岩土不良地质灾害现象及处理技术

不良地质现象：对工程建设不利或有不良影响的动力地质现象。它泛指地球外动力作用为主引起的各种地质现象，如崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、土洞、河流冲刷以及渗透变形等，它们既影响场地稳定性，也对地基基础、边坡工程、地下洞室等具体工程的安全、经济和正常使用不利。崩塌软硬岩层相间不利的结构面组合一、崩塌发生的条件

1.坡面条件---临空面高度大于30m，坡度大于50°的高陡斜坡，孤立山嘴或凸形陡坡及阶梯形山坡均为崩塌形成的有利地形。

2.岩土类型---各类岩,土都可以形成崩塌，但不同类型所形成崩塌的规模大小不同。

3.地质构造---各种构造面，如裂隙面,岩层层面，断层面,软弱夹层等软硬互层的坡面。

坡面条件，岩性条件，地质构造三个条件，又统称地质条件，它是形成崩塌的基本条件。

4.诱发崩塌的外界因素

(1)、地震(2)、融雪,降雨(3)、地表水的冲刷,浸泡(4)、地下水(5)、风化作用(6)、人为因素的影响

二、崩塌的稳定性分析

第一阶段：初勘

第二阶段：对经上阶段分析认为是不稳定的边坡进行详勘,取得包括岩土或软弱结构面强度，地下水流和水压等方面的资料后，经定量分析对边坡稳定性作出判断。至于新设计的大型边坡，其稳定性分析也分两阶段进行，每阶段需按地质构造分区，根据建筑设计对边坡的要求及边坡的荷载情况，分别预选2一3个坡角并按坡高段（如10一30m为一坡高段）进行稳定性验算，作出包括开挖,支护费用在内的技术比较，然后从中选出最优的坡角,坡形。

三、确定崩塌体的边界

崩塌体的边界特征决定崩塌体规模的大小。崩塌体边界的确定主要依据坡体的地质结构。

首先，应查明坡体中所发育的裂隙面，岩层面,断层等结构面的延伸方向，倾向和倾角大小及规模，发育密度等,即构造面的发育特征。通常平行斜坡延伸方向的陡倾构造面，易构成崩塌体的后部边界；垂直坡体延伸方向的陡倾构造面或临空面常形成崩塌体的两侧边界；崩塌体的底界常由倾向坡外的构造层或软弱带组成，也叮由岩，土体自身折断形成。

其次，调查各种构造面的相互关系，组合形式，交切特点，贯通情况及它们能否将或已将坡体切割，并与母体(山体)分离。

最后，综合分析调查结果，那些相互交切，组合可能或已经将坡体切割与其母体分离的构造面就是崩塌体的边界面。其中靠外侧,贯通性(水平及垂直方向上)较好的构造面所围的崩塌体的危险性最大。

四、我国防治崩塌的工程措施

以防为主的原则

1,预防措施

对有可能发生大，中型崩塌的地段,应尽量避开。

对可能发生小型崩塌或落石的地段，应视地形条件，进行技术经济比较，确定绕避还是设置防护工程。

2.防治措施

1)排水2)防护和加固工程3)支顶工程4)拦截工程

5)遮挡工程①挂网喷浆②钢索拉牵馆6咬)挨雾综感合息治社山郊第侍二伍节期授滑第坡一、滑坡发生的条件1.岩土类型2.地质构造3.水4.其他

二、野外滑坡识别标志

1.常在较平顺的山坡上造成等高线的异常和中断，使斜坡不顺直，不圆滑而造成圈椅状地形和槽谷地形；2.滑坡舌向河心凸出呈河谷不协调现象；3.沿滑坡两侧切割较深，常出现双沟同源；4.在滑坡体的中部常有一级或多级异常台阶状平地；滑坡体下部因受推挤力而呈现微波状鼓丘及滑坡裂缝；5.滑坡体表面的植物因受不匀速滑移呈零散分布,树木歪斜零乱，有“醉树”及“马刀树”；;若滑动之前滑坡体上曾建有建筑物，会出现开裂，倾斜，错位等现象。6.泉水出露，滑坡裂隙。

三、滑坡先兆现象的识别

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一、“冲”和“淤”是泥石流的主要活动特征和主要危害方式

二、泥石流形成的基本条件

陡峻的便于集水,集物的地形地貌；丰富的松散物质；短时间内有大量的水源

1.地形地貌条件2.地质条件3.水文气象条件4.人为因素

三、泥石流的防治

预防为主；以避为宜，以治为辅；防、避、治相结合的方针。

1.跨越工程2.防护工程3.排导工程4.拦挡工程5.穿过工程

第四节其它地质灾害一、公路雪害主要有积雪和雪崩

1、积雪

积雪系指自然降雪及风吹雪在一定条件下堆积的总称。

雪害一般系指风吹雪

1)风吹雪形成条件

丰富的雪源，起动风力，使风力减弱的地形，地貌或地物条件。

2)风吹雪堆积类型

(1)背风积雪

(2)迎风积雪

(3)弯道水平绕流积雪风向平行或基本平行公路走向，当公路绕山转弯或回头转弯，风截面急剧收缩产生旋流,雪粒堆积。

(4)沟口辐散积雪风向平行沟谷走向吹，风雪流到达沟口时，风截面急剧扩大，风速减小，雪粒沉积形成积雪。

(5)复合型积雪上述几种积雪类型兼而有之

3）风吹雪与地形，地物及路基断面形式的关系

风雪流当遇到地形突然变化如陡崖、山丘、沟谷口等，或者遇到障碍物如树林、草丛、土丘、乱石堆等，风速急剧减弱，形成大量的积雪堆积。

风吹雪与路堤的关系：(1)当路线走向与风向平行或基本平行，路堤上一般不积雪，路堤高于当地最大积雪深路面上一般不积雪。

(2)路线与风向正交或斜交时，可放缓边坡，一般采用1:4，路堤上一般不产生风吹积雪。

风吹雪与路堑的关系：

风吹雪地区应避免设计路堑，尤其是路线走向与风向有交角时，必然会产生积雪，为此应尽量提高路基标高,设浅路堑(小于1m)或设敞开式断面，增设贮雪场以减轻积雪的危害。2、雪崩

