斷層對隧道工程的危害有哪些具體表現(xiàn)形式?隧道工程中,斷層的存在往往會對工程的順利進行和安全性產(chǎn)生重大影響。下面來說說斷層對隧道工程的主要危害及表現(xiàn)。
體表1. 降低圍巖整體強度
斷層會使隧道圍巖體的宏觀強度顯著降低。在有斷層的條件下,隧道圍巖的破壞失穩(wěn)主要受斷層破碎帶形成的軟弱結(jié)構(gòu)面的剪切強度所控制。由于斷層的存在,圍巖的整體強度大大減弱,從而增加了隧道坍塌的風險。
體表2. 改變巖體物理力學性質(zhì)
斷層的分布特征和巖體介質(zhì)中的構(gòu)造形跡會顯著影響巖體的物理力學行為。巖體中結(jié)構(gòu)面的分布狀況及其力學行為是決定工程巖體穩(wěn)定性的關鍵因素。斷層帶來的不均勻應力分布和巖體破碎,使得巖體的物理力學性質(zhì)發(fā)生變化,進而影響隧道的穩(wěn)定性。
體表3. 引發(fā)隧道塌方
斷層及其破碎帶是造成隧道塌方的主要原因之一。在斷層影響區(qū),巖體的完整性受到破壞,易形成不穩(wěn)定的破碎帶,增加了隧道塌方的可能性。斷層帶的軟弱特性使其成為隧道塌方的高發(fā)區(qū)域。
體表4. 誘發(fā)涌水突泥
斷層及其破碎帶是巖溶發(fā)育地區(qū)溶洞水、地下暗河和巖溶淤泥帶等巖溶水的主要發(fā)育場所,容易引發(fā)涌水突泥等災害。這種現(xiàn)象在巖溶地區(qū)尤為嚴重,給隧道施工帶來了極大的挑戰(zhàn)。
體表5. 造成大變形
斷層破碎帶分布區(qū)是隧道圍巖最不穩(wěn)定的區(qū)域之一,容易導致隧道發(fā)生大變形。由于斷層帶的巖體松散、破碎,隧道施工過程中容易出現(xiàn)圍巖大變形,影響隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。
體表6. 影響隧道施工安全
在隧道施工過程中,圍巖原始應力狀態(tài)受到破壞,斷層的存在進一步加劇了這種影響。隧道圍巖體的結(jié)構(gòu)面地質(zhì)特征、地應力狀況和地下水的發(fā)育情況等問題常常會造成隧道施工中的塌方、突水和涌水、巖爆、瓦斯爆炸等地質(zhì)災害。這些災害不僅給隧道施工帶來了極大的困難,還對施工人員和設備構(gòu)成了巨大的安全隱患,可能導致人員傷亡、設備報廢,甚至工程失敗。
斷層對隧道工程的危害是多方面的,涉及到工程的各個環(huán)節(jié)。因此,在隧道工程的規(guī)劃和施工過程中,必須對斷層及其影響進行詳細調(diào)查和分析,采取有效的防護和加固措施,以確保隧道工程的順利進行和安全運營。