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現(xiàn)代隧道建設中，隧道長度及跨度越建越大，地層地質條件越來越復雜，對隧道工程的設計和施工提出了更高的要求。如在深埋隧道建設中出現(xiàn)的高地應力巖爆問題、高地溫問題，超長隧道施工中的通風問題，富含地下水的越江越海隧道、軟弱圍巖隧道中的塌方、滲流問題，等等，都是隧道工程施工中的常見問題。概括來說，隧道工程的發(fā)展主要受控于兩方面因素，一是隧道施工技術，二是施工中的地質災害預測和防治。
目前隧道施工的常用方法，可以完全滿足不同地質條件和不同用途隧道的施工要求。而施工中的地質災害問題常常是影響隧道施工的關鍵問題。在隧道施工過程，圍巖原始應力狀態(tài)受到破壞，隧道圍巖體的結構面地質特征、地應力狀況和地下水的發(fā)育情況等問題常會造成隧道施工中的塌方、突水和涌水、巖爆、瓦斯爆炸等地質災害，給隧道的施工造成了很大的困難，對隧道體、施工人員和施工設備構成了很大的安全隱患，常會導致人員傷亡、設備報廢，甚至導致工程的失敗。
一、斷層破碎帶引起的地質災害
斷層是隧道施工中最常見的不良地質現(xiàn)象，是造成隧道塌方、大變形、突涌水等隧道施工地質災害的主要原因。斷層對隧道圍巖穩(wěn)定性的影響很大，能改變巖體的物理性能與學性質，降低圍巖的整體強度。主斷層的發(fā)育可派生許多小斷層，發(fā)育大量的斷裂破碎帶，從而引起塌方、富水以及壓力或能量釋放通道，引發(fā)地質災害。
1．斷層性質及破碎帶巖性
以張性正斷層為主的斷層破碎帶，巖性主要是角礫巖，呈棱角狀，塊體大小懸殊，排列雜亂，粒問空隙多，多為泥質膠結，隧道開挖到此種類型的破碎帶時，極易造成塌方；以壓性逆斷層為主的斷層破碎帶，巖性主要為泥巖、糜棱巖，呈透鏡狀及揉皺化構造，巖石破碎嚴重，但是膠結緊密，和張性正斷層形成的斷層破碎帶相比，破碎帶穩(wěn)定性較好，造成塌方的難度稍大；以扭性平移斷層為主的斷層破碎帶，破碎輔厚度相對較小，巖性以糜棱巖和破碎帶巖石為主，是造成塌方難度最大的破碎帶類型。
2．斷層發(fā)育規(guī)模
斷層的發(fā)育規(guī)模與地應力大小以及地應力釋放的時間長短有關，從而形成多種斷層組合以及多斷層不同的延伸方向相互疊加，其斷層破碎帶的穩(wěn)定性遠遠小于一般斷層破碎帶的穩(wěn)定性。
3．斷層破碎帶的發(fā)育厚度
地球能量的釋放影響了斷層的發(fā)育規(guī)模，一級斷層斷距大,延伸長度大,半生許多二級甚至三級斷層，將直接影響斷層破碎帶穩(wěn)定性。斷層破碎帶厚度越大，越容易產生塌方。
4．斷層破碎帶的物質組成及固結程度
受應力的影響，斷層破碎帶內部巖體整體性差，物質組成復雜,可影響破碎帶巖石的固結程度.泥質、鐵質膠結的斷層破碎帶最為常見，穩(wěn)定性也最差；丐質和硅質膠結的破碎帶較少見，穩(wěn)定性較好。從含量看，泥質及鐵質膠結物含量越高，破啐帶穩(wěn)定性越差，越容易發(fā)生塌方。固結程度越差，斷層破碎帶的穩(wěn)定性就越差，隧道施工過程中，容易發(fā)生塌方地質災害。
5．斷層破碎帶的巖體結構
巖體結構影響巖體的穩(wěn)定性。斷層破碎帶的巖體結構主要有三種，碎石狀壓碎結構、角礫狀松散結構和散體狀松軟結構。碎石狀壓碎結構多發(fā)育在壓扭性斷層規(guī)模較小的壓性逆斷層和張性正斷層中，穩(wěn)定性較差；龜?shù)[狀松散結構和散體狀松軟結構，多發(fā)育在規(guī)模較大、以壓性逆斷層為主和張性正斷層為主向多期活動斷層或者兩條及兩條以上規(guī)模較大的斷層交匯形的斷層中，穩(wěn)定性極差.
6．斷層破碎帶產狀及其與隧道空間的關系
包括斷層破碎帶走向與隧道中心向的夾角和斷層破碎帶傾向、傾角與隧道的空間關系(圖3 -1)在斷層破碎帶其他性狀相同的條件下，其走向與洞中線的夾角越大越穩(wěn)定，越小越不穩(wěn)定，在兩者近乎平行的情況即使破碎帶寬度不大，也會給施工查成很大的威脅。一般而言，破碎帶位于拱頂比于邊墻更危險；多數(shù)情況下傾角越大越危險；傾句洞內比傾向圍巖內部更危險。
二、斷層破碎帶是涌水涌泥、瓦斯涌出的通道
斷層破碎帶成層性差，固結程度較弱，從斷層發(fā)育一直到斷層尖滅，斷層破碎帶都有發(fā)育，可以連通不同時期發(fā)育的地層（圖3 -2）。
1．地應力的貫穿通道
地層中大部分斷層以逆斷層和正斷層為主，斷層破碎帶對上下地層的貫通起著最重要的作用,受破碎帶性質巖性、構造、力學性質等的影響，地層內的壓力會沿著斷層破碎帶釋放，甚至聚集，形成較高的應力集中區(qū)。在隧道施工過程中，破碎帶內部的應力平衡狀態(tài)遭到破壞，可能會產生坍塌地質災害。
2．地層水、瓦斯的貫穿通道
地層水賦存在巖層中，形成一個封閉的壓力平衡空間，斷層的發(fā)育破壞了地層水的壓力平衡。斷層破碎帶是壓力釋放的通道，水會沿著斷層破碎帶運移，從而影響斷層破碎帶的穩(wěn)定性起，對斷層破碎帶失穩(wěn)破壞起著激發(fā)和加速的作用。
在煤系地層中，瓦斯的聚集會產生巨大的地層壓力，形成一個穩(wěn)定的自平衡壓力系統(tǒng)，當斷層斷開瓦斯地層時，壓力平衡被破壞，瓦斯會沿著斷層破碎帶溢出，形成新的平衡系統(tǒng)，在挖掘隧道過程中，若遇到這樣的地層系統(tǒng)，壓力就會遭到破壞，游離態(tài)的瓦斯就會沿著斷層破碎帶進入隧道中，逐漸聚集形成危險源，可能會引發(fā)地質災害。
