不良地质隧道设计与施工的常用处治措施
几种不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施
浅谈几种不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施摘要:在修建隧道及地下工程中,工程地质状况及水文地质情况是人们面临的首要对象.在一般情况下,隧道的修建速度和质量好坏取决于对地质状况的认识和掌握程度。
当地质状况较好时,工程的进展就顺利,工程的工期、质量、造价等都能按计划地正常进行;当地质条件较差,遇到特殊及不良地质地段时,如富水软弱围岩、流沙、镕洞、膨胀岩、高地应力等,工程就会受阻,主要表现为工期的延长、质量的下降、工程造价的剧增,同时还有可能出现大的安全事故,导致人员的伤亡,设备的损坏等现象的发牛。
关键词:不良地质隧道处理措施中图分类号:p51 富水断层破碎围岩在隧道施工中,往往会遇到断层破碎带、富水软岩及大量涌水地段,给隧道施工带来严重困难。
断层破碎带是隧道施工中最常见的不良地质地段,特别是在山区沟谷中,地质上有“十沟九断”的说法。
断层带内岩休挤压破碎,常呈块石、碎石或角砾状,有的甚至呈断层泥,岩体强度低,围岩压力增大,自稳能力下降,容易坍塌,施工困难。
在富水软弱破碎园岩隧道施工中,虽然采用深孔注浆达到了止水田结的目的,但固结范园有限,加上地质及注浆有些不确定因素,为保障施工万无一失,—般在开挖前均采用超前支护,超前支护一般采用超前锚秆或超前小导管。
对于地下水压较大的隧道,开挖前一般还要采取排水降压措施钻孔深度应超出注桨范围。
开挖方法对于富水软弱破碎围岩隧道施工十分重要,开挖方法有半端面法、正台阶预留核心土开挖法、双侧壁导坑法。
2高地应力作用下的软岩2.1高应力软岩的概念高地应力是一个相对的概念,它是相对于围岩强度而言的。
也就是说,当围岩强度与围岩内部的最大地应的比值,即围岩强度应力比达到某一水平时,才能称为高地应力或极高应力。
2.2挤压性围岩挤压性软弱围岩在高地应力作用下发生挤压大变形及破坏的特征不仅受围岩本身力学性质的影响,还与原始地应力状况及工程因素等有关。
高地应力挤压性围岩隧道大变形有如下特征:(1)变形量大.国内隧道最大水平收敛达120cm,最大拱顶下沉37cm。
隧道不良地质处理措施研究
整治原则 : 固围岩 、 加 改善变形 、 柔后 刚、 先 先放后 抗 、 变形 留 振塌 。一般在施工 中采用 如下几种特殊 的施工方法 :
够、 底部加强 【 。 2 J 2设 计与施工的主要措施。 ) a施工方法与工序安排 。 .
1压浆加 固地层 法。压浆 加 固地 层法 是在 开挖前 打入 压浆 ) 导管 , 在开 挖断 面外 , 压入水 泥浆 液 , 围岩结 成一个 薄壳 , 使 在其
C衬砌结构 。 . 采用钢骨架封闭式衬砌 。施工 中为 了防止拱 脚下 沉 , 采用 可 量 水泥。这种情况 , 宜采用钻钎 护顶法 , 即采用凿 岩机钻钎护 顶 ,
并易 于控制钻钎方向和位置 , 利通过漂卵石堆积层。 顺
3 降低水位法 。在 含水 砂层 中 , 水具有 承压 性 质 , 围岩 ) 若 则
即对拱背填充 、 压浆 。在拱 圈完成 一定长度后 , 紧密落底 , 对开 首 试验和研究 , 否则 , 以起 到有效 的加 固作用 。 难
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 。 b 分部开挖和支撑。 .
