。

由于本段浅埋为穿越山间洼地，根据钻孔SZK23-1及SZK23-2揭露，地层差异性大，围岩稳定性差，隧道开挖后还可能造成地下水的下渗，影响村民的生产生活用水，而由于大围村地处山区，水资源匮乏，浅埋隧道实施严重时可能将造成村庄的搬迁。

因此，初步设计阶段提出了C8线方案与K线方案进行比选，C8线方案主要布设在K线方案北侧，穿越了三岔顶，由于本路段山体较厚，因此隧道长度较长，为3250m（右线隧道）。三岔顶隧道虽然在K107+650～K107+750路段也存在浅埋（与地面高差最接近处约为35m），但由于浅埋段长度较短，且本路段地面标高仅约为290m，而K线金鸡顶隧道浅埋段地面高程为310m，从地形走向上看C8线浅埋段也位于K线浅埋段的山谷下方，且其地势下方在较长范围内都不存在村落，因此不存在对村民生产生活的影响。

同时，由于本路段路线方案均属于越岭线，根据初步设计阶段的平纵面线形设计，C8线路线较K线长387m，三岔顶隧道出口处的设计高程仅约为270m；而K线方案路线较短，且金鸡顶隧道出口处的设计高程达到了约300m，因此K线路段的平均纵坡较大。C8线方案在K100+900～K109+700路段存在平均纵坡1.54%、坡长为8800m的连续长上坡；而对应的K线路段则存在K100+900～K109+450路段则存在平均纵坡1.90%、坡长为8550m的连续长上坡，以及K109+450～K114+500路段平均纵坡为2.006%、坡长为5050m的连续长下坡。

初步设计阶段对两个路线方案都进行了运行速度计算，根据运行速度计算结果：

C8线路段运行速度协调性较好，路段正向、反向大货车的运行速度均大于65km/h，按期望运行速度75km/h计，C8线路段大货车的运行速度差值均可控制在10km/h之内。

而K线（对应C8线）由于纵坡坡度相对较大，在正向K106+500～K107+500路段、反向K109+300～K109+850路段大货车的计算运行速度将低于55km/h，与路段大货车的期望运行速度75km/h差值超过20km/h，其运行速度协调性不如C8线方案；同时由于大货车的运行速度下降较多，其路段通行能力也不如C8线。

综上所述，C8线方案虽造价较高，但其路线技术指标高，运行安全性好，且不存在浅埋隧道对沿线村庄生产生活的影响，隧道施工风险小，因此最终采用C8线作为本路段的推荐方案。

3 结语

选线是整个公路建设的灵魂，线路方案选择的好坏直接影响到公路建成后的营运管理和汽车的行驶安全，特别是在山区，走廊带单一，错综复杂的地形地质条件和极其脆弱的生态环境使得公路建设困难重重，在十分有限的资源条件下，公路选线显得极其重要。

参考文献

[1]JTGB01－2003，公路工程技术标准

第5篇：公路隧道地质灾害范文

【关键词】消防；隧道；应急通信保障

0.引言

当前，随着社会经济和道路运输的高速发展，带来道路交通建设的日新月异。隧道交通进入迅猛发展时期，有穿山越岭的公路、铁路隧道，有穿越江河湖海的各类水下隧道，由于隧道事故的多发性，隧道的消防安全问题也日益为人们所关注。隧道一旦发生火灾，烟雾大、温度高、能见度低，且由于山体结构等因素，大部分隧道均呈弯曲状态，战斗员进入隧道深处后，隧道内外指战员之间的联络无法正常进行，导致灭火救援现场指挥脱节，给扑救工作造成困难，易造成人员伤亡，笔者就消防应急通信保障在隧道火灾及抢险救援事故的应用进行初步探索，并给出几种可行的解决方案，希望提高隧道内的消防应急通信保障水平，准确、迅速指导完成各类灾害事故处置工作，最大限度的保护人民生命安全和减少各类财产损失。

1.隧道灾害事故的类型

据统计，我国隧道发生灾害事故的频率为：4-10次/百米隧道/年。隧道灾害事故主要包括火灾、碰撞事故、危险气体泄露、塌方埋压等，其中大部分事故是由车辆碰撞、列车脱轨等交通事故引起的，隧道灾害事故类型复杂，经常发生一个现场，多种事故并发的现象，现场环境十分复杂，处置难度较大，易造成大量人员伤亡和财产损失。如1999年3月24日发生于法国与意大利间的勃朗峰隧道火灾导致41人死亡；2008年5月12日14时28分，由宝鸡开往成都的21043次货车行至甘肃省徽县境内109隧道南口时，因地震引发山体塌方，列车与滚落的巨石相撞，导致机车头部起火，并引燃油罐和货物车厢，致使宝成铁路在甘肃境内行车中断；2011年4月8日，一辆装有溶剂油的罐车行驶至七里河区兰临高速公路新七道梁隧道上行处，与一辆装有有机溶剂的罐车发生追尾，引起爆炸并燃烧起火，造成4人死亡，1人受伤，路面形成约1.5米高、近200米长的碎石，兰临高速公路中断；2011年4月20日凌晨4时，兰新铁路第二双线山丹军马场境内小平羌隧道发生坍塌事故，造成负责施工的中铁二局12名现场工作人员被困，2人死亡，10人失踪；2012年6月28日，连霍高速天水境内太阳山隧道，一辆油罐车与一辆装载20吨岩石乳化炸药货车相撞，造成该路段近300辆车滞留，交通中断6小时。