巨厚的雪层从陡的山坡滑下或沿沟槽中溜滑，由此引起大量的雪体崩塌，称之为雪崩。

1.按雪崩运动的地貌特点分为：

1)坡面雪崩

2)沟槽雪崩

3)跳跃雪崩---破坏力最大。

2.雪崩的形成的地形,地貌，气象和雪原条件。

雪崩多发生在山高坡陡，沟槽较长，高差大，沟源头有大的积雪盆地或积雪漏斗等储雪之地。

雪崩一般发生在20'-60'的山坡上，或纵坡较大，一般在35'的沟谷中。

雪崩一般发生在每年的3—4月。

雪崩沟槽由于雪崩运动时的破坏，沟槽内无多年生的树木，基岩常裸露，偶尔有少数灌木，但多半自下坡方向弯曲或折断，沟槽内由于比较潮湿草本植物生长较好。

在大的雪崩槽中,在两侧还有较大石块堆积的石垄.在沟口常可见到不稳定碎石，块石堆积的雪崩锥。有些大的雪崩，巨块石可以冲到河谷对岸，将河中的沉积物翻起，形成雪崩鼓丘。

3.雪崩区选线原则

路线应尽量选择在雪崩沟槽较少的地带通过。如果必须通过，路线应尽量在雪崩锥的外侧通过。越岭线路决不可在雪崩沟槽内回头多次。

4.雪害的防治

1)使路线主向与主导风向平行

路线通过迎风或冒风山坡的坡脚处和距离坡度转折点5-l0m处最易积雪.在有条件的地方可采取局部改线，尽量使路线位置避开“风雪流”减速区，否则应根据实际情况增设相应的防雪设施。

2)提高路基高度，消除雪阻

3)设置阻雪设施

(1)下导风板

(2)屋檐式导风板适宜于山区背风山坡路段设置。

(3)防雪墙设在公路上风侧的阻雪设施，用木、石、土、树枝或雪块等筑成。

(4)防雪堤设在雪阻路段迎风口一侧，距离路基15—20m高度不低16m长度与雪阻路段同长。

(5)防雪栅作用同防雪墙，一般用木材制成,具有较大的透风度。

4),陆雪林带是防治风雪的重要措施

5)人工,机械除雪

二、风沙：

风对地表岩石和风化碎屑物的侵蚀,搬运和堆积过程中所形成的各种地貌形态：

运动方式：悬移、跃移、蠕移三种方式随气流运动

风沙作用：侵蚀、搬运、堆积。

侵蚀作用：吹蚀,磨蚀。堆积：沉降堆积、遇阻堆积。

一、风蚀地貌类型：

石窝

风蚀蘑菇和风蚀柱

雅丹地貌

风蚀洼地

风蚀谷和风蚀残丘

风蚀城堡

风沙堆积作用形成的地貌

沙堆

沙丘：新月、抛物线、金字塔、沙丘链

二、风沙运动：

1)风沙流结构:气流搬运的沙量随高度分布。

2)风沙流的强度以输沙率表示单位时间，单位断面输送的沙的重量。

输沙率随着起沙风速的增加而增加，与起沙风超过临界风速的差值的三次方成正比。当风沙流达到相应的输沙率时，它即处于饱和状态，既不产生吹蚀也不产生堆积。如超过相应的输沙率时，即处于过饱和状态，则产生堆积；如未达到相应的输沙率时，处于来饱和状态，则有利于吹蚀。

沙丘的移动

沙丘是具有一定形态的沙粒集合体，沙丘的移动是在风力作用下沙粒运动的总合。

沙丘运动也是通过风沙流的形式。

1)新月形沙丘的移动---可粗略推求沙丘的移动速度。

2)新月形沙丘的移动分带

(1)中立带(2)吹蚀带(3)交换带(4)堆积带

3)沙丘移动的基本形式

前进式、往返式、前进往返式

4)沙丘移动的总方向

与区域内总的风向的总方向一致

沙丘运动规律

(1)起沙风频率愈大，风速愈大，则沙丘移动愈快。

(2)沙丘的移动速度与其高度成反比，在其他条件相同的情况下沙丘较低，则移动较快。

(3)沙粒粗的沙丘移动慢，沙粒细的沙丘移动快。

(4)沙丘较高,则移动较慢。

(5)沙丘表层湿度大时移动较慢，反之则移动较快。这是由于沙在湿润状况下，增加了粘性，加强了团聚作用，因而大大提高了起动风速。

(6)植被对沙丘移动的影响是非常明显的。植被影响沙丘移动的主要原因是由于增加了地面糙度，从而削弱了近地面层风沙流的速度，使沙的吹蚀和搬运大大减少。

(7)下伏地貌也影响沙丘移动的速度。在平坦地面上，沙丘前进无阻碍，移动速度较快；地表崎岖不平，则限制沙丘移动的速度。

三、风沙与公路

1.风沙对公路的危害，主要表现为沙埋与风蚀，其中又以沙埋为主。

2.风沙地区修建公路应注意的问题

路线穿过沙漠地区时，宜尽量绕避严重的流沙地段，并尽可能选择在沙害较轻的地带通过。

属于沙害较轻的地带有：①河岸，湖岸以及盐渍土分布地带；②沙漠前沿的固定，半固定沙丘地带；③沙地下伏古河床的地带以及地下水溢出带；④大山或高地前缘的背风地带。

路线必须穿过流沙地区时，则应注意以下几点：①在经由沙区最短的地方通过；②在沙丘起伏不大的地段通过；③在沙丘间的中立地带通过；④路线走向宜与当地的主风向大致平行；⑤路线尽量少用曲线，特别不宜用小半径曲线；⑥必须设置曲线时，只宜用在路堤地段并将凸弧朝向主风向。