2 钻钎 护顶 法 。隧道通 过 的漂卵 石地 层 , ) 一类 为黏砂 土充
隧 道 不 良 地 质 处 理 措 施 研 究
李 红 丽
摘 要: 针对 不 良地质 隧道的设计 与施工 , 总结 了隧道设 计与施工 中常见 的膨胀性地 压、 坡、 散地层等 不 良地质 反 滑 松 应, 并对其特 征、 治原 则以及应考 虑的问题和采取 的常用处 治措 施进 行 了探讨 , 整 以确保 隧道 施工的顺利进行。 关键词 : 隧道 , 良地质 , 不 膨胀性地压 , 滑坡 , 松散地 层
隧道施工中常见的不良地质以及处理措施
外 , 要 严 格 执 行 国家 有关 部 门 颁 发 的 高 更
海 拔 隧 道 ( 环 保 ) 工 技 术 细 则 ; 格 按 含 施 严 有关法规 设计施工以保 护高原生态环境 , 做 好 土 地 的 复耕 、 平 、 播 草 籽 等 工 作 ; 复 喷 爱 护 环 境 , 护 野 生 动 物 , 理 好 施 工 废 构 , 在支 墙 内 套设 涵 管 引排 溶 洞水 。 保 处 并
碴 、 液 、 水 、 气以及 生活 垃圾等 , 废 废 废 将
对 值很 大 , 而且 位移 速 度也很 大 , 不加 控制 如 就 岩 溶是 指 石灰 岩 、 白云 岩 、 白云 质灰 岩 、 或 控制 不及时 , 会造成 不可 估计 的后果 。 .处 石膏、 岩盐 等可溶 性岩 层 , 受水 的化学 和机 械 3 2 理措施 32 1 工 方法 与工 序安 排 .. 施 作用产 生沟 槽 、 裂隙和 空洞 , 及 由于 空洞 的 以 在 膨 胀 性 地层 中施 工 , 以采 用 上导 坑 或 顶 部 塌 蓓使 地 表产 生 陷穴 , 地 等现 象 和 作 洼 弧 形导 坑 先拱 后 墙 法为 宜 。 序安 排 应特 别 工 用 开挖 后 , 围岩 暴露 时 间应 尽 量缩 短 , 减 岩 溶 对 隧 道 的 危 害 主 要 可 分 为 四种 类 紧 凑 , 少 风化 、 化 作 用 , 水 并在 筑拱 后 , 及时 压浆 加 型 : 拆模板 后 , 立即 对拱 背填充 、 压浆 。 在拱 圈 ( ) 穴 的 存 在使 建 筑 物 全 部 或 部 分 悬 固。 1洞 完 成一 定长 度 后 , 密落 底 , 开 首轮 马 口, 紧 对 空, 将极 大 地 降低 隧 道的 使 用 可靠 度 。 仰 尽量 减 少 围岩暴 露 时 间 , () 2岩潜水 特 别是 当C 等可 溶性 物质含 灌 注边 墙 、 拱 等 。 O, 量增高时, 水的 流 通将 给 隧道 结 构带 来 极大 可 起到 降 低 围岩 膨胀 压 力 的效 果 。 3. . 2 2分 部 开挖 和 支 撑 的侵 蚀 作用 , 响 隧道 的 使 用寿 命 。 影 导 坑 木 支撑 多 采 用框 架 式 , 留沉 落 量 预 () 穴堆 砌 物松 散 易坍 塌 下沉 , 变洞 3洞 改 02 .m~O 4 如 设有下 导坑其 断面 可选 用单 .m, 穴 周 边 的应 力 分布 状 态 , 响隧 道 的稳 定 。 影 扩 () 道 中地 下水 流 失 , 4隧 使隧 道顶 部 地面 道 并预 留加 固支 撑空 间 。 大 使用 扇 形支 撑 开 各 岩 溶塌 陷 , 致环 境地 质破 坏 , 是造 成隧道 时 , 挖 由上 而 下 , 号纵 梁 均 需 预 留沉 落 导 也 量。 如采 用花拱 支撑 可采用 弧形 导坑 开挖 , 分 结 构 不稳 定 的 厄 固 。 拉 拱脚 岩层应 保 留足 岩溶 地 段 隧道 常 用 处理 溶 洞 的 方法 , 有 片架 立 中槽 或挖 中层 , 够的 宽度 , 配合 马 口位 置分 段掘 进 。 口采 用 马 “ 、 、 、 ” , 引 堵 越 绕 等 同时加 强 衬砌 支 护 。 长 m m 开 () : 1引 遇到 暗河 或有水 溶洞时 , 宜排 不宜 对开 , 度 为2 ~4 , 挖时 逐 层下 挖并 架 堵 . 用 暗管 、 采 涵洞 、 小桥 等设 施 宣泄 水 流或 设卡 口梁及 横 撑 。 3 2 3采用 钢 骨架 封 闭式 衬 砌 .. 开 凿 泄水 洞 将水 排 出洞 外 , 当岩 溶水 流 的位 施 工 中为 了防 止拱 脚 下沉 , 可采 用 加 大 置 在隧 道 顶 部或 高 于隧 道 顶部 时 , 在适 当 应 起拱 线 以上 l m范 围内 用同级 混凝 距 离处 开 凿 引水 斜 洞 , 将水 位 降 低到 隧底 标 拱脚 断面 ; 土灌抵 岩 壁 , 向岩壁打 入锚 杆 ; 架下 设置 方 拱 高以下, 再行 引排 。 