2.隧道无线通信的现状

由于各类隧道的长度、结构及前期附属设施建设的不同，公网基站建设不统一，大部分隧道基本未设置消防专网无线中继设备，封闭空间通信覆盖没有的到解决，在较长隧道内，消防350M无线通信设备基本无法使用，受隧道内浓烟、高温的影响，微波图传设备的使用也受到很大限制，现场音、视频等信息无法及时、准确传输，导致灭火救援现场指挥脱节，给灭火救援工作的组织实施造成很大困难。

3.消防灭火救援对隧道通信的要求

3.1及时准确高质量传输

由于隧道灾害事故现场情况复杂，通常多种类型灾害事故同时发生，现场情况瞬息万变，每个环节和因素的变化都可能引起爆炸、坍塌等连锁事故的发生，这就要求隧道应急通信要及时、准确，第一时间将现场情况反馈至现场指挥部，为正确的决策提供有力保障。

3.2安全可靠不间断传输

隧道灾害事故除了具有高温、浓烟等因素的影响外，通常还伴有化学危险品泄漏等情况，现场情况十分复杂和危险，各类应急通信保障电子设备应综合考虑防爆、防烟及防高温辐射等因素的影响，采用耐高温材料，严格按照防爆标准设计，做到安全可靠不间断传输。

3.3协调配合全面传输

由于现场参战力量较多，不同部门之间的联动通信极为重要，因此，隧道灾害事故应急通信保障应综合考虑与协同作战单位之间的通信，做到协调配合全面传输。

4.主要方法

4.1建立有线通信信号覆盖网

根据防消结合的要求，在隧道建设初期，根据不同隧道的宽度、结构及功用等特点，可分别采用光线分布式电缆系统或泄漏电缆系统或完成隧道无线通信信号的全覆盖，对于长度在20KM以下的隧道，可以安装光纤基站信号增强器来有效地解决隧道内网络覆盖不到的问题，由于光纤具有成本低、损耗小的特点，最远可拉20公里，这样可以无需考虑隔离度问题。对于特长的隧道可以用一个近端机带多个远端机的方式来实现覆盖，这种覆盖方式主要是针对距离长、路线弯曲的隧道。在隧道口架设信号增强器近端机，将空间波能量放大后转送入泄漏同轴电缆，泄漏同轴电缆通过自身的槽孔将收到的信号辐射出去，在其周围形成泄漏电磁场，来实现移动台之间的通信。如果隧道距离很远，沿着泄漏电缆将会存在非均匀的能量泄漏现象。大量的能量可能从首先到达的槽口泄漏出去，为了补偿电缆内电平在传递过程中不断下降造成的泄漏电平的下降，几种泄漏电缆路线可用几种不同耦合损耗的电缆依次串联而成，从而可以减小沿线接收信号电平的波动。

4.2配置便携式无线微波中继通信系统

该系统由单兵信息采集器、便携中继器及中继信号接收器组成，当隧道发生灾害事故时，由现场战斗小组携带单兵信息采集器（集成摄像头、红外热成像仪及语音通信装备）、若干便携中继器进入灾害事故现场，每隔5KM放置1个便携中继器，利用单兵信息采集器在灾害发生点采集现场信息，所有信息数据通过微波接力中继的方式传输至后方中继信号接收器，完成前后方信息通信任务，整个系统采取无线微波方式进行传输，抗干扰性好，具有防爆、防浓烟及架设速度快的特点。

4.3利用语音综合集成设备实现现场多部门之间的通信

在现场指挥部架设车载中继台及车载多媒体语音互联调度台，通过SIP网络接口单元、无线控制单元、环路中继单元和RoIP接口单元，将SIP电话、STP交换机、超短波电台、短波电台、集群电台、有线电话、GSM通信网络等全部接入网络，实现现场多种有无线通信终端的互联互通，从而实现现场多部门之间的协同通信。

