论特殊地质隧道设计的要点

    摘要：随着公路建设的发展，公路隧道的建设工作也随之进入到一个新的发展阶段。路线
所穿越的地质环境越来越复杂，本文主要对通过流砂、岩溶区、瓦斯、卵砾石层等特殊地质的
公路隧道设计的要点进行了分析。

 

　　关键词：公路；隧道；设计；施工

  

　　引言：我国公路建设的发展非常迅速，公路逐步从平原微丘区向山岭重丘区延伸，为
适应地形、地质条件，不可避免的出现长大隧道或隧道群，在隧道建设中，存在需进一步研
究或探讨的问题。如复杂山区隧道线形设计、隧道防排水设计、特殊地质条件下隧道施工等。
特殊地质条件下公路隧道施工遇到的主要问题是松散地层处理、断层及节理裂隙发育段、软
弱不利结构面、岩爆（轻微）、涌突水（少量）、洞内塌方处理等突出问题。这些问题给隧道
的设计施工带来了严重困难。

  

　　一、穿越流砂地质的隧道设计的要点

  

　　（一）流沙地质及其特征

  

　　流砂，是指的某些围岩处于饱水的条件下所产生的一种自然现象。在有砂以及黏土质砂
存在的地方都会形成流砂。另外，亚砂土或是淤泥的地方，也会呈现出流动的状态。

  

　　处于饱水的条件下，若地下水流动时，砂砾所受到的动水压力等于或超过其颗粒的浸
水重量之状态，则颗粒将会停留在悬浮状态。由此形成流砂地质。

  

　　在砂砾很细的情况下，若处于饱水的条件下，此时地下水不再是简单机械地充填在砂
砾颗粒之间，而是会黏附在砂砾颗粒的表面上。由此，土体就会成为类似于胶体的状态，而
生成触变性质。土体在爆破或是震动等具有冲击力的作用下，同样，也会形成流动的状态。

  

　　由此得出，上述的围岩由于存在动水压力或者是动力作的用，在一定的条件下，就会
出现流动现象。

  

　　（二）隧道设计的要点

  

　　若是在公路隧道开掘过程中遇到流砂，会造成巨大危害。同时给施工引起困扰。若是流
砂涌入至坑道，则会使得围岩中形成空穴和坍塌，甚至会迫使公路路线改线。因此，在对隧
道设计时一定要认真对待流砂，及时处理。

  

　　首先，在设计时要做到制止流沙涌入至坑道中的可能。施工设计理念是

“先保护后挖掘，

采用密闭的支撑，边挖掘边密封

”的方法。  

　　其次，必要时，甚至可以用双层插班来进行支撑，在两层板间设计漏水层，以避免因
为流水过多而带起泥沙，从而而造成塌方。

  

　　再次，隧道结构应设计有昂拱的封闭式衬砌。并且，地下水不能经隧道排走，以免泥沙
流失导致塌方。施工中不仅要设计用小断面和工序紧跟以及密封支撑，而且还应注意到要有
足够的预留的沉落量保留。设计配合施工随时注意观察，及时测量实际操作中的沉落情况。

  

　　此外，还可设计用特殊施工方法，如地下水位降低方法、冻结方法、硅化方法、压气方法
等等。这些方法常常应用于遇到特大的流砂的情况。但是，目前应用不多。

  

　　二、有瓦斯（或其他有害气体）溢出的公路隧道设计的要点

  

　　（一）关于瓦斯及有害气体

  

　　这里的瓦斯引自矿山描述。坑道在穿越含瓦斯的煤层，或穿越含瓦斯的煤层的附近的破
碎或是节理发育的地质时，都有可能会遇到瓦斯。根据实际调查，当瓦斯含量达到

5%－