扩大 拱架 承压面 积等 措施 , 并注 意不 使 () : 已停 止发 育 、 径较 小 、 2堵 对 跨 无水 溶 木排 , 墙 为 拱 洞 , 根据 其 与 隧遭 相 交 的位 置 及其 充填 情 地 下 水 浸泡 拱 、 脚 。 了防 止 衬砌 侵 蚀 , 可 O m, O m~2 - 。 ( n L T 况 , 用混 凝 土 、 砌 片 石 或干 砌片 石 予 以 脚一般提高 lc 起拱 线处放宽 lc 采 浆 回填封 闭 ; 或加 深 边 墙 基础 , 固 隧道 底 部 。 加 当隧道 拱 顶部 有 空 溶洞 时 , 可视 溶 洞 的岩 石 4 结语 不 良地 质对隧 道施 工安 全施 工具 有很 大 破 碎程 度 , 溶 洞顶 部 采用 锚 杆或 锚 喷 网加 在 如 会造 成 人 身 、 设备 安 全事 固 , 要时 可 考 虑注 浆加 固井加 设 隧 道护 拱 威 胁 , 处 理不 当 , 必 故。 准确 的 地 质资料 、 理的 防治 措 施 , 最 合 将 及 拱 顶 回 填 进行 处理 。 使 () : 3越 当隧 遭 底部 遇有 较 大 的溶 洞并 有 大 限 度地 防 止 隧道 地 质灾 害 的发 生 , 灾 害 以 水流 时 , 在底 部砌筑 圬 工支墙 , 承隧 道结 造 成 的 损失 降 到最 低 , 保证 工 程施 工 安全 可 支
不良地质隧道施工安全管理(2篇)
不良地质隧道施工安全管理引言:隧道施工作为一项极具挑战性的工程,其安全管理尤为重要。
然而,一些隧道施工工地往往面临不良地质条件,如岩体松散、岩溶地质等,给隧道施工安全造成较大的威胁。
本文将重点探讨不良地质隧道施工安全管理的重要性以及应对策略。
一、不良地质隧道施工安全管理的重要性1.1 隧道施工安全风险的加剧:不良地质条件下的隧道施工面临着更大的安全风险,如地层塌方、岩爆、水涌等,这些风险对施工人员的生命财产安全造成严重威胁。
1.2 施工周期延长和成本增加:不良地质条件下的隧道施工往往面临困难重重,施工周期会因此延长,而且施工成本也会因为需要采取更多的安全防护措施而增加,对工程经济造成不利影响。
1.3 对周边环境的影响:不良地质隧道施工可能导致地表沉降、地下水位变化等问题,给周边环境造成不良影响,甚至引发环境污染和地质灾害,因此,隧道施工安全管理不仅关乎工程的安全和质量,还关系到周边环境的可持续发展。
二、应对不良地质隧道施工安全管理的策略2.1 完善的设计方案:针对不良地质条件,设计方案应作出相应的调整,包括减小隧道横断面、增加支护措施等,以增强隧道的稳定性和安全性。
2.2 强化施工监理:对于不良地质隧道施工,施工监理应加强对施工质量的监控,及时发现并处理施工过程中的不安全因素,确保隧道施工的安全可靠性。
2.3 加强施工安全培训:对参与隧道施工的工人进行安全培训,提高他们的安全认知和应急处理能力,减少事故的发生概率。
2.4 设立安全检查制度:制定和执行严格的安全检查制度,对施工现场进行定期检查,及时发现并排除施工安全隐患。
2.5 加强沟通与合作:隧道施工涉及多个专业和部门,需要加强各方之间的沟通与合作,建立健全的施工调度和协调机制,确保施工的顺利进行。
2.6 配备专业鉴定人员:施工过程中,可能需要进行地质勘察和地质鉴定,应配备专业的地质鉴定人员,及时判断和评估施工面临的风险,并提出相应的防治措施。
隧道不良地质处理施工经验
隧道不良地质处理施工经验介绍隧道地质勘查设计中只能初步判山体中地质和水文条件情况,局部不良地质很难勘查发现,即使发现也只能初步判断设计,所以在隧道施工前和施工中超前地质探测预报至关重要,只有详细了解地质条件才能确定正确的施工方案,才能达到预防为主的效果。
虽然地质条件千变万化,但对应其施工方案方法通过总结也不难归纳,下面我就在修建隧道中,常遇到一些不利于施工的特殊地质地段的施工方案方法提出一些不成熟的意见。
一、总体简介特殊地质段如膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等,在开挖、支护和衬砌过程中,由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌,坑道支撑变形,衬砌结构断裂,严重影响施工进度、安全和质量。
隧道穿越含有瓦斯的地层,更严重地威胁着施工安全。
※隧道通过特殊地质地段施工时总体应注意以下几点:1、施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方案和措施,备足有关机具及材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。
反之,即便地质并非不良,也会因准备不足,施工方法不当或措施不力导致施工事故,延误施工进度。