参考文献：

[1] 唐雄燕，李建宇.宽带无线接入及应用[J].北京：电子工业出版社2006，5（1）

[2] 杨玉修.2007年铁路通信、信号、信息专业工程设计年会论文集2007

[3] 薛维虎.地铁隧道火灾消防救援问题探讨.消防科学与技术2008，12（09）

第6篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：隧道工程；地质灾害；防治；对策

1隧道工程地质灾害的特点

隧道工程施工质量直接影响公路、铁路等工程整体质量，对后续运营安全产生直接的影响。在进行隧道工程施工过程中，应对其质量进行严格的控制，严防地质灾害的发生，确保人民生命财产安全以及国家社会经济发展。目前，我国隧道工程施工过程中，常见的地质灾害主要呈现以下方面的特点：第一，隧道工程规划不合理。与其他工程相比，地质条件对隧道工程施工产生影响较大。目前我国很多隧道工程施工前缺乏科学合理的规划，盲目进行施工。前期勘察工作不够全面，给后续施工带来较大的隐患，严重影响隧道工程施工质量。第二，与自然灾害相比，地质灾害对隧道工程危险性更大，影响力更高。第三，从防止的角度出发，与自然灾害相比，地质灾害能够提前预防与治理，而地质灾害预防和治理的效果并不明显。基于以上地质灾害在隧道工程中呈现的特点，为有效防治隧道工程中地质灾害对工程施工质量及安全的影响，施工单位应该根据具体的地质灾害类型制定详细的防止措施，从项目实际出发，制定具有针对性的措施对地质灾害采取专项防治，从而提高隧道工程施工安全。施工单位应对项目所在位置的地质进行详细的勘察，根据勘察报告有针对性地制定地质灾害防治方案，同时对多种方案进行对比，对制定的方案进行可行性的研究。组织相应的专家团队对防治方案进行讨论。选用科学合理的施工方案，根据相应的施工工序、施工流程完成隧道工程施工。施工过程中应对施工各个环节采取精确的检测，确保隧道工程施工的顺利推进，降低地质灾害对隧道工程施工质量的影响。

2隧道工程施工地质灾害类型

岩爆、涌水、塌方是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害。在隧道工程施工过程中这三类地质灾害会对工程进度、安全、质量、成本都产生重大的影响，一旦发生将直接影响建设项目顺利推进，对后续项目运营也存在较大的影响。隧道工程施工前，施工单位需要根据这三类常见的地质灾害进行全面分析，根据项目实际情况制定相应防治措施。

2.1岩爆问题

岩爆，也称冲击地压，是一种岩体中聚积的弹性变形势能在一定条件下突然猛烈释放，导致岩石爆裂并弹射出来的现象。隧道工程施工过程中因围岩破坏引起岩爆是隧道工程中常见的地质灾害之一。施工单位因施工技术水平、地质条件等因素引起围岩整体或者局部变形，从而引起岩爆。岩爆问题直接影响隧道工程施工安全与施工质量，还会增加施工工期，提高工程成本。岩爆的主要原因是工程围岩所在的地质结构层特性较为特殊，地应力集中在围岩中，隧道工程开挖过程中围岩内原有的平衡受到破坏。在应力应变的作用下，引起岩爆问题。岩爆分为劈裂、弹射、片帮三种类型，隧道工程施工过程中出现岩爆如果未能及时处理，有可能将引起地震灾害，直接影响人们的生命财产安全。岩爆具有弹射性、时间延续性与集中性、部位集中性、突发性等特点。岩爆发生前并无明显的迹象，很多情况下施工人员认为不会出现石块掉落的部位，突然发生石块滑落，出现爆裂响声。岩爆一般情况下大多发生在新开挖面附件，大多集中在拱腰或者拱部位置。同时，大部分岩爆发生在岩层爆破后24小时内，持续1～2个月，部分岩爆可能持续1年以上。在岩爆发生的过程中，部分围岩被弹射出较远的距离，且成不规则的片状，严重破坏施工工作面，对施工机械造成破坏，严重威胁施工人员生命。岩爆问题是目前全球岩石力学以及岩石地下工程领域重点亟需攻克的问题之一。

2.2涌水问题

涌水是指围岩空隙中的地表水水源、地下水（岩溶水水源、裂隙水水源、孔隙水水源），因压力作用使其涌出。涌水是目前我国隧道工程施工中常见的地质灾害之一，同时也是隧道工程施工过程中发生概率最高的地质灾害，对我国隧道工程施工造成较大的影响。例如，我国京广铁路大瑶山隧道，工程建设过程中遇到了大规模的喀斯特发育地段以及大断层破碎地带，使得隧道掘进过程中出现大量的含泥沙的涌水，同时因涌水携带大量的泥沙，导致岩体发生塌方，给工程项目顺利推进带来了较大的困难。根据涌水状态的不同，隧道涌水分为股状涌水、帘幕式涌水、线状涌水（线流）、渗水、干燥五类。涌水对隧道工程产生多方面的影响，如地下水向隧道宣泄、大量携带泥沙的地表水，使得地表水位迅速下降；在冲蚀、真空吸蚀、自重应力的作用下，造成地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷，这一现象会导致地面裂缝、地面陷穴或地面塌陷。隧道开挖揭开了与地表溶洞相通的隐伏溶洞和地表水和地下水相通的断层，使地表水渗涌入隧道切断了水源，降低了利用水的水位，这一现象会导致地表水干枯严重，影响生活、生产，使得滨海地带海水侵入隧道。还有，地下水通过流砂层或胶结层的长石砂岩、断层破碎带、充填泥化黏土的大溶洞等时携带大量泥沙向隧道宣泄，造成淤积，这一现象会导致隧道被泥沙淤积或被泥石流淹没。