路基设计应注意的问题

路基防护不仅应包括主体部分，还应包括路侧相当宽度的地带，因此需总体的规划与布置。

流沙地区的路基主体，无论路堤或路堑皆为疏松沙所组成，因此均需进行全面的固沙防护，防止风蚀和保证路基的稳固。

植物固沙是防治沙害的根本措施。

公路工程措施包括：固、阻、疏、导。第五节岩溶及岩溶水典型喀斯特地貌在我国分布的基本状况

我国西南地区气候湿润，降雨丰沛，流水作用显著，并且存在大量的可溶性岩石，因此，这一地区是喀斯特地貌广为分布的地区。而且这一地区的很多美丽的自然景观都是建立在这种特殊的地貌类型基础之上的。“喀斯特”原指南斯拉夫西北部的一个大量分布石灰岩的高原，后来南斯拉夫学者司维治对这里的奇特地貌进行了研究，详细提出了这一地貌类型，因此称这种可溶性岩在流水的溶蚀作用下形成的地貌类型为“喀斯特地貌”，又叫岩溶地貌。其实，我国很早就记录了这一类型的地貌，《徐霞客游记》就十分详细阐述了喀斯特地貌在我国的分布、类型、形成原因等。

【一,喀斯特地貌形成的条件】

一、有大量的可溶性岩石存在

可溶性岩石是喀斯特地貌形成的根本条件，我国西南地区之所以喀斯特地貌分布广泛，最主要的是这里有其发育的主体。大量的碳酸盐岩，硫酸盐岩和卤化盐岩在流水的不断溶蚀作用下，在地表和地下形成了各种奇特的喀斯特景观。从溶解度上看，卤化盐岩>硫酸盐岩>碳酸盐岩；由于碳酸盐岩种类较多，其各类岩石溶解度随着难溶性杂质的多少而定，石灰岩>白云岩>泥灰岩。从岩石结构分析，结晶质岩石晶粒愈大溶解度愈小；等粒岩比不等粒岩溶解度要小。

二、岩石要具有一定的透水性

岩石具有一定的孔隙和裂隙，它们是流动水下渗的主要渠道。岩石裂隙越大，岩石的透水性越强，岩溶作用越显著。在溶洞中，岩溶作用愈强烈，溶洞越大，地下管道越多，喀斯特地貌发育越完整，并且形成一个不断扩大的循环网。

三、流水的动力作用

1.流水的溶蚀作用

水的溶蚀能力来源于二氧化碳(CO2)与水结合形成的碳酸(H2CO3)，二氧化碳是喀斯特地貌形成的功臣，水中的二氧化碳主要来自大气流动，有机物在水中的腐蚀和矿物风化。下面几个化学方程式反映了岩溶作用的进行：

H2O+CO2H2CO3；(第一步:形成碳酸)

H2CO3H++HCO3-；(第二步:碳酸离解生成H+)

H++CaCO3HCO3-+Ca2+(第三步:H+与CaCO3反应生成HCO3-，从而使CaCO3溶解)

这几步反应在大自然间是十分复杂的过程，因为温度、气压、生物、土壤等许多自然条件制约着反应的进行，并且这些反应都是可逆的，水中的二氧化碳增多，反应向右进行，就有利于CaCO3的分解；岩溶作用进行就比较容易，反之则不利于岩溶作用。

2.流水的流动作用

流动的水溶蚀性更强烈一些，这是因为水中的二氧化碳需要得到及时的补充，水的溶蚀作用才能顺利进行，水的溶蚀能力才得以巩固加强。同时，流动的水带动河底砂砾对岩石进行机械侵蚀，这样更有利于岩溶作用的深入。

四、气候的影响

我国西南地区气候湿润，降水量大，地表径流相对稳定，流水下渗作用连续，并且降水使流水得以更新和有效补充。因此岩溶作用得以延续进行。

【二,我国喀斯特地貌类型及其分布】

一、地表喀斯特地貌类型与分布

1.溶沟和石芽

溶沟是指地表水沿岩石表面和裂隙流动过程中不断对岩石溶蚀和侵蚀，从而形成的石质沟槽；石芽指突出于溶沟之间的石脊，其实它是溶沟形成过程中的残余物。云南地区的石林就是发育比较好的形态高大的石芽群，它的形成条件是厚层、质纯、产状平缓、垂直节理稀疏和湿热的气候环境。

2.天坑和竖井

主要是由于岩溶地面不断凹陷，形成漏斗状的圆形洼地或竖井状的洞，在我国的重庆和四川南部地区分布较为广泛，他形成于陡峭的坡地两侧和洼地，盆地底部，因为流水沿着岩石的裂隙侵蚀强烈，所以天坑或竖井深达几十米到几百米。3.溶蚀洼地和溶蚀谷地溶蚀洼地是一种范围广，近似圆形的封闭性岩溶洼地，四周多低山和峰林，底部平坦，雨季易涝，旱季易干。面积一半数平方千米至十几平方千米。溶蚀谷地是溶蚀洼地进一步扩大或融合而形成的，它受构造影响比较大，面积更为广，一般数十平方千米至数百平方千米，平面条状分布，长达数十公里，底部平坦，常有地表径流，例如广西都安有一溶蚀谷地宽一公里，长十公里。这种喀斯特地形在我国云贵高原分布广泛，当地人称之为“坝”。