※2、特殊地质地段隧道施工,以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。
在选择和确定施工方案时,应以安全为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。
同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性,以免造成工程失误和增加投资。
3、隧道开挖方式,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件来确定。
如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。
爆破应严格按照钻爆设计进行施工,如遇地质变化应及时修改完善设计。
※4、隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施,对地层进行预加固、超前支护或止水。
不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施
在修建 隧道及地下工程 中, 工程地质状 况及水 文地质情况是人 有半端面法 、 正 台阶预留核心土开挖法 、 双侧壁导坑法。 开挖手段上 , 采取两种方法 : 一种是在特别软弱 的围岩段 , 采用 决于对地质状况 的认识和掌握程度 。当地质状况较好时 , 工程的进 非钻爆开挖 , 如利用十字镐 、 风镐开挖或利用小型挖装机开挖 ; 另一 展就顺利 , 工程 的工期 、 质量 、 造价等都能按计划地 正常进行 ; 当地 种是采用控制爆破措施 , 如松动爆破 、 微振动爆破等 。 这两种方法的 质条件较差 ,遇到了特殊及不 良地质地段 时 ,如富水 软弱围岩 、 流 目的是 一致 的, 就是尽可能地减小开挖对 围岩 的扰动 。 沙、 溶洞 、 膨胀岩 、 瓦斯 、 高地应 力等 , 工程 就会 受阻 , 主要 表现为工 2 膨胀性和挤压性 围岩 期 的延长 、 质量 的下降 、 工程造价的剧增 , 同时还有可能 出现大 的安 膨胀性 围岩是指矿物成分主要由亲水性矿物组成 , 同时具有吸 全事故 , 导致人员 的伤亡 , 设备的损坏等现象 的发生 。 水显著膨胀 软化 和失水收缩硬裂两种特性 , 且具有湿胀干缩往复变 1富水 断层破碎 围岩 形 的高塑性粘性 土。决定膨胀性 的亲水 矿物主要是蒙脱 石粘土矿 在 隧道施工 中, 往 往会 遇到断层破碎带 、 富水软 岩及 大量涌水 物 。 地段 , 给隧道施 工带来严重 困难。 膨胀性围岩的判别 , 目前 国内外大体上依据以下两个方面 : 一 断层破碎带是隧道施 工中最常见 的不 良地质地段 , 特 别是在 山 是 间接反映岩石膨胀英标 , 如矿物构成 成分 、 颗粒含量 、 阳离子 交换 区沟谷中 , 地质上有“ 十沟九断” 的说法。 断层带 内岩体挤压破碎 , 常 量 和干燥饱和吸水率 ; 二是直接定 量反 映皋石膨 胀力 学指标以及不 呈块石 、 碎石或角砾状 , 有的甚至呈断层泥 , 岩体强度低 , 围岩压力 同荷载下的膨胀 率大小 的指标 。 增大 , 自稳能力下降 , 容易坍塌 , 施工 困难 。 2 . 1膨胀性 围岩的判别 。膨胀性 围岩 的判 别可按《 铁 路膨胀岩 富水软岩是指在各类土质 、 软岩 、 极严重 风化 的各种岩层 、 极软 隧道技术规范》 进行判定 , 主要 的试验指标包括极 限膨胀力 、 极限膨 弱破碎 的断层带 以及求积 、 坡 积层 中 , 在 富含 地下 水的情况下 , 岩体 胀率 、 极限膨胀量 、 干燥饱 和吸水率 、 围岩强度 比等 内容 。 2 . 2膨胀性围岩对 隧道施工 的危害。由于膨胀性围岩的特殊工 强度很低 , 自 稳能力极差的围岩。大量涌水是隧道施工 中比较常见 的不 良地质现象。在雨量充沛和地下水 丰富地区 , 隧道穿过断层破 程地质性质及其 围岩压力特性 , 使膨胀 土隧道围岩普遍具 有开裂 、 碎带 、 裂 隙密集带 、 向斜 部 、 不 同岩层 接触带或岩熔发育地段 时 , 施 内挤 、 坍塌和膨胀等变形现象 。 膨胀土隧道围岩变形常具有速度快 、 工期间可能会发生地下水 和承压水大量涌出。 破坏性大 、 延续时间长和整治较 困难等特点 。膨胀性 围岩对 隧道施 对 于富水软弱破碎围岩 隧道 , 设计 一般根据地表探测 和少量 的 工 的影 响 如 下 : 地质钻孔为 主 , 推断地下深 处的隧道地质条件 , 这往往与隧道施 工 1 ) 围岩开裂。隧道开挖后 , 由于开挖面上岩体原 始应 力释放产 实际遇到的地质条件存在差异 。 