2.3塌方问题

塌方是隧道工程施工过程中较为常见的地质灾害之一，塌方事故的发生给隧道工程施工带来较大的困难，不仅延误工期，还需要增加大量的成本。隧道开挖过程中，引起塌方的因素主要有自然因素（包括地下水变化、受力状态、地质状态等）以及人为因素（包括不当的施工作业方法、不合适的设计等）。不良地质及水文地质条件，其原因体现：（1）薄层岩体的小曲褶、错动发育地段或隧道穿过断层及其破碎带；在泥质充填物过多地段或软弱结构面发育；通过各种堆积体。（2）水是造成塌方的重要原因之一。（3）隧道穿越地层覆盖过薄地段。隧道设计考虑不周，其原因体现：（1）缺乏详细的地质及水文地质资料，引起施工指导或施工方案的失误；（2）隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细的分析，或未能查明可能坍方的因素，没有绕开可以绕避的不良地质地段。施工方法和措施不当，其原因体现：（1）对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不当，引起岩层坍塌。（2）围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。（3）新奥法施工的隧道，没有按规定进行量测，或信息反馈不及时，决策失误、措施不力。（4）喷锚支护不及时，喷射混凝土的质量、厚度不符合要求。（5）地质条件发生变化，没有及时改变施工方法。（6）施工方法与地质条件不相适应。（7）工序间距安排不当。（8）地层暴露过久，引起围岩松动、风化、导致塌方。（9）施工支护不及时，支撑架立不合要求。（10）抽换不当“先拆后支”。

3隧道施工地质灾害的防治措施

3.1岩爆灾害防治措施

岩爆的基本处理原则是“先防后治”。事先采取有效的防治岩爆的措施，能够有效降低发生的概率，降低岩爆带来的危害。对重点部位加强管理，先进行预处理再进行施工，从而保证隧道工程的顺利推进。目前，我国项目上常用的预防岩爆措施如下：（1）施工前释放部分能量措施，例如打应力释放孔、超前小导坑掘进法、超前钻孔预爆法、松动爆破法等措施，能够有效将原有的应力进行释放。（2）加强人工及机械找顶。（3）开挖爆破后，采用高压水对围岩进行软化处理，从而降低岩爆的强度。（4）利用光面爆破，避免应力集中，对爆破药量进行严格的控制，从而降低其对围岩稳定性的影响。

3.2涌水灾害防治措施

隧道施工过程中涌水问题的防治主要遵循“预防为主、疏堵结合、注重保护环境”的原则，防治过程中主要采用井点降水、坑道排水、超前专控排水、开挖后补注浆堵水、超前围岩预注浆堵水等措施。其中井点降水和超前钻孔排水是最为常用的两种方式。施工人员应在隧道工程施工前对现场的暗河、溶洞、岩层淤泥情况进行详细的勘察，全面掌握，并制定科学的方式进行处理。施工人员应该根据施工现场情况，采取合理的堵水或者排水措施防治涌水。同时，需要对隧道进行动态监测，监测隧道涌水情况，建立健全预警机制，对重点部位进行防范。

3.3塌方灾害防治措施

塌方是隧道工程施工过程中较为常见的灾害。对塌方灾害预防而言，施工人员需要在施工前，对施工区域地质特性、地质结构等方面进行详细的勘察，收集有关方面的数据资料。根据隧道施工区域的地质资料进行施工方案的制定，判断隧道掘进过程中容易塌方的部位，同时制定相应的预防措施以及应急预案，降低塌方事故发生概率，保证隧道工程施工的顺利进行。另外，在掘进过程中根据现场实际情况合理选用锚杆支护或导管注浆技术，对隧道围岩进行加固处理，从而提高围岩稳定性。

第7篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：公路；隧道；防排烟系统

一、引言

随着我国基础设施建设步伐的加快，公路隧道数量短时间内大大增加，特长的公路隧道也不断出现。公路隧道一旦发生火灾事故，其对人民的生命财产安全都是致命的伤害。如此看来，做好公路隧道的防排烟系统的设计意义非常重大。目前我国已经颁布并实施了公路隧道消防技术有关的规范和标准，这给科学合理的设计防排烟系统提供了强而有力的支持。

公路隧道设计规范总则中指出，隧道的规划和设计要能充分将其功能发挥出来，还要满足经济安全的基本原则，这也是公路隧道规划和设计者必须要首先解决的重要问题。公路隧道设计首先要进行勘测、寻找资料，充分考虑地形、地质、水文、气象、地震以及交通量、营运和施工条件，使得隧道设计满足其功能。本文以我国现行公路隧道设计规范为标准，浅谈公路隧道防排烟系统设计研究。

二、公路隧道的通风、防排烟系统

公路隧道的通风、防排烟系统设计的主要目的是当发生火灾时，能够成功的实现人、烟分流，即当隧道由于火灾产生烟气时，要将烟气和人员进行有效隔离，使避难的人能够在避开烟气，从而成功的实现避难和逃生。同时，还要启动隧道内的人员疏散指示灯，使避难人员能够成功的疏散，并使救援人员有时间实施营救。