4.干谷

干谷是地表径流消失后岩溶区遗留下来的谷地，它的形成原因是河流的某一段河道水流沿着谷底的竖井或水洞流入地下，形成地下径流。这种地表径流转为地下径流的现象叫做伏流。还有一种形成原因即人类对河道进行裁弯取直的结果。这样的地貌类型在我国华北地区和东北地区比较常见。⒌峰林、峰丛、孤峰、天生桥“桂林山水甲天下，阳朔山水甲桂林”，我国广西省风光独特，岩溶作用是形成这天然屏风的主要原因。峰丛是可溶性岩受到强烈溶蚀而形成的山峰集合体。峰林是由峰丛进一步演化而形成的。当然，在新构造作用下，峰林会随着地壳的上升转化为峰丛。山峰表现为锥状、塔状、圆柱状等尖锐峰体，表面发育石芽，溶沟、山峰之间又常常有溶洞、竖井。峰丛地貌可以说是喀斯特地貌的博物馆.。孤峰是岩溶区孤立的石灰岩山峰，它需要地壳长期稳定而无太大的地质运动。奇特美丽的桂林山水会把大自然对它的宠爱告诉你。

天生桥是可溶性岩下部受流水溶蚀而形成的拱桥状地貌。

6.地表钙华堆积

这是一类典型的地表喀斯特地貌，主要有瀑布华，钙华堤坝和岩溶泉华。瀑布华指地表瀑布水流速度陡然增大，内力作用减小，水中的二氧化碳外逸，形成瀑布华。我国贵州著名的黄果树瀑布就属于这一种。钙华堤坝形成是溶解大量CaCO3的高山冰雪溶水和含大量CaCO3地下渗透的岩溶水在地下径流一段距离后，以泉的形式排出地表.随着水温增高和水流速度增大以及大量藻类植物的作用，形成了大量钙华沉积。钙华中含许多杂质和多种不同元素,并且有水生植物的影响，使得钙华呈现出多种色彩。这种地貌在我国四川黄龙寺一代分布较广，黄龙寺旅游业的发展可以说与这种独特的喀斯特地貌景观紧密相连。岩溶泉华是溶有大量CaCO3的泉水涌出地表，由于温度升高和压力减小，使得CaCO3在泉口形成钙华沉积，长时间的积累使泉华形成不同的形状，这也是大自然赐予人类的一幅美景。这种喀斯特地貌在我国云南较为常见。

二、地下岩溶景观

1.溶洞的概况

溶洞是地下水沿可溶性岩的裂隙溶蚀扩张而形成的的地下洞穴，规模大小不一，大的可以容纳千人以上，形态千奇百怪，溶洞中有许多奇特景观，如石笋、石柱、石钟乳、石幔等。小的连一个人都难以通过，溶洞是水的溶蚀作用，流水侵蚀以及重力作用的长期结果。溶洞景观在我国的湖南、四川、贵州、云南、广西等省区分布较为广泛。岩溶形态示意图1-石林；2-溶沟；3-漏斗；4-落水洞；5-溶洞；6-暗河；7-钟乳石；8-石笋

2.溶蚀地貌——石锅和边槽

如果一个溶洞顶部的某一局部地点受到较为强烈的紊流作用，随着水压增大，溶蚀能力增强，这些地方的溶蚀量比周围大，从而形成向顶侧凹入的弧形面，这样的地貌称为石锅。边槽是指溶洞的边壁在水的溶蚀作用下形成向洞测凹陷的槽状地貌。这两种溶蚀地貌在溶洞中很常见。

3.堆积地貌

堆积地貌是溶洞景观中的精华部分，在我国西南地区的溶洞中你尽可以欣赏那神奇的洞天世界。重力水的堆积是溶洞堆积地貌的主要形成方式，溶解了大量可溶性岩的水滴断续的从溶洞顶部落下并不断积累，从而形成绚丽多彩的石钟乳、石笋、石柱、石幔、边石堤等。石钟乳是一种呈倒锥状的岩溶堆积物，大的可达数米,，小的只有几厘米,，主要是岩溶水沿着溶洞顶部细小的裂隙渗出并在滴水处不断沉淀产生的。它紧紧与洞顶相连，不断向洞底延伸。石笋是由洞底向上伸展的岩溶堆积物，主要是岩溶水滴滴落到洞底并不断沉积的产物，它与石钟乳相对生长，一般呈笋状，塔状和锥状。石钟乳和石笋的横剖面都具有同心圆结构。石钟乳和石笋相对生长，并逐渐结合成一体,随着岩溶水的不断沉积，慢慢形成粗壮的石柱。石幔是岩溶水沿着洞壁呈薄膜状的漫流过程中CaCO3逐渐沉积的产物，一般呈片状、层状、并且有弯曲的流纹，高者达数十米，非常壮观。边石堤是指溶洞底部两侧堤状堆积物，高度一般几厘米到几十厘米，呈弧形阶梯状。