而隧道施 工对地质 的变化又非常敏 生胀裂 ; 另外 , 因为表层土体风干而脱水 , 产生收缩裂缝 。 同时, 两种 感, 特别是复杂地层施 工 , 更要求准确预报施 工前 方的工程地 质和 因素都可 以使土 中产生裂 隙张开扩大 , 沿 围岩周边产生裂 缝 , 尤其 水文地质条件。因此 , 应把地质超前预报作为一个工序纳入生产过 在拱部 围岩容易产生张拉裂缝与上述裂缝贯通 , 形成局部变形 区。 程。 2 ) 隧道下沉 。由于隧道下部膨胀岩体 的承载力较低 , 加之隧道 富水软弱破碎围岩隧道的显著特点就是地下 水对施工 的影 响。 上部围岩压力过大 , 隧道下沉变形明显。 另外 , 隧道 只能采用分部开 这类 隧道地下水发育 , 除裂隙水外 , 往往与地表水 串通 , 形成补给通 挖 , 在后 部工序开挖暴露 的围岩 出现风化膨胀 , 产生较大 的收缩地 道, 使施工长期处 于地下水干扰 之中。并且软 弱破碎地层地下水一 压力 , 加 上坑道的下沉 , 往往造成 支撑 过渡变形 、 失效 , 进 而引起土 般不 能形成集 中水流 , 往往 以散水形式从坑道周壁或隧底 流出 , 施 体坍塌 、 挤压和膨胀变形等现象 。 工处理更加 困难。 3 ) 围岩膨胀 突出和坍塌 。隧道 开挖过程 中或开挖后 , 围岩产生 为了防止或减轻地下水对施工特别是对开挖 的影响 , 必须对地 膨胀变形 , 周边土体向洞内膨胀 突出, 造成开挖断面缩小。 在土体丧 由于 围岩压力 和膨胀压力 的综合作 下水进行处理 。近年来 , 在富水软弱破碎围岩隧道施工 中探索 出许 失支撑或支撑力不够 的状态下 , 多行之有效 的办法 , 使这些 隧道 的施 工得 以正常进行 , 并加快 了施 用 , 使 土体产生局部破坏形 成坍塌现象 。 工进度 , 提高 了工程质量 , 保障了施工安全。 4 ) 隧道底部 隆起 。隧道底部开挖后 , 洞底围岩的上部压力解 除, 富水软弱破碎 围岩隧道处理地 下水 的原则一般是 以堵截为 主, 又无支护体约束时 , 由于应 力释放 , 洞底 围岩产生卸荷膨胀 , 加之 坑 排引为辅 。堵截地下水 的办法主要有两类 : 一类是整个富水段进行 道积水 , 使洞底 围岩产生浸水膨胀 , 造成彻底 围岩 隆起变形 。 注浆 止水 , 并加 固松 散岩体 , 这种 办法是将 富水段岩层结构通 过高 5 ) 衬砌变形和破坏 。 在整体式( 模筑混凝土) 衬砌 中, 常发生下列 压注 浆进行调整 , 相 当于提高 围岩等级 , 使围岩在原有基础 上整个 现象 : 8 1 . . 在先拱后墙法施工 中, 拱部衬砌完成后至开控 马 口的这段时 综合指标得以改善, 主要措施有深孔劈裂、 挤压注浆。 另一类是对富 间, 由于 围岩 和膨胀 压力 , 常常产 生拱脚 内移 , 同时 发生不均 匀下 水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行环形注浆, 形成止水帷幕, 防止 沉 , 拱脚支撑受力 大 , 发生扭 曲、 变形或折 断 ; b . 拱 顶受挤压下沉 , 也 或减小地下水进入开挖工作面。 这种办法并不能改变开挖段的岩体 有 向上 凸起 , 拱顶外缘经 常出现纵 向贯通拉裂缝 , 出现挤裂 、 脱皮、 结构。主要措施有浅孔注浆、 管棚注浆、 小导管注浆、 中空锚杆注浆 掉块现象 ; c . 在拱腰部位出现纵 向裂缝 , 这些裂缝有时可逐渐发展 到 以及目 前正处于研究阶段的水平旋喷注浆技术等。 张开 、 错台; d . 当采 用旦墙式边墙 时 , 边墙 常受膨胀侧 压而开裂 , 甚 在富水软弱破碎围岩隧道施工中, 虽然采用深孔注浆达到了止 至张开 、 错 台, 少数 也有 出现水平裂缝的情况 。 参考文献 水固结的目的, 但固结范围有限, 加上地质及注浆有些不确定因素, 1 】 李建文. 宏观地质预报在 隧道 T S P 探 测和解译 中的应 用【 J ] . 山西建 为保障施工万无一失, 一般在开挖前均采用超前支护。 超前支护一 【 筑. 2 0 0 9 ( 2 9 ) . 般采用超前锚杆或超前小导管。 2 l i  ̄ 长青, 许人 平 , 叶勇 , 等. 地质 雷达在岩质 隧道 施_ T - 超前 预报 中 对于地下水压较大的隧道,开挖前一般还要采取排水降压措 [
不良地质地段隧道施工的安全技术措施
不良地质地段隧道施工的安全技术措施
不良地质主要包括:软弱破碎富水围岩、岩溶地质、膨胀岩地质、岩爆地质、涌水、瓦斯外溢。
(一)危险源:除了具有一般地质地段所具有的危险源以外,还存在坍塌、突泥、突水、岩爆、初期支护结构出现大的垮塌。
(二)控制原则