1.公路隧道通风系统的设计及要求

公路隧道的通风设计必须考虑火灾工况及其对策，根据隧道长度、平曲线半径、纵坡、交通条件、环境条件和火灾危险性等因素进行防排烟设计。隧道内个别场所必须按公路隧道消防设计相应技术规程设置独立的机械正压送风系统。可以考虑将整个隧道划分为一些单独的通风区段。对所划分的各个区段分别设置独立的防排烟系统。若隧道通风与防排烟系统合用时，必须符合防排烟系统的相应设置要求。同时，根据各个区段的交通量大小和负重，进行实际的管道大小设置和计算，以减少经济投入。每个区的送排风管道，要能够保证，在发生火灾的情况下，烟气能够从独立的排烟口排除，隧道内的烟气通过排烟斜、竖井排出，使避难人员在短时间内成功逃离火灾现场。

2.公路隧道采用垂直方向的排烟方式

在火灾发生时，因为烟气的温度高于空气，烟气就会自下而上的扩散开来。烟气的扩散导致排烟管道内其它的流速降低，从而减小了排烟管道内部的压力，这样就使得隧道和烟道之间形成了一个压力差。上下行公路隧道采用垂直方向的排烟方式，就能够利用这个压力使隧道内的烟气以更快的速度进入烟道中,从而很好的提高了排烟效率。对左、右线区，可分别采用双竖井、双斜井或单竖井加隔板双风道的送排风方式。对各风道，可以采用加射流风机加压送风。其中风机可选用双向可逆射流风机，排烟风机可选用离心风机或排烟轴流风机。同时，垂直方向的排烟管道，能将避难人员与烟气进行有效的分离，更好的保障了避难人员的生命财产安全。

3. 公路隧道的防排烟系统设置

例如，在设计上下行隧道时，隧道内必须设置用于应急事故照明的灯泡，以及疏散导流指示标志。当发生火灾时，要同时开启两条通道上的防火卷帘，以及所有的信号灯给出指示信号，提供车辆及人员疏散通道，使上下行隧道可以相互作为对方的紧急事故避难通道。这样就能保证在火灾发生时，避难人员能够在最短时间内逃离起火隧道，避免人员受到烟气伤害。同时，救援人员和消防车可以在安全的隧道内，利用联络通道进入着火隧道实施灭火救援。在隧道内划分的各个防排烟分区中，在通向公路路面的出口处要设置挡烟垂暮，以便阻止烟气进一步扩散开来。

4.公路隧道防排烟系统的性能要达标

公路隧道的排烟风机和整套的供电设施的性能一定要达标，尤其要严格规范隧道排烟风机的耐火性能指标。因为在火灾发生时，高性能的排烟风机更能经得住灾情的考验，能够耐得住火灾，为避难人员的逃亡和消防人员的施救赢得更多宝贵的时间。将风机电源箱设置在安全的地方，同时对风机房间内的供电线路进行严格的耐火保护，从各个方面提高线路的实际耐火性能。这样才能够保证，在火灾发生时，电源线路能够更好的运转和使用，满足实际人员疏散需要。

总而言之，虽然我国的隧道工程建设发展和投入使用的时间还很短，但是到目前为止所有的隧道使用都还是很安全的。这表明我国的隧道工程建设进展的很顺利，同时我们也要意识到，我国的公路隧道防排烟系统的设计还是一个新的研究课题，在未来我们还有很多的问题需要去解决。这就要求我们要对公路隧道防排烟系统的设计投入更多的人力物力，吸取国外的成功经验，建立合理的隧道防排烟系统，为国家和人民的生命财产安全负责任。

参考文献：

[1]彭立敏;杨高尚;张进华;赵明桥;;隧道内火灾烟气流动对疏散救援的影响研究[J];地下空间与工程学报;2007年02期

[2]张娜,戴国平,郭光玲,马世杰;坡度隧道中烟气控制的CFD模拟研究[J];公路;2005年05期

第8篇：公路隧道地质灾害范文

关键词：高速公路隧道；病害；整治技术

一、高速公路隧道养护的重要性

公路是关系到我国公路运输事业发展的关键，对我国经济发展有着重要的影响。公路养护工作是推动交通事业发展、保障公路运输的重要工作，是为我国经济发展提供快速、方便、安全、畅通道路运输的基础。现代公路隧道管理的根本目的是延长公路使用寿命、提高公路质量。因此，公路隧道养护体系的建立中应着重对公路养护技术管理体系、质量管理体系进行完善与优化。积极引入养护新技术，为预防性公路养护奠定基础。整合养护资源，提高养护水平，以现代化的养护体系为基础，科学的开展公路养护工作，为我国公路运输事业奠定基础、为我国经济发展奠定基础。

二、我国高速公路隧道病害种类

第一，隧道渗漏水，目前我国高速公路建设势头正猛，工程质量也在稳步提高，隧道防、排水问题也已受到足够的重视，但大部分隧道建成后没多久仍然出现渗漏水现象，尤其对高速公路隧道，隧道开挖引起围岩应力的释放和重分布，古滑坡复活或新滑坡、矿产采空区失稳、大的塌方、大量失水后的地面沉陷以及地震或人为诱发地震等都会破坏隧道衬砌结构，，改变围岩的力学特性和水的泾流路线，使周围的水向隧道内汇集和积聚，隧道周围地下水渗流场的改变，进一步引起应力场的不断调整，可能引起的局部应力集中、地层不均匀沉降或滑移面活动都将对隧道结构造成破坏，形成渗漏水通道，使隧道产生渗漏水。