另外，在溶洞中还有许多奇特的景观，有的似莲花开放，有的如树枝伸展，还有一些石葡萄、石珊瑚等。岩溶水的垂直分布岩溶水的垂直分布I－垂直循环带；II－季节循环带；III－水平循环带；IV－深部循环带蜂窝状溶蚀小孔岩溶地形演化示意图危险源分析及预防措施重大危险源主要有：岩爆、坍方、涌水、突泥、火灾、爆炸、触电、高处坠落、机械伤害、交通事故、职业病危害、食物中毒等。为防止以上重大危险源诱发的事故发生，特制定针对性预防措施如下：一、岩爆1、岩爆预测、预报（1）以超前探孔为主，辅以地震波等手段进行预测预报；（2）对开挖面及其附近的地质观察、素描，分析岩石的“动态特性”，主要包括岩体内部发生的各种声响和局部岩体表面的剥落、崩裂等现象；（3）采用工程类比法进行宏观预报。如设有平行导坑，则平行导坑应掘进超前正洞一定距离，以了解地质分析可能发生岩爆的地段，为正洞相应地段施工提供依据。2、岩爆预防措施岩爆的发生速度快，来势猛。受多种因素的控制，在其活跃地段和活跃期，或者在岩爆孕育期和孕育地段就适时地采用合理的加固措施，是岩爆控制与施工安全的重要环节。在可能发生岩爆地段的隧道施工中，坚持“短进尺、多循环、以防为主、防治结合”的原则，针对不同的岩爆级别可采取下列技术措施：（1）掘进时短进尺，每循环进尺宜控制在1.0～1.5m,一般不超过2.0m。（2）选用预先释放部分能量的方法。用超前钻孔释放能量或喷射高压水冲洗法，先期将岩层的原始应力释放，以减少岩爆的发生。①微弱岩爆地段可直接在开挖面上洒水，软化表层，促使应力释放和调整。②中等岩爆地段在边墙及拱部隧道开挖轮廓线10-15cm范围内打设注水孔，并向孔内喷灌高压水，软化围岩，加快围岩内部应力的释放。③强烈岩爆段除采用喷注高压水外，可采用开挖超前导坑的方法，提前释放部分应力。④采用预裂爆破以释放预应力。（3）加强光面爆破技术，使开挖轮廓线圆顺，降低岩爆发生的强度。选用与硬岩相匹配的水胶炸药。周边眼间距较无岩爆地段适当加密，周边眼采用ф20小药卷不偶合装药，严格控制药量，尽可能减少爆破对围岩的影响。（4）局部增设锚杆及钢筋网或采用钢架锚喷支护等手段进行防护，尽可能减少岩层暴露时间，减少岩爆发生。①对于岩爆强烈的开挖面，可采用超前锚杆对开挖面前方的围岩进行锁定。②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，并宜与微纤维喷射混凝土联合使用，形成喷锚加固作用。3、发生岩爆采取的措施隧道施工中，一旦发生岩爆，应立即采取下列处理措施：（1）停机待避，同时进行工作面的观察记录，如岩爆的位置、强度、类型、数量以及山鸣等。（2）在工作面、侧壁和拱部，每一循环内进行2～3次找顶。（3）采用能及时受力的锚杆：锚固剂锚杆。（4）采用喷射微纤维混凝土，厚度为5～8cm。（5）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。二、坍方1、坍方征兆及预报围岩的变形破坏、失稳坍方，是一个从量变到质变的过程。在量变过程中，围岩的工程水文地质特征及岩石力学特性会反应出一些征兆。根据这些征兆可预测围岩的稳定性，进行地质预报，采取相应措施，保证施工安全，防止隧道坍方。围岩的变形破坏、失稳坍方，有以下一些征兆：（1）水文地质条件的变化。如干燥围岩突然出水、地下水突然增多、涌水量增大、水质由清变浊等都是即将发生坍方的前兆。（2）拱顶不断掉下小石块，甚至较大的石块相继掉落，预示着围岩即将发生坍方。（3）围岩节理面裂缝逐步扩大，很可能要发生坍方。（4）支护结构变形（钢架接头挤偏或压劈、喷射混凝土出现明显裂纹或剥落等），甚至发出声响，有坍塌的可能。（5）围岩或支护结构拱脚附近的水平收敛率大于0.2mm/d或拱顶下沉量大于0.1mm/d，并继续增大时，说明围岩仍在发生变形，处于不稳定的状态，有可能出现失稳坍方。2、坍方预防措施（1）全面了解设计提供的地质状况，并及时与现场实际情况对比，领会设计意图。（2）做好超前地质预报工作。对开挖面前方地层进行探测预报，判明地层和含水情况，为超前支护和止水提供依据，及时修改或加强超前支护和支护参数。尤其是施工开挖接近设计探明的富水带时，要认真及时地分析和观察开挖工作面岩性变化，遇有探孔突水、突泥、渗水增大和整体性变差等现象，及时调整施工方法。（3）加强施工监控量测，实行信息化施工。对地表沉降、拱顶下沉、围岩收敛进行量测，及时对数据进行整理分析，及时反馈于设计和施工，及时优化设计参数和施工方法。当量测数据表明围岩收敛变形接近控制标准的警戒值时，尽快采取加强措施进行加固，抑制变形，防止因变形突变引起坍塌。（4）据不同地质情况和开挖方式，采用超前小导管预注浆加固地层的超前支护措施，注浆选材视不同岩层和地下水情况分别采用水泥浆、水泥—水玻璃双液浆，通过注浆加固周边围岩，提高其自承能力，减少围岩松弛变形。（5）对不同围岩，分别采取上部弧形导坑预留核心土法、台阶法、CRD法、CD法等开挖方法。