1、软弱破碎富水围岩、岩溶地段:必须根据设计提供的的地质资料,有针对性地开展超前地质预报工作,根地质预报获取的地质资料制定相应的施工方案,根据实际揭示的地质情况及时修改施工参数。
2、膨胀岩地段:支护与围岩应紧贴,严格控制围岩变形。
采用严防水、少扰动、早封闭的措施。
施工期间应有专人监测,当围岩变形加速时,立即撤走人员。
3、在岩爆地段:可在掌子面钻孔、喷水释放部分应力,减弱岩爆危害。
施工应有专人观测,发觉岩壁面发生响声,立即示警撤走人员。
5、施工中加强对围岩和支护体系的监控量测。
当发现围岩和支护体系变形速率异常时,立即采取有效措施,情况严重时应将全部人员撤离危险区域。
6、瓦斯地段:主要是消除瓦斯超限和积存,断绝一切可能引燃瓦斯爆炸的火源。
施工中要加强通风,每个洞口必须设专职瓦斯检查员,一般情况下每小时检测一次。
隧道内严禁使用油灯、电石灯、汽灯等有火焰的灯火照明。
任何人员进入隧道必须接受检查,严禁将火柴、打火机及其他可自燃的物品带入洞内。
7、在不良地质地段施工,必须有应急预案,储备足够的抢险急救物资设备,如准备小导管、管棚长钢管、双浆液注浆机、管棚钻机、型钢拱架、泥浆泵、水泵等。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期准备工作1.搜集隧道施工区域的地质资料,包括地质构造、岩石类型、地层分布、地下水情况等。
2.组织专家对隧道穿越地质进行评估,确定不良地质区段。
3.制定施工方案前,现场进行勘察,对地表进行测量,确认地质情况。
二、隧道衬砌设计1.根据不良地质区段的情况,采用适当的衬砌方式,如喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等。
2.根据地质情况确定衬砌的厚度和材料的选择,确保衬砌的抗冲击和抗裂性能。
三、支护措施设计1.根据不良地质区段的情况,确定支护类型,包括锚杆支护、喷射锚杆支护、钢支撑等。
2.根据地质情况确定支护的间距和深度,保证支护稳定性。
3.加强对支护工程的监测,及时调整支护方案。
四、地下水处理1.对于存在地下水的不良地质区段,采取必要的预防措施,包括抽水、防水排水等。
2.根据地下水情况,选择合适的防水材料,进行隧道壁面的处理,确保隧道的密封性。
五、施工过程管控1.制定施工方案前,根据不良地质区段的情况,进行全面的安全评估,确保施工过程的安全性。
2.加强现场巡检和监测,及时发现不良地质问题,采取相应的处理措施。
六、施工质量控制1.建立健全的施工质量管理体系,对施工过程进行监督和检查。
2.加强与施工单位的沟通,确保施工质量符合要求。
七、环境保护措施1.施工过程中,采取隔离措施,防止对环境产生不良影响。
2.加强对施工废弃物的处理和处置,保持施工环境的整洁。
以上是隧道不良地质专项施工方案的完整版,其中包括了前期准备工作、隧道衬砌设计、支护措施设计、地下水处理、施工过程管控、施工质量控制和环境保护措施。
根据具体的地质情况,可进行相应的调整和补充。
隧道施工常见不良地质及处理方法
隧道施工常见不良地质及处理方法【摘要】近年来,随着经济的发展,特别是随着改革开放的不断深入,我国的经济建设取得了巨大的进步,同时隧道工程也在快速的发展。
在隧道工程施工中,经常会遇到不良的地质,这就需要良好的地质处理方法,从而促进隧道工程的正确施工。
笔者结合自己的研究,对隧道施工常见的不良地质及处理方法进行分析。
【关键词】隧道施工不良地质处理方法一、前言通过加强对隧道施工常见的不良地质及其处理方法的分析,可以不断的促进隧道施工的顺利进行,提高隧道施工的质量和进度,这对于我国的隧道施工具有十分重要的意义,因此,需要不断的加强对这方面的研究。
二、前期对隧道围岩结构类型的分析认识常见的不良地质类型有膨胀围岩、岩溶地段、破碎断层、涌水涌泥等。
而大量的工程实践表明,导致大量隧道工程施工方案不合理和工程事故的发生原因就是与前期对隧道围岩结构类型的分析认识不清有密切关系。
1.进行不良地质分析的重要性各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本施工建设程序进行岩土工程勘察。
岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求,正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,精心勘察、精心分析,提出资料完整、评价正确的勘察报告。
这样才有利于下一步开展施工,制定切实可行的施工支护方案。
三、几种不良地质对隧道围岩稳定性影响1. 涌水对隧道围岩稳定性影响。
在隧道工程施工中,地下水的作用非常活跃。