第二，隧道衬砌结构破损，隧道衬砌结构破损是指隧道衬砌开裂变形、片块剥离以及大块坍落。隧道衬砌结构如果裂缝交错分布，密度较大，并伴有片块剥落，严重错台，侵入净空限界，使原衬砌失去使用功能其原因概括起来有地质原因、设计不完善、施工原因和其他人为因素（如在隧道附近取土、采矿等）。隧道开挖后，如坡体产生变形，严重时可导致洞身构筑物的变形开裂，其中反映在施工方面的问题比较普遍，如强度不足、厚度不够、模板变形、拆模过早及浇筑时机不合适等。但地质原因在衬砌结构破损成因方面起主要作用，尤其是地基不均匀沉陷和山体滑移错动。

三、隧道病害整治方法

第一，注浆加固堵水技术，注浆作为加固围岩的一种手段，在隧道病害治理中所起的作用主要表现在加固地层以提高围岩的承载力和充填衬砌背后空洞使衬砌均匀受力，从而达到阻止衬砌结构继续变形或破坏。隧道所处地质条件复杂，地表为坡积碎石土层，松散破碎，浆液能充填岩体裂（孔）隙（洞），降低地层透水系数，同时能够修补衬砌混凝土结构裂缝达到加固和阻水的双重目的。根据实际围岩变化情况，调整施工方案，在施工逐步掘进的过程中，出现问题，现场研究处理，提高隧道的安全性。

第二，结构抽换技术，在线路修建过程中，不可避免地要对自然边坡进行改造。在出现地质病害中，隧道与病害体的空间关系控制地质病害的性质和规模，采用架设钢架支撑，抑制结构变形发展，注浆加固围岩，并利用注浆管悬吊既有裂损衬砌；运用静态破碎及控制爆破技术拆除1日有裂损混凝土，并严格控制开挖进尺，及时进行初期支护并加强监控量测，避免隧道衬砌结构裂缝交错分布，片块剥落，严重错台，侵入净空限界，使原衬砌失去使用功能。

第三，渗漏水引排技术，国内所有双连拱隧道一般是中隔墙和拱脚处的防水问题都或多或少的存在设计不够完善、施工工艺达不到设计要求等现象，在隧道病害整治过程中，综合采用了注浆加固堵水技术、结构抽换技术、中空锚杆加固技术、引排技术和软基袖阀式注浆加固技术等。从而造成该处严重渗漏水。建设单位及早认识到隧道的病害将对隧道结构和以后的运营直接构成威胁，引排技术和软基袖阀式注浆加固技术是对双连拱隧道进行注浆堵水过程中，采取普通水泥浆液和超细水泥浆液的配合使用，采用了注浆堵水结合引排水和单独引排水治理两种方案，基本达到了一次根治、不留后患的整治目的，整治后隧道结构稳定，不渗不漏。

第四，科学合理的施工，在隧道施工中，科学的施工方法和施工工艺是控制灾害发生和发展的重要方面，隧道施工在在施工图设计阶段，地质勘察的重点查清不良地质灾害体的坡体结构，在线路设计中调整线路通过灾害体的形式或主动进行防护。弥补地质勘察的不足，若发现地质情况有变化，可立即调整设计、施工方案。每种工程措施都有优缺点，要注意各自的适用条件，应根据具体情况选用工程量措施，使其充分发挥作用，才能做到经济合理。在养护质量管理的基础上，注重技术、材料对养护质量的影响，加强养护过程的质量管理。以先进的技术、科学的施工管理为提高公路质量奠定基础。

四、总结

高速公路隧道对于我国的交通事业的发展起着不可替代的作用，病害整治要各种技术综合运用，由专业队伍来进行，要坚持“一次根治、不留后患”的治理原则。保证高速公路隧道的健康发展，依据不同的情况和实际围岩变化，调整施工方案，科学的施工方法和施工工艺是控制病害发生和发展的重要方面，它包括施工季节的选择、开挖顺序的确定、防护工程的及时实施等方面。加强施工中动态监测，采用信息施工法，可以有效地指导施工和验证设计的合理性及可靠性。从而避免高速公路隧道病害的产生，不断促进我国公路运输事业的发展，为我国经济发展奠定基础。

参考文献：

1、王铭远.路面早期损坏的原因探析[].黑龙江科技信息,2007(7).

第9篇：公路隧道地质灾害范文

【关键词】高速公路;隧道火灾;应急措施

1 隧道火灾的原因及隐患

1.1 隧道火灾的原因:从国内外隧道火灾事故案例可知,造成火灾事故的原因是多方面的。隧道火灾原因大致有以下几个方面。

1.1.1 车辆本身故障引发的火灾:车辆故障引发汽车火灾的主要原因有机件摩擦起火、化油器回火、电气线路短路、车辆漏油等引发火灾。

1.1.2 车辆撞击起火:由于隧道内车辆超速行驶和隧道能见度低,极易发生车辆之间、车辆与隧道及隧道设施相撞或擦挂,发生交通事故导致火灾的。

1.1.3 车辆上的货物引起火灾的:隧道内有各种车辆通过,他们所载的货物有可燃的或易燃的物品,可能会因各种原因引发火灾。

另外还有隧道内的设施、设备着火而引起的隧道火灾等。

1.2 隧道火灾的隐患:据国际消防技术委员会(ctif)近期对多国隧道的检查中发现,当前不少隧道由于设计和管理差错,存在以下火灾隐患。

1.2.1 通风排气道少:隧道中经常运输化学物品和多种易燃易爆物品,由于隧道内通风排气道少,必然通风不畅,温度上升快,许多有害气体都滞留在隧道内,不但伤害人体健康,而且遇到高温和名火,及易发生火灾和爆炸,造成重大损失。

