不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施.doc

1、不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施【摘要】隧道地质复杂多变，对于不良和特殊地质地段的隧道施工除按常规进行外，还需一些特殊的加固措施和施工方法，而这些方法，常用的也就是超前支护，锚喷施工和预加固等。同时在施工过程中需加强监控与量测，及时根据现场情况调整施工方案。在施工方案的选择上以“短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为总体指导原则，从而安全、保质、高效的进行施工。文章分析了不良和特殊地质地段施工一般规定，然后对几种不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施进行了特别说明。 【关键词】不良和特殊地质地段 隧道施工 处理措施 中图分类号：U445 文献标识码： A 文章编号： 不良和特殊

2、地质地段的隧道固岩变形大、变化快、变异条件和成因复杂，事故具有突发性的特点，在施工中除了应遵守一般的技术要求外，还应该根据现场围岩的实际情况，在支护、衬砌过程中采取一些针对性强的辅助施工方法，以满足施工安全和工程质量。 一、不良和特殊地质地段施工一般规定 1、不良地质地段 不良地质地段是指滑坡、崩坍、岩堆，偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程的不良地质环境。不良地质地段的变异条件是非常复杂的。设计文件提供的地质资料，施工前所制定的施工方法和防范措施及对策，不可能自始至终完全符合实际情况，因此，在施工全过程中，应经常观察地层与地质条件的变化，勤检查支护与衬砌的受

3、力状态，及时排险，防止突然事故的发生。 2、特殊地质地段 特殊地质地段是指膨胀底层，软弱黄土地层，含水未固结围岩、溶洞、断层、岩爆、流沙等地段以及瓦斯溢出地层等。特殊地质地段隧道，由于岩层的地质成因复杂，地质条件具有着突变性，事故具有突发性，对隧道施工的危害性极大，如果仅靠常规的隧道施工技术和施工方法是很难克服的。因此，在特殊地质地段进行隧道施工时，处理应着手一般技术要求外，还应着手本章所介绍的规定，采取针对性较强的辅助方法施工。在开挖、支护衬砌施工中，由于各种因素的影响可能会发生土石坍塌，坑道受压支撑被压坏，衬砌结构断裂和各种特殊施工难题，严重影响施工进度、安全和质量。瓦斯溢出地层，更严重地

4、威胁着隧道施工安全。 隧道现场围岩及支护结构变形监控测量，以及反馈于修改设计支护参数，指导施工，对于隧道建筑构造物来说，具有重要作用和积极的意义，效果也是十分显著的。不良地质和特殊地段隧道围岩变形大、变化快、事故具有突发性的特点，因此，积极采取现场围岩变形量测，及时了解变形量，变形时间及空间规律是非常 有益的。这样，施工开挖与支护衬砌就有了较充分的科学依据，可以减少施工中人为主观因素的影响等。 二、溶洞地段对隧道施工的影响及处理措施 1、溶洞地段对施工的影响 当隧道施工需穿过可溶性岩层时，一些溶洞位于隧道底部，这样就造成隧道基底难于处理；有时遇到大的水囊和暗河，岩溶水或泥砂夹水会大量涌入隧道，

5、当含水充填物不断涌入坑道时，甚至会发生地表开裂下沉，山体压力剧增；有的溶洞岩质破碎，容易发生坍塌；还有的溶洞、暗河迂回交错，错综复杂，范围宽广，处理起来具有相当大的难度。 施工中的处理措施 （1）堵填。对已停止发育、径跨较小、无水的溶洞，可根据其与隧道的相交位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石等予以回填封闭，并根据地质情况决定是否需要加深边墙基础；对拱以上的空溶洞，可视溶洞岩石破碎程度采用锚喷支护加固，或加设护拱及拱顶回填的办法进行处理。 （2）引排水。当暗河和溶洞有水时，宜排不宜堵。当隧道底部遇有较大的溶洞并有水流时，可在底部砌筑圬工支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞

6、水 （3）跨越。当溶洞较大较深的时候，可采用梁、拱跨越。但梁端或拱座应置于稳固可靠的基岩上，必要时还需用圬工加固。 三、高原特殊地质 1、高原特殊地质对隧道施工的影响 随着西部交通的发展，高原隧道相应增多。由于其所处地理位置、气候、自然环境特殊，因此，高海拔地区的隧道也给普通的隧道施工带来一定的影响。首先，由于海拔高、缺氧、气候寒冷等原因，高原隧道每年正常的施工时间仅有 240d 左右，此外，高原缺氧、气候条件恶劣，导致人、机械效率降低，所以隧道施工进度明显偏低，工期加长；其次，高原地带生态系统极其脆弱，一经破坏就很难恢复，在隧道设计和施工过程中都要考虑和评估对高原环境的影响；再次，由于隧道所

7、处的地理位置海拔高，气温低，昼夜温差大，如果隧道发生渗漏水，水在低温下结冰，产生冻胀，将对隧道的结构产生较大的破坏。 2、施工中的应对措施 在高海拔隧道施工过程中，除严格执行一般隧道现行的施工规范及验收标准外，更要严格执行国家有关部门颁发的高海拔隧道（含环保）施工技术细则；严格按有关法规设计施工以保护高原生态环境，做好土地的复耕、复平、喷播草籽等工作；爱护环境，保护野生动物，处理好施工废碴、废液、废水、废气以及生活垃圾等，将施工对环境的影响减小到最低程度，隧道防水标准至少达到“不淌” 、 “不滴” 、 “不漏” ，并保持洞内干燥；高海拔隧道衬砌施工时，应选择合适的速凝剂、早强剂、防冻剂，根据材

8、料性能进行现场试验确定掺入量，使混凝土达到速凝、防冻、早强的效果。高海拔隧道施工更应该建立一个强有力的领导班子，将各施工工序的责任落实并细化。 四、膨胀性地压 1、膨胀性地压对隧道施工的影响 在隧道施工中遇到膨胀性地压情况，会造成断面缩小、基脚下沉、拱顶上抬、拱腰开裂、基底鼓起等不良现象。变形初期不仅变形的绝对值很大，而且位移速度也很大，如不加控制或控制不及时，就会造成不可估计的后果。 2、处理措施 （1）施工方法与工序安排 在膨胀性地层中施工，以采用上导坑或弧形导坑先拱后墙法为宜。工序安排应特别紧凑，开挖后，围岩暴露时间应尽量缩短，减少风化、水化作用，并在筑拱后，及时压浆加固。拆模板后，立即

9、对拱背填充、压浆。在拱圈完成一定长度后，紧密落底，对开首轮马口，灌注边墙、仰拱等。尽量减少围岩暴露时间，可起到降低围岩膨胀压力的效果。 （2）分部开挖和支撑 导坑木支撑多采用框架式，预留沉落量 0.2m0.4m，如设有下导坑其断面可选用单道并预留加固支撑空间。扩大使用扇形支撑时，开挖由上而下，各号纵梁均需预留沉降量。如采用花拱支撑可采用弧形导坑开挖，分片架立。拉中槽或挖中层，拱脚岩层应保留足够的宽度，配合马口位置分段掘进。马口采用对开，长度为 2m4m，开挖时逐层下挖并架设卡口梁及横撑。 （3）采用钢拱架封闭式衬砌 施工中为了防止拱脚下沉，可采用加大拱脚断面；起拱线以上 lm 范围内用同级混凝

10、土灌抵岩壁，向岩壁打入锚杆；拱架下设置方木排，扩大拱架承压面积等措施，并注意不使地下水浸泡拱、墙脚。为了防止衬砌侵蚀，拱脚一般提高 l0cm，起拱线处放宽 l0cm20cm。 结束语 隧道施工，具体情况各有不同，施工方法的选择应以适合围岩特点，操作性强，能够确保安全，最大限度发挥机械作业和人力效率为优化原则。在制定隧道施工方案之前宜充分汲取以往的施工经验教训，避免重大方案的失误，增加方案的可靠性和可行性。总之，我们应该不断的积累经验，为避免诸如此类的不良地质造成施工风险做好充分的准备。 参考文献 1谭若坚. 不良地质隧道设计与施工的常用处治措施J.湖南交通科技，2002( 9) : 8485. 2关宝树. 隧道工程施工要点集M.北京:人民交通出版社，2003. 3TB10204- 2002，铁路隧道施工规范S . 4朱永全隧道工程M中国铁道出版社2007，8，1