本身可造成隧道涌水,可软化泥化岩石,增大围岩的变形;降低结构面的内聚力,造成不利组合岩块的塌落甚至引起大的坍方;加剧构造岩、风化岩、破碎岩、粘土砂及泥夹块石类岩溶填充物活动性,引发隧道内坍方、泥石流、岩溶涌突水泥灾害。
隧道开挖,破坏和改变了隧道所在地区水文地质条件,隧道成为新的地下水排泄的通道。
隧道施工揭穿含水构造,直接导致了隧道内涌水灾害的发生(揭穿型隧道涌水);而隧道周边与含水构造(体)间隔岩体厚度的过薄或含水构造(体)水压上升,导致了隧道施工期间的突破型涌水;由于涌水速度的降低,涌水中携带的泥砂沉积堵塞涌水通道,当通道地下水位上升水压力达到一定值时,水突破堵塞造成重新涌水,即形成隧道施工期间隧道内的间歇型涌水。
隧道不良地质施工常见防治措施)
隧道不良地质施工常见防治措施隧道在施工过程中多会碰见各种不利于隧道工程的不良地质环境,今天大家一起来学习一下在遇到富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩以及黄土地质这三个不良地质段时候的各种防治措施。
一、不良特殊地址地段概述一、不良和特殊地质地段的概念:(一)不良地质地段不良地质地段是指滑坡、崩塌、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。
(二)特殊地质地段特殊地质地段是指膨胀岩地层、断层破碎带、软弱黄土地层、含水未固结围岩、溶洞、岩爆、流沙等地段以及瓦斯溢出地层等二、开挖和支护过程中可能造成的危害:1、土石坍塌2、隧道支撑严重变形3、衬砌结构断裂三、不良和特殊地质地段隧道工程的一般规定:1、制定完整预案,做好技术、物资、机械储备2、制定地质预测、预报方案3、根据预报结果及时调整施工方案4、必须加强量测工作,并及时反馈量测结果四、不良地质地段隧道施工注意事项:1.选择施工方法注意事项:选择施工方法(包括开挖及支护)时,应以安全及工程质量为前提,综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而定。
同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性,以免造成工程失误和增加投资。
施工以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、稳步前进”为指导原则。
2.加强监控和量测工作3.使用喷锚技术注意事项:(1)爆破后如开挖工作面有坍塌可能时,应在清除危石后及时喷射混凝土护面。
(2)锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应及早装设钢拱架支撑加强支护。
4.采用临时支护时注意事项:(1)支撑要有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力。
(2)围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁(3)当围岩极为松软破碎时,应采用先护后挖,暴露面应用支撑封闭严密;(4)根据现场条件,可结合管棚或超前锚杆等支护,形成联合支撑(5)支护作业应迅速、及时,以充分发挥构件支撑的作用。
公路隧道施工中不良地质引起的塌方原因及应对措施分析
公路隧道施工中不良地质引起的塌方原因及应对措施分析公路隧道施工中不良地质引起的塌方是指在隧道施工过程中,由于不良地质条件导致岩层松散、岩体开裂等问题,进而引发隧道坍塌等严重事故。
此类问题在隧道施工中较为常见,严重影响了工程进度和安全性。
为了应对不良地质引起的塌方,需要采取相应的应对措施,确保施工的顺利进行和安全性。
不良地质引起的塌方原因主要包括以下几个方面:1.地质构造复杂:地质构造复杂性是不良地质的主要原因之一、例如断层、褶皱等地质构造会带来地层的不稳定性,容易发生塌方。
2.岩层松散:岩层松散导致了地层的稳定性下降,易于发生塌方。
这种情况常见于粉砂质岩层、风化层、软弱层等地质条件。
3.地下水问题:地下水的存在会使土壤湿润,降低土壤的黏聚力和摩擦力,增加土体的不稳定性,从而引发塌方。
应对不良地质引起的塌方问题,需要采取以下措施:1.综合勘察和分析:在施工前进行详尽的地质勘察和分析,充分了解地质情况,确定地质问题的性质和范围,为后续的施工工作提供可行的方案和措施。
2.加固地层:针对地层松散、软弱等问题,可以采取一些加固措施,如注浆、爆破加固等,提高地层的稳定性。
3.排水处理:对于地下水问题,需要进行合理的排水处理,降低地下水位,减少地下水对土体稳定性的影响。
4.合理布置支护结构:在不良地质条件下,需要合理布置支护结构,如钢筋混凝土衬砌、锚杆支护、喷射混凝土补强等,增强隧道的稳定性和抗震性能。
