山嶺隧道工程地質(zhì)勘察重點(diǎn)與分析評(píng)價(jià)研究

陳廣東 田君慧 甄娜

河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院 河南鄭州 450016

山嶺隧道工程地質(zhì)勘察重點(diǎn)與分析評(píng)價(jià)研究

陳廣東 田君慧 甄娜

河南省地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院 河南鄭州 450016

全面了解工程地區(qū)的地質(zhì)狀況，可以使隧道工程建設(shè)取得事半功倍的效果。山嶺隧道工程地質(zhì)勘察的工作重點(diǎn)是是研究隧址對(duì)于地形與地貌等各方面的要求，預(yù)測(cè)出可能存在的各種工程地質(zhì)問(wèn)題。山區(qū)建設(shè)高等級(jí)公路的隧道勘察，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照我國(guó)公路基本建設(shè)的程序，針對(duì)公路地質(zhì)資料的深度的要求進(jìn)行分階段開(kāi)展。針對(duì)山嶺隧道所在地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)作出認(rèn)真分析與客觀評(píng)價(jià)，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究和分析環(huán)境工程地質(zhì)的問(wèn)題和隧道工程之間存在的相互關(guān)系，并重視隧道施工建設(shè)有可能誘發(fā)的環(huán)境與環(huán)境工程的地質(zhì)問(wèn)題。

山嶺隧道；工程地質(zhì)；勘探

修建山嶺區(qū)公路隧道可縮短行車?yán)锍?提高公路通行效率,不僅節(jié)約了寶貴的土地資源，保護(hù)環(huán)境，并且從根本上免除了公路路線常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害,諸如滑坡、崩塌、泥石流、雪崩等道路病害。但是，隧道是地下隱蔽工程，其建設(shè)地質(zhì)環(huán)境條件難以完全查明，其穩(wěn)定性很難作出定量評(píng)價(jià)，施工中經(jīng)常會(huì)遇到塌陷、突泥、涌水、巖爆、有害氣體等不良地質(zhì)問(wèn)題，對(duì)隧道工程地質(zhì)勘察質(zhì)量的要求很高[1]。伴隨著我國(guó)山區(qū)高速公路建設(shè)步伐的加快，愈來(lái)愈多的山嶺隧道都需要修建。這些山嶺隧道工程實(shí)質(zhì)上也屬于地質(zhì)工程，它在進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工過(guò)程中、工期計(jì)算上、預(yù)算造價(jià)上，都會(huì)受到工程所在地區(qū)地質(zhì)條件的限制。全面了解工程地區(qū)的地質(zhì)狀況，可以使隧道工程建設(shè)取得事半功倍的效果。所以，積極勘察隧道工程所在地區(qū)的地質(zhì)狀況，就有著十分重要的意義。

1.山嶺隧道工程地質(zhì)勘察的工作重點(diǎn)

建設(shè)山嶺隧道，特別是特長(zhǎng)隧道，屬于我國(guó)山區(qū)建設(shè)高速公路的重要建筑物類型之一。隧道選址的好壞，可以說(shuō)決定了一條高速公路質(zhì)量的高低。從隧道工程所在地地質(zhì)狀況的角度進(jìn)行分析，山嶺隧道地址的確定是否合理，主要是看山嶺隧道地址的地質(zhì)環(huán)境是否相對(duì)穩(wěn)定，選擇隧址的方案，主要是看一個(gè)工程所在地質(zhì)環(huán)境或者工程的地質(zhì)條件，以及水文地質(zhì)條件是否更為優(yōu)越[2]。山嶺隧道工程進(jìn)行地質(zhì)勘察的重點(diǎn)，是研究隧址對(duì)于地形與地貌等各方面的要求，分析隧址區(qū)所在的地質(zhì)環(huán)境狀況以及地質(zhì)環(huán)境的穩(wěn)定性，要把重點(diǎn)放在不良或者特殊地質(zhì)區(qū)山嶺隧道所在位置的選擇，并且預(yù)測(cè)出可能存在的各種工程地質(zhì)問(wèn)題，尤其是山嶺隧道工程可能會(huì)誘發(fā)的環(huán)境工程的地質(zhì)問(wèn)題，從而為隧道建設(shè)奠定基礎(chǔ)。

山嶺隧道選取地址，首先應(yīng)當(dāng)遵循工程地質(zhì)的選址原則。同時(shí)，對(duì)于隧道地址，要積極地提出關(guān)于工程地質(zhì)的評(píng)價(jià)與建議，從工程地質(zhì)狀況的角度，將隧道方案進(jìn)行對(duì)比選擇。隧道址選定以后，開(kāi)展詳細(xì)勘察階段工作的主要重點(diǎn)，就是詳細(xì)查明隧址所在區(qū)的地層巖性和地質(zhì)構(gòu)造，以及不良地質(zhì)等各種工程地質(zhì)條件，還包括對(duì)水文地質(zhì)條件的勘察，然后做出詳細(xì)客觀的分析評(píng)價(jià)[3]。最后，按照控制隧道的圍巖穩(wěn)定性的各項(xiàng)因素，進(jìn)行分段確定隧道圍巖的級(jí)別，從而提供出必要的相關(guān)巖土物理力學(xué)方面的指標(biāo)與參數(shù)。