1.2.2 缺少紧急出口通道:当前各国隧道的外观比较优美,结构各不相同,高度和密度也各异,但都缺少紧急进出口道。wWw.133229.cOM不少公路只能从两端进出。有些隧道虽然有少量进出口道,但标志不醒目,一旦发生火灾,不但消防和救护车辆无法到现场,遇难者也难逃出,必然造成重大损失。

1.2.3 防火救护设备少:不少隧道内缺少灭火水源和灭火器,消火栓间隔太远,救护工具也很少。一旦发生火灾,现场人员无法及时灭火救灾。此外还有许多人们不重视或不了解的危险因素。如国际消防技术委员会多次火灾案例报告中所述,通过隧道运输的面粉、咖啡粉和牛奶粉等有机粉末与隧道中灰尘混合后,遇到高温或明火时同样会发生爆炸。隧道火灾危险性大于敞开空间火灾的危险性。

2 隧道火灾中烟气流动和火焰传播速度的特性

日本隧道火灾研究所在隧道火灾的研究中,建造了长21m、高1.6m、宽1.5m的隧道模型,研究表明,隧道内燃料的燃烧速度是敞开空间的3倍,隧道火灾中,隧道内温度可达到1000℃。当隧道发生火灾时,向隧道内送风,在一定程度的风速下,火焰的燃烧速度和敞开空间一致;如果风速减弱,火源正上方的隧道壁温度将很快升高,通过辐射热量的返回,燃烧速度将猛烈增加。隧道火灾烟气流动和火焰传播、扩散是十分复杂的现象。隧道火灾的危害主要来自于烟气和火势的蔓延,而烟气的扩散和火焰的传播速度完全被隧道气流控制。

无风隧道中烟气自由流动扩散的主要特性。其特征表现为缓慢而非稳定的流动扩散过程。火灾初期阶段烟气在隧道上部空间呈流束状的纵向延伸,同时逐渐向下部空间的空气区横向扩展。这种烟气和空气的分层作用将随着烟气扩散逐渐减弱以致消失,在一定距离处以全断面的烟气流状态继续扩散,已形成的流束状烟气也渐趋消失。其结果在隧道中形成大范围、高浓度的烟气危害区,在火灾初期阶段,利用烟雾和空气的分层现象和扩散,将对控制隧道火灾、防灾起到积极作用。但是,当自由扩散形成烟气危害区以后,将对防灾产生不利的影响。利用通风气流改变这一流动扩散形态,将对控制隧道火灾、防灾产生明显效果。在自然风控制下隧道中的烟气受限流动扩散特性表现为:在下部烟气区,燃烧生成的烟气即刻被气流裹携,并在强烈的混掺作用下很快扩散至整个流区空间。烟雾区位置和对烟雾的稀释程度,是与火灾的发生位置和强度密切相关的。在少数特定的条件下,直接利用自然风控制火灾烟雾可以获得良好的防灾效果,但大多数情况下将对防灾产生不利影响甚至严重后果。因此,利用风机对气流的调节作用,改变烟雾的扩散形态对于控制火灾是十分必要的。

利用风机改变隧道中的自然风状态(包括静止状态),这时的烟雾扩散完全被调控气流所控制,称为烟气的强制扩散。由于气流的调控不仅可以进行不同幅度的增速、减速调节,而且还能改变流动的方向。因此,被调控气流所控制的烟雾扩散浓度和扩散区域也随之变化,这种烟雾扩散特性更能适应隧道防灾的要求。从此意义上说,烟气的强制扩散是控制隧道火灾的一种主要扩散形式。通过气流的调控改变烟气和火焰传播扩散特性,不仅是必要的,而且也是可行的。

3 隧道火灾的防范

3.1 隧道的耐火等级:隧道内发生火灾时,隧道顶部的温度将会很高。而公路隧道墙体内一般埋有电缆等设施,如果墙体耐火等级太低火灾时极易将电缆烧坏,影响隧道内设备的使用。因而隧道所用的材料耐火极限应为1.5h-2h ,隧道内的拱顶和侧壁的表面应喷涂隧道防火涂料或其他措施予以保护,提高其耐火等级,使耐火极限达到2h以上,防止隧道内混凝土在火灾中迅速升温而降低强度,避免混凝土炸裂、衬内钢筋破坏失去支撑能力而导致隧道内垮塌,防止墙体内埋的电缆等设施烧坏。同时对墙体内的电缆还应用阻燃电缆或耐火电缆,各类电气线路均应穿管保护。