分步开挖时，支护要及时闭合成环，每一环支护均施作锁脚锚杆，加强支护，防止拱脚下沉和内移，引起过大变形，导致拱部岩层坍塌。（6）严格控制开挖工序，尤其是开挖进尺，杜绝各种违章施工。控制爆破装药量，减小对软弱破碎围岩的扰动。（7）保证施工质量。超前预注浆固结止水、钢架制作、支护和衬砌混凝土质量必须符合设计及规范要求。（8）施工期间，洞口应常备一定数量的抢险材料，如方木、型钢钢架等，以备急用。（9）有下述现象发生时，应启动应急响应措施，先撤出工作面施工人员和机械设备，指定专人观察和进行加固处理后，确认险情排除方可恢复工作面施工:a.围岩量测所反映的围岩变形速度急剧加快。b.围岩面不断掉块剥落。c.支护喷混凝土表面龟裂、裂缝或脱皮掉块，钢架严重变形。d.掌子面节理裂隙中渗水量或涌水量明显加大。3、坍方处理措施（1）隧道发生坍方后应及时迅速处理，不得随意拖延时间。处理前，必须仔细观测坍方的范围、形状、数量大小及坍体的地质状况、地下水的分布、活动情况等，分析坍方原因，制定合理处理方案。（2）隧道坍方应根据发生的部位、规模及地质条件，采取“治坍先治水，治坍先加强”的原则，采取锚喷支护、注浆、管棚、加强二次衬砌、设置护拱等技术措施，不失时机、不留隐患地进行处理。（3）坍方后首先要防止其扩大，在处理前加强防排水工作。a.坍方发生后，首先应防止坍方范围继续扩大：①在坍方范围的顶部与侧壁危石及大裂缝应先行清除或锚固。②加强原有支护。对坍方范围前后原有的支护进行加固，以防止坍方扩大。③在坍方范围内架设支撑或喷射混凝土，必要时加设锚杆。b.处理坍方前应采取下列技术措施，加强防排水工作：①地表沉陷和裂缝应采用注浆填充和加固，或采用不透水土壤夯填密实，开挖截水坑，防止地表水下渗进入坍体；②通顶陷穴口的地表四周应挖沟排水，搭设防雨棚遮盖穴顶；洞内衬砌通过坍方后陷穴应及时回填，回填应高于原地面，并用黏土或浆砌片石封闭穴口，作好排水；③坍体内有地下水活动时，采用管、槽引至排水沟排出，无法进行引排时可采用注浆堵水。(4)隧道洞口坍方处理a.中小型坍方应将坍体自上而下全部清除。根据坍方后坡面情况可选用刷坡卸载的方法，同时应对仰坡面自上而下进行喷锚网加固。b.大型坍方的坍体不必全部清除，可采取先挖台阶的形式清除一部分，再进行喷锚网加固，并在仰坡上适当位置设浆砌片石挡墙防护。c.仰坡加固完成后，洞口段已露空洞身可采用暗洞明做或改为明洞衬砌，拱圈上部可回填土石或浆砌片石。d.根据仰坡坍方的规模及稳定性情况，对洞内二次衬砌应进行加强。(5)石质类坍方的围岩级别一般为=2\*ROMANII～=4\*ROMANIV级，岩体以未风化或轻度风化的岩层为主，节理较发育，坍体呈碎石状，未坍方的围岩呈相对稳定状态。坍方规模一般为中、小型，个别为大型坍方。可按下列方法处理：a.根据坍体内坍腔的矢跨比，采取不同的处理措施：①当矢跨比h/B＜0.7时，可采用外层初期支护（W）加内层初期支护（N）再加防护（F）的方法进行处理；②当坍腔的矢跨比h/B≥0.7时，可采用W+F的方法进行处理。b.岩石类坍方已塌到隧道上方的原地面时，应先处理地面坍口，后处理洞内坍方。处理洞内坍方时，应采用注浆加管棚整体加固的处理方法，即Z法，并应以渗透注浆为主，管棚应为长大管棚。(6)土质类坍方的围岩级别一般为Ⅳ～Ⅵ级，隧道的围岩以土质风化岩石为主，坍体呈土状，含有大量的黏土、砂质土（≥70%）及少量的石屑和孤石，坍方范围以外的未塌部分呈相对不稳定状态，坍方规模一般较大，主要为大型和特大型坍方。可按下列方法处理：a.土质隧道坍方不宜采用清碴的方式处理；b.土质类坍方可采用注浆加管棚的处理方法进行，注浆可视坍体中土质（或砂）的颗粒大小分别采用渗透注浆或劈裂注浆。(7)坍方处理完毕后，应防止其再次发生，隧道的开挖及支护作业应符合下列要求；a.采用W+N+F和W中F法处理的坍方，由于坍体已全部清除，故开挖及支护工作是在未坍方的围岩中进行。因此，应根据其围岩级别、地质构造状况、地下水活动情况等因素综合选定施工方法。在坍方影响的范围（一般为10～30m）内，应严格按照“短进尺，弱爆破，强支护”的原则组织施工。b.采用Z法处理的坍方，其开挖及支护是在已注浆加固的坍体中进行，施工时应正确合理地选择开挖方法，严格控制开挖进尺和爆破装药量。除在注浆效果十分良好的情况下采用全断面开挖外，一般均应采用台阶法或分部开挖法，其开挖进尺宜为0.5～1.0m。开挖后，应及时支护。支护应以喷锚支护为主，宜采用如早强药包锚杆或自进式锚杆等尽早受力的锚杆，并根据现场注浆加固效果和管棚支护效果，选择钢筋网、钢架和微纤维喷射混凝土。(8)坍方地段的衬砌应视坍方的大小和地质情况，采用钢筋混凝土或钢架混凝土予以加强。衬砌完成后，应及时施作护拱和回填。采用Z法处理的坍方，其二次衬砌背后应采取填充注浆处理。三、涌水洞内突水对隧道施工的危害很大，施工中必须采取相应的防水、排水措施。根据涌水量的大小，提前封堵和疏排，同时做好应急准备，一旦发生涌水，迅速排出，以防大量地下水涌入洞内，造成危害。