地下结构灾害与防护1 绪论

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1、地下结构灾害与防护本科生课程主要内容1绪论地下结构灾害防治现状2地下工程灾害超前地质预报技术超前地质预报概述超前地质预报方法与特点综合超前地质预报技术体系工程实例3地下工程塌方与治理地下工程围岩稳定性分析理论隧道塌方原因分析预防隧道塌方的施工措施隧道塌方的处理措施基坑塌方的危害与防治工程实例4隧道突水灾害与防治隧道突水（突泥）类型岩溶隧道突水机理隧道突水治理工程实例5隧道岩溶灾害与治理岩溶发生的机理隧道施工常见的岩溶类型及对施工的影响隧道岩溶治理方法预测隧道灾害的超前地质预报方法工程实例6软弱与膨胀岩体隧道灾害与治理软弱与

2、膨胀围岩变形的基本特征软弱与膨胀围岩对隧道施工的危害软弱与膨胀围岩的施工措施工程实例7瓦斯隧道灾害与防治隧道瓦斯灾害的特点防治瓦斯事故的施工措施工程实例8隧道岩爆灾害与防治隧道内岩爆的特点及产生条件岩爆的危害隧道岩爆防治措施工程实例9城市地下工程灾害与防治城市地下工程施工导致地表沉降机理地表沉降对城市环境及建筑物的危害控制地铁隧道等地下工程施工沉降的方法城市地下建筑的防火、防洪与防震工程实例10运营期隧道病害与治理运营期隧道病害概况隧道水害与防治隧道衬砌破坏与防治11总结、复习、考试第一章绪论1地质灾害定义：指各种（天然的

3、和人为地）地质作用对人民生命财产和国家建设事业造成的影响。按致灾地质作用的性质划分，常见地质灾害共有12类、48种。（1）地壳活动灾害，如地震、火山喷发、断层错动（2）斜坡岩土体运动灾害，如崩塌、滑坡、泥石流（3）地面变形灾害，如：地面塌陷、地面沉降地面开裂等；（4）矿山与地下工程灾害，如煤层自燃、洞井塌方、冒顶、片帮、底鼓、岩爆、高温、突水、瓦斯爆炸等；（5）城市地质灾害，如建筑地基与基坑变形、垃圾堆积等；（6）河、湖、水库灾害、如塌岸、淤积、渗漏、浸没、溃泱等；（7）海岸带灾害，如海平面升降、海水入浸、海岸浸蚀、海岸淤

4、积、风暴潮等；（8）海洋地质灾害，如水下滑坡、潮流沙坝、浅层气害等；（9）特殊岩土灾害，如黄土湿陷膨胀土胀缩、冻土冻融、沙土液化、淤泥触变等；（10）土地退化灾害，如水地流失、土地沙漠化、盐碱化、潜育化、沼泽化等；（11）水土污染与地球化学异常灾害，如地下水质污染，农田土地污染、地方病等；（12）水源枯竭灾害，如河水漏失、泉水干枯、地下含水层疏干等。2地下工程灾害定义包括：交通隧道、城市地下工程、矿山工程等类型：建设期间的灾害（塌方、突水、突泥、岩溶、软岩、岩爆、瓦斯、地温等）运营期间的灾害（塌方、渗水、火灾、洪水、地震等

5、）（1）突（涌）水突泥灾害交通工程（铁路、公路隧道）、水电工程（地下厂房、输水隧洞）等地下工程建设过程中，面临一系列突水、突泥等地质灾害问题。隧道突水、突泥是隧道施工过程中最常遇到并具极大危害性的地质灾害，据1988年以来修建的铁路隧道统计，在施工中80%遇到水害，涌水量在1×104m3/d以上有31座。在运营中有1300余座产生渗水，漏水问题，占隧道总数的30%，因此而造成停工的时间约占施工总工期的30%。3建设期地下工程地质灾害概况在我国1996年前已建成运营的4800余座隧道中，约三分之一发生过涌水问题，其中30余座

6、属大型涌水，每座的涌水量均超过1.0×104m3/d，最大的达20.6×104m3/d。一旦发生大规模的隧道涌水，不仅施工本身会严重受阻，而且可能引起浅层地下水及地表水枯竭，甚至引起地面塌陷等伴生的环境地质问题。宜万铁路野三关隧道2007年8月5日发生特大涌水，死亡10人；马鹿箐隧道2006年1月发生涌水，死亡11人；成昆线沙木拉达隧道总涌水量最大达19550m3/d，突水量最大达36.11m3/min，曾造成停工达32天之久；京广线南岭隧道曾发生3次较大突泥共11738m3、突水量最大达11143m3/d，总涌水量达16

7、885m3/d；大秦线军都山隧道曾发生12次共3360m3，其中最大两次共2100m3的泥屑流突出灾害等；渝怀线圆梁山隧道施工中涌砂、涌水达数十次之多，（2002年9月）造成重大伤亡，死亡9人，损失惨重；（中铁隧道局施工）大瑶山隧道发生涌水（1988年6月11日），造成重大的财产损失。其正常涌水量为15000~28000m3/d，峰值涌水量高达42000m3/d。主要原因是，隧道内地下水不仅以垂直岩溶管道形式和地面水有水力联系，而且还通过各种裂隙、孔道使断层上盘与下盘发生水力联系。（中铁隧道工程局施工）襄渝线中梁山隧道涌水

8、造成地表14km2范围内的地表井泉干枯、农田漏水，给三个乡的人畜用水造成极大困难；衡广复线上的南岭隧道涌水、涌泥，连溪河水全部灌入隧道，造成大面积地表塌陷，引起京广线既有铁路和107国道路基严重下沉沪蓉西龙潭隧道发生涌水突泥事故，造成停工数月此外，发生过突涌水的还有朔黄铁路隧道（中铁十六局施工）、二朗山