2.山嶺隧道工程地質(zhì)勘察的階段和方法

關(guān)于對(duì)山區(qū)建設(shè)高等級(jí)公路的隧道勘察，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照我國(guó)公路基本建設(shè)的程序，在不同階段，針對(duì)公路地質(zhì)資料的深度的要求進(jìn)行分階段開(kāi)展。一般山嶺隧道的勘察共分為兩個(gè)階段，第一階段為針對(duì)初期工程地質(zhì)勘察工作，第二階段為針對(duì)施工圖設(shè)計(jì)階段開(kāi)展的工程地質(zhì)勘察。關(guān)于對(duì)于特長(zhǎng)的山嶺隧道，包括控制路線方案的長(zhǎng)山嶺隧道，以及在水文狀況與工程地質(zhì)條件特別復(fù)雜的山嶺隧道，按照原則，還應(yīng)當(dāng)開(kāi)展超前的工程地質(zhì)勘探和詳細(xì)的水文地質(zhì)勘察，以及進(jìn)行定位觀測(cè)，該勘察的階段可以不受設(shè)計(jì)階段的限制[4]。隧道開(kāi)展勘察的方法，應(yīng)當(dāng)按照隧道勘察的不同階段具體的要求，結(jié)合隧道所在區(qū)的地形、地貌與地質(zhì)條件的實(shí)際情況作出選擇。每種勘探方法與手段，都有其自身優(yōu)點(diǎn)以及多樣的適宜性。因此，山嶺隧道勘察，應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同階段與不同地區(qū)的實(shí)際情況，以及所需采用各種相適合的勘探方法與手段開(kāi)展綜合勘察，以達(dá)到盡量縮短勘察的周期，降低工程勘察成本，提高各個(gè)勘察工作的精準(zhǔn)度的目標(biāo)。

3.隧道工程地質(zhì)條件分析評(píng)價(jià)中值得注意的一些問(wèn)題

關(guān)于隧道工程的地質(zhì)條件進(jìn)行分析與評(píng)價(jià)內(nèi)容，應(yīng)當(dāng)包括全部可能會(huì)影響到隧道工程的安全所有的地質(zhì)問(wèn)題。除了針對(duì)山嶺隧道所在地區(qū)已發(fā)現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題，作出認(rèn)真分析與客觀評(píng)價(jià)以外，還應(yīng)當(dāng)認(rèn)真研究和分析環(huán)境工程地質(zhì)的問(wèn)題和隧道工程之間存在的相互關(guān)系，還要重視隧道施工建設(shè)有可能誘發(fā)的環(huán)境與環(huán)境工程的地質(zhì)問(wèn)題。對(duì)山嶺隧道工程來(lái)說(shuō)，主要的地質(zhì)類問(wèn)題包括山體滑坡、出現(xiàn)膨脹巖、地層斷裂構(gòu)造以及遇到斷層破碎帶、產(chǎn)生偏壓?jiǎn)栴}、巖溶、高地溫、出現(xiàn)有毒有害氣體、放射性等[5]。如果隧道要通過(guò)存在以述某種或者幾種工程地質(zhì)的問(wèn)題地段的時(shí)候，就必須對(duì)存在的問(wèn)題開(kāi)展分析與研究，作出科學(xué)客觀的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。

4.結(jié)語(yǔ)

山嶺隧道工程實(shí)際上應(yīng)該歸為地質(zhì)類工程與隱蔽工程，它需要通過(guò)多種資料收集和研究分析工程地質(zhì)的調(diào)繪、物探、鉆探以及各種測(cè)試的試驗(yàn)等方面，采用綜合勘察的方法與手段才能獲得比較精確真實(shí)的工程地質(zhì)方面材料。在開(kāi)展隧道工程地質(zhì)的勘察過(guò)程當(dāng)中，選擇勘察方法，應(yīng)當(dāng)根據(jù)設(shè)計(jì)所在的勘察階段與工程所在區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行綜合考慮來(lái)確定。一般來(lái)講，初級(jí)勘察階段的隧道工程地質(zhì)進(jìn)行勘察內(nèi)容主要包括：通過(guò)資料的收集和研究分析、工程地質(zhì)的調(diào)繪、物探手段，同時(shí)開(kāi)展少量的鉆探或者測(cè)試工作。詳細(xì)勘探階段則是以鉆探方法為主，將工程地質(zhì)調(diào)繪與物探手段作為輔助，同時(shí)開(kāi)展各種測(cè)試與試驗(yàn)工作實(shí)施綜合勘察。

只有嚴(yán)格按照上述的要求和方法，才能通過(guò)綜合勘察方法取得控制山嶺隧道圍巖穩(wěn)定各項(xiàng)因素，進(jìn)行分段確定隧道圍巖的級(jí)別，為山嶺隧道的施工布置、各段洞身的掘進(jìn)方法以及程序、支護(hù)以及襯砌類型或者整治工程的設(shè)計(jì)，提供出詳實(shí)可靠的工程地質(zhì)根據(jù)。

[1]王桃云.山區(qū)高速公路工程地質(zhì)勘察中存在的問(wèn)題及對(duì)策[J].巖土工程界,2009,18(02):169.

[2]高喜勝,曾春霞.淺析提高公路山嶺隧道施工安全的保障措施[J].科技資訊,2011,16(11):214-215.

[3]馬士偉,梅志榮,張軍偉.長(zhǎng)大隧道突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息系統(tǒng)研究[J].中國(guó)安全科學(xué)學(xué)報(bào),2009,25(05):183.

[4]劉長(zhǎng)平.山嶺隧道工程地質(zhì)勘察評(píng)價(jià)方法[J].工程與建設(shè),2010,12(02):307.

[5]徐元青,盧瑾.超前地質(zhì)預(yù)報(bào)在高速公路隧道施工中的應(yīng)用[J].工程與建設(shè), 2009, 23(4):488-489.