1、涌水预测根据在类似地质条件隧道工程施工中的成功经验，以超前钻孔探水为主，相似比拟法预测为辅。2、涌水预防及处理措施施工中认真研究设计文件，加强地质调查，进行超前钻孔探测，采用综合物探手段预测预报，判明水源补给、涌水量和突出水压等情况，有针对性地采取帷幕注浆、超前注浆或管道引排等方案。（1）加强地质预探、预报。根据设计文件，在开挖即将进入设计富水地段时，加强工作面前方的地质预探、预报工作，准确掌握前方地下水含量、压力、分布，并结合预测结果设置超前探水孔，判断是否有发生涌水的可能。（2）根据水源补给、涌水量和突出水压等预测预报情况及设计要求，分别采取帷幕注浆、超前注浆堵水措施；超前钻孔、管道引排等方法，排除部分地下水，减少水量，降低水压。（3）采用上部弧形导坑预留核心土法、台阶法等开挖方法，并辅之以超前小导管预注浆止水（浆液为水泥—水玻璃双液浆）穿越突水段。按顺序分部开挖隧道断面，施作支护。支护系统锚杆由厚壁小导管代替，施作支护时，根据渗漏水的情况，在各渗漏水处钻眼引水，设置弹簧排水管。在大面积淋水或水流量仍很大的情况下，设置多层弹簧排水管，通过弹簧排水管将水引入墙脚纵向排水管，流入排水沟将水排出洞外。（4）铺设复合防水板，全断面模筑防水钢筋混凝土。（5）富水地段备足抽水设备，加强施工用水、排水管理，防止拱脚和基底浸泡。四、突泥涌水在较厚断层泥或溶洞充填物中往往导致突泥，造成坍方，而且使隧道周围岩体产生空隙以至大体积的空洞，危害更大。1、突泥预防措施施工中，首先要依靠地质超前预报作出判断，根据断层或溶洞规模及填充物的性质，提前采用超前帷幕注浆或超前小导管预注浆进行封堵，以加固地层并堵水。当在瞬时出水量达到40m3/h（Φ42探孔）、压力在0.06MPa以上的突水情况时和初期支护变形、开裂明显，可能出现突泥时应启动应急预案。2、突泥处理措施出现突泥时，必须尽快将口堵住。堵塞的材料以钢筋、钢管和型钢为骨架，填塞草袋，劈柴和木板。堵口后，用喷混凝土将其封闭，并将周围洞身加固；然后沿开挖面周边设超前钢管支护，采用直径φ40mm、φ50mm或φ80mm长6～8m的无缝钢管。必要时两层、三层重叠，形成“套管”以增大其抵抗松散地层压力的能力。同时在此断面附近设置监控量测点，监控量测围岩的收敛变形情况。五、火灾1、火灾预防措施（1）开展防火安全意识普及教育，严禁私拉乱接电线。通过召开周一安全例会、挂设警示标牌标语、加强巡逻防护和检查等形式，开展多样化防火宣传教育，强化防火意识。（2）加强对护林防火、施工用电、动火及生活区防火工作的组织领导。项目部成立由项目经理、各科室负责人、架子队长、专职安全员组成的消防领导小组，研究、布置、检查消防工作。对生产、生活易燃易爆场所划分责任区域，设立消防责任牌，责任到人，抓好落实。（3）项目部定期组织防火安全大检查，切实消除隐患，凡不符合安全规定和存在火灾爆炸隐患的，必须立即采取有效措施加以整改，杜绝一切火灾爆炸事故的发生。（4）对事故易发点安排专人现场监控，对关键部位严控人员进出，坚决杜绝火种、明火进入山区、林区、库区。遇五级风以上高火险天气，要加大森林防火巡查频度，防止明火作业、焚烧垃圾、乱扔烟头等造成森林火灾。（5）制定防火安全制度，按章作业，标准化施工，对危险性较大的工种，如电、气焊、油漆工等要有防火安全措施，并要严格遵守操作规程。（6）现场动火的作业点，应采取相应的防火措施；现场生产、生活、库区等必须配置足够和有效的消防器材，并定期检验。2、发生火灾后应急措施发生火灾后，迅速启动应急预案，并按以下程序执行：（1）接到紧急情况报告后，项目部防火防爆组织立即奔赴现场，迅速判明起火、爆炸位置。（2）所有应急小组人员，根据各自分工，奔赴现场，履行各自职责。（3）安全救护组首先在判明不会再继续爆炸的情况下，迅速抢救受伤人员，送往当地医院救护；灭火行动组根据不同的火灾、爆炸性质、燃烧物质、采取正确的灭火方法，使用正确的灭火设施和器材。(如果为电器设备引起火灾，首先应立即切断电源，采取沙土等进行灭火，不得用水灭火。如果是油类着火，应采取沙土和灭火器灭火，不得用水等灭火)；通讯联络组迅速拨打119或110电话，通知当地公安消防部门。（4）公安消防队伍到达火场后，参加灭火的单位和个人必须服从公安消防机构总指挥员统一调动，执行火场总指挥的灭火命令。（5）灭火工作完毕后，保护好火灾、爆炸现场，单位防火组织协助公安消防部门调查事故原因，核实火灾损失，查明事故责任，处理善后事宜。六、爆炸1、爆炸预防措施（1）爆破人员必须经专业培训，考试合格后持证上岗。对爆破作业人员定期进行考察，发现不合格者，应停止其作业，收回爆破作业证。（2）爆破施工前，应制定详细的爆破方案，经有关安全管理部门同意后方可进行爆破作业。（3）按爆破物品管理规定办理领取、运输、使用手续在装运过程中严禁起爆器材与炸药混装，必须有专人清点押运，未使用完的爆破物品，必须及时办理退库手续，严禁私自存放,不能丢失。