3.2 隧道内的消防设施:隧道是一个近似密闭状态的交通设施,为了能及时了解隧道的营运情况,应在隧道内安装电视监控系统。此外,为了使火灾或其他突法事件能及时得到解决,隧道内还应安装应急设施,主要包括报警设施(隧道内车辆多,排放的烟气多,不适合安装感烟探测器,宜采用感温探测器或火焰探测器)。在安装自动报警设施的同时还应安装手动报警装置,以便发现火情的人员能够迅速报警。另外,宜在每隔一定距离设置消防应急电话,手动报警设施和应急电话可设在消火栓箱旁。疏散设施,为了控制人员伤亡和财产损失,也为了是消防人员快速进入火灾现场扑救,必须尽可能快的疏散人员和车辆。短距离的隧道可用自然通风,如果隧道内采用纵向通风系统,火灾时烟气将会顺车道扩散,则应设置避难设施。隧道内应设置事故照明和安全疏散引导引导标志,以便火灾时指示人们的避难方向。灭火设施,在隧道内应配备必要的灭火器材,应设置消火栓系统以及便携式灭火器材。

3.3 隧道的消防管理:隧道的火灾主要是通过隧道内的车辆引起的,加强安全管理首先应从加强车辆管理入手,隧道管理部门通过监控系统对隧道内车辆进行监控,如果发生事故,隧道管理部门应立即派车进行疏散。公安交警应加强对进入隧道的车辆以及驾驶人员的检查,对酒后驾车和疲劳驾驶的驾驶员不许进入隧道。另外,隧道管理部门还应定期检查隧道内的消防设施、火灾隐患和消防安全工作等。

4 隧道火灾时各系统的控制

4.1 隧道通风系统的控制:正常交通情况:稀释隧道内汽车行驶时派出废气中以co气体为主的有害物质和烟雾,为乘用人员、维修人员提供符合卫生标准的洞内空气环境,为安全行车提供良好的清晰视线。

火灾事故情况:通风系统具备双向排烟功能,在事故发生时能控制烟雾和热量的扩散,可根据消防及救援人员的现场要求控制和调节隧道洞内的风向和风量。火灾状态时,隧道内的风速应控制在3m/s以内。

控制的目的是保障隧道内环境指标处于标准允许范围内,即co浓度低于标准要求的230ppm,烟雾透过率低于0.0070。

启动风机应首选累计启动时间最短的风机,以平衡各组风机的劳逸程度,延长风机寿命。

为了减缓风机启动瞬间的电流冲击,启动风机时各组风机之间要有足够的延时,如果改变送风方向,应确保先关停再启动反向运转。

启动一组风机5分钟或10分钟后,如果各项指标没有明显下降应再启动一组,直到全部风机启动。若还无法降至允许范围内,监控系统应立即向监控员发出报警信息,提示关闭隧道。

在隧道火灾时,风机启动和送风方向在火灾早期应以抑制或减缓洞内烟雾和有毒气体扩散速度和范围为目标,以确保受困人员有足够时间安全疏散。如果车行横洞没有安装防火卷帘门,可以通过横洞两侧前后两组风机互相对吹,在车行横洞内形成空气反压,来阻止火灾隧道有毒气体向另一侧扩散。

4.2 隧道的照明控制:隧道的照明控制确保车辆驾驶员在进出隧道时实现洞内外光线平稳过渡,避免因“黑洞”或“白洞”现象而影响车辆行驶安全。照明控制一般根据洞口光强检测值或人工设定的时序参数进行自动控制。但是在隧道发生火灾时,应与事件处理要求实现联动控制、为疏散人员和事件处理部门提供照明。

以上2个系统的控制在监控系统检测到火灾报警后,由监控中心下达命令,切断市电供电,由市电切换到配电柜处安装的应急电源eps,同时熄灭隧道内的照明灯,由eps供电,支持应急灯照明和风机的运行,在此期间,依照设计时定的方案,自动或手动控制发电机的启动,来供隧道内各个设施的用电。

4.3 可变情报板信息的:隧道洞内外情报板和可变限速标志信息主要是配合隧道内事件的发生,及时向隧道内司乘人员和救助人员提供疏散路径、隧道环境状况、交通管制等信息,以便及时掌握隧道内情况,配合应急部门处理应急事件。

4.4 隧道广播:隧道广播主要用于隧道突发事件时操作员指挥洞内受阻人员和车辆及时安全的按预定方案疏散,以及组织灭火等突发时间的处理。

4.5 交通信号控制:交通信号系统主要用于隧道正常交通指示以及隧道发生火灾、交通阻塞和事故等事件的交通控制。

5 结束语

随着社会的发展,高速公路建设越来越重要,隧道内的突发事件也同样得到越来越多的重视,可见一份火灾应急方案的制定对于高速公路的管理者来说是十分必要的。

预防和减少隧道火灾带来的损失,可以从以下几个方面考虑:

(1)首先应进行合理的设计,根据发生火灾的各种情况以及以及相应的原理,制定出最有效的安全措施;

(2)其次是设置应急设施,确保这些设施的方便性、有效性、预防性和系统性;

(3)通过信息宣传和各个部门的大力配合,使隧道司乘人员认识到自身行为的重要性