（4）配合台车打眼平行装药时，装药与钻孔人员必须分区；装药与钻孔必须自上而下，钻孔与装药应隔一排孔，其距离不得少于2.5米；不准边打眼边装药。

（5）进入装炮位置，首先检查围岩情况，松动石块应清除干净或支护，作业区应照明良好，专用器具齐备完好。

（6）装炮使用的脚手架，需搭设牢固，板面宽度及承重能力符合作业要求，使用高压风吹眼时，应疏散眼孔正面工作人员，以免飞石伤人。

（7）导火索长度必须保证点炮人撤至安全位置的距离，大断面开挖的机械设备待避距离不得少于200米。

（8）爆破后在20分钟检查处理人员方可进入爆破场面，检查处理人员必须认真检查有无瞎炮及残余炸药或雷管，有无围岩变化，支护有无损坏变形。瞎炮处理应严格遵守安全操作规定。

（9）洞内爆破作业时，必须由专职安全员和现场值班员参与落实安全警戒，否则不能进行爆破作业。爆破作业必须由专人统一指挥，爆破前应发预警信号，待危险区内人员撤离后再发爆破信号。爆破作业中出现哑炮时，按规定方案进行处置，不准私自草率处理。爆破作业结束并确定安全后，方可解除警戒。（10）各种气瓶的运输、存放和使用，必须符合现行国家标准《气瓶安全监察规程》要求。氧气瓶和乙炔瓶严禁同室储存；存放地点不得靠近热源和电器设备，距明火距离不得小于10米。2、爆炸应急措施万一发生爆炸事故后，迅速启动应急预案，参照前面火灾应急程序执行。七、触电1、触电预防措施（1）编制施工用电组织设计，实行三相五线制，三级配电，二级保护。用电设备实行一机一闸一漏一箱；漏电保护装置应与设备相匹配。不得用一个开关直接控制二台及以上的用电设备。使用标准配电箱，动力箱与照明要分开。各类电气设备悬挂安全警示牌。（2）现场值班电工，持证上岗，坚持定期巡检，特别是夜间值班。发现老化或存在触电隐患的设备，及时采取措施。（3）现场电源接头用绝缘胶布包扎良好，不准用塑料包扎，接头不能放在潮湿地上和水中。电源线严禁在钢筋网或尖锐石块堆上拖拉。

（4）现场电源线与高压电线安全距离应符合规定，对空间狭小而小于最小规定要求的，要加屏障遮护，用围栏或防护网进行防护。

（5）现场电气线路，必须按规定架空敷设坚韧橡皮线或塑料护套软线；手持移动电具的橡皮电缆，引线长度不超过5m，不得有松动；现场使用的移动电具和照明灯具，一律用软质橡皮线；现场电线架设，凡使用橡皮或塑料绝缘线，必须瓷明线搭设、开关设置管理。（6）室外电机要有防尘防雨罩，基础高于地面，电源线要架空，不准在地面拖拉。（7）手持或移动电动工具电源线须有漏电保护装置。特别潮湿环境中使用安12伏安全电压。隧道开挖工作面，应使用36伏安全电压。（8）对职工进行经常性用电安全教育，不得私拉乱接电，并定期或不定期检查，发现安全问题，及时解决。2、触电应急措施万一发生触电事故，启动应急预案，最大限度减小损失。（1）接到触电事故报告后，项目部立即组织人员奔赴现场，迅速判明触电位置，总指挥迅速组织抢险队伍，进入应急状态，控制事故蔓延发展。（2）抢修组根据不同的触电原因，迅速制定救人措施，按规定拉闸停电，若不能停电时应采取有效措施（用绝缘棒移走电源，穿绝缘服、绝缘手套、绝缘靴的抢救人员把触电人员脱离电源）使触电者迅速脱离电源。（3）安全救护组立即组织对触电人员进行抢救，出现昏迷的采取口对口人工呼吸、胸外心脏挤压术、胸外心脏扣击术等方法，注意触电人员是否还有其他外伤（如流血等立即采取包扎止血）。（4）联络组及时联络救援人员，车辆和物资。（5）救护组使用适宜的运输设备（含医院救护车）尽快将触电者送至医院，在途中坚持抢救，不得轻易放弃。（6）总指挥组织人员保护事故现场，查明事故责任，处理善后事宜。八、高处坠落预防措施1、2米以上（含2米）的各种高处作业，周围又无安全依托的，必须系挂安全带，挂在牢固的物体上，严禁在一个物件上拴几根安全带或一根安全带拴几个人。

2、高处作业中的设施和安全标志，使用前应仔细检查；临边作业设置防护围栏和安全网；悬空作业应有可靠的安全设施。3、高处作业所用物料，应堆放平稳；拆下的物件不得向下抛掷。4、高处作业不宜上下重叠，确需在高处上下重叠作业时，应在上下两层中间用密铺棚板隔离或采取其它隔离措施。在梯子上作业时，要固定牢靠，有专人防护。九、机械伤害预防措施1、非司机不得开动机械。机械开动之前，必须检查润滑是否良好，制动是否可靠。各种机械严禁带病或超负荷运转。2、机械运输时，应遵守公路或铁路的承载限度和桥梁、渡船的承载吨位。机械搬运时，必须捆扎牢固，检查合格后方可启动。3、机械上下坡应用低速档。机械下坡时严禁脱档滑行。4、轮式装载机装运时，斗子不能位于最高位，伸臂不能向前伸出，运转速度不能过快。轮式装载机卸料要注意适当高度，不得过高。5、严禁在挖掘机头、臂运转半径内观察或行走。行驶时，除驾驶室外，任何地方严禁乘坐人员。6、砼搅拌站（机）必须由专职司机操作，搅拌机料斗升起时，严禁人员在料斗下工作、行走。不准用工具伸到转动中的搅拌筒内扒桨和出料，不准满负荷起动搅拌机。停工后，应用水倒入搅拌筒内扒桨和出料，检修机械或工作人员进入搅拌筒内时，必须切断电源，锁好开箱。7、任何电器，在没有验明无明电时以前，不能盲目触电。拉接临时电力线时，应从机具接向电源，断电时应先解除并及时拆除。机械在运转中不得进行维修、保养、紧固、调整等到作业。8、重要设备装设的电机，应采