5.监测和预警:在施工过程中,需要进行隧道的安全监测和预警,及时掌握隧道内外的变化情况,以便采取及时的应对措施。
综上所述,不良地质引起的塌方在隧道施工中是一种常见的问题,但通过合理的勘察分析和应对措施,可以有效地解决此类问题。
在实际施工中,还需要根据具体情况灵活运用各种技术手段,确保施工的安全性和顺利进行。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)
隧道不良地质专项施工方案(完整版)本文旨在介绍隧道不良地质专项施工方案的目的和背景。
本文档旨在概述隧道不良地质专项施工方案的主要内容和步骤。
该方案是为了应对隧道施工过程中可能遇到的不良地质条件而制定的。
在施工方案中,将重点考虑应对以下不良地质条件的措施:岩溶地质、断层地质、强陷性地质、构造复杂地质、泥水地质等。
步骤如下:详细分析隧道所在地区的地质情况,包括地层结构、地质构造、岩性特征等因素。
针对不良地质条件,制定相应的施工方案,包括地质勘探、地质灾害评估等专项工作。
确定隧道施工的安全措施和施工工艺,考虑使用合适的施工设备和材料。
针对不同的不良地质条件,制定相应的技术方案,如加固支护、地质灾害治理等措施。
制定监测和预警方案,及时监测隧道施工过程中的地质变化,预测潜在地质风险。
在施工过程中,严格执行施工方案,进行不良地质条件下的施工控制和应急处置。
完成隧道施工后,进行后期监测和评估,及时修复和加固可能存在的地质问题。
通过以上步骤,本施工方案旨在确保在不良地质条件下的隧道施工安全和质量,提高工程的成功率和可持续性,以保障隧道的安全运营。
本部分将介绍如何识别和评价隧道不良地质情况的方法和标准。
1.不良地质的定义不良地质指的是在隧道工程中遇到的地质问题,如地下水位过高、地下水质量不佳、岩溶地质、地表沉降等。
不良地质会给隧道施工和运营带来一定的风险和挑战。
2.不良地质识别方法2.1 地质勘探地质勘探是识别不良地质的重要手段。
应该进行全面、系统的地质勘探工作,包括地质勘探钻孔、地质雷达探测、地质剖面观测等。
通过获取地下地质数据,可以初步识别出不良地质的可能性。
2.2 工程地质分析在进行地质勘探的基础上,进行工程地质分析。
分析地质构造、岩性、地下水情况、地质灾害等因素,评估其对隧道施工和运营的影响。
可以利用地质信息系统等工具,进行数据分析和模拟,进一步识别不良地质区域。
3.不良地质评价标准3.1 地质参数评价根据地质勘探和分析结果,将不良地质情况进行定量评价。
隧道施工中常见的不良地质以及处理措施
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隧道施工中常见的不良地质以及处理措施
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008N O .03SC I ENCE &TEC HN OLO GY I NFO RM ATI O N 工业技术隧道施工中常见的不良地质以及处理措施贾佰春(中铁十三局集团公司第六工程公司山东河泽274000)摘要:在隧道施工,经常会遇到像岩堆、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施工的不良地质环境,以及膨胀地层、软弱黄土低层、含水未固结围岩、溶洞、断层、岩爆、流砂等地段以及瓦斯和有害气体溢出地层等特殊地质地段。
这两种情况的产生严重影响了隧道的施工,本文就部分两种情况介绍了一些处理的对策。
关键词:隧道施工溶洞地段高原特殊地质煤系地层中图分类号:TU 7文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2008)01(c)-0014-01前言在隧道施工中的一些不良地质和特殊地质地段,隧道围岩变形大、变化快和成因复杂,事故具有不确定性和突发性的特点,施工中除了应遵守一般的技术规范外,还应该根据围岩的实际情况,在支护、衬砌过程中采取一些针对性强的辅助施工技术方法,以满足施工安全和工程质量。
本文就在隧道施工中经常遇到的溶洞地段、高原特殊地质、煤系地层等不良地质对施工所产生的影响进行了分析,并提出一些具体处理的措施。
1溶洞地段对隧道施工的影响及处理措施1.1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人隧道,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。
1.2施工中的处理措施隧道在溶洞地段施工前,应依据有关设计文件、资料和现场实际情况,查明溶洞的分布区域、类型情况,如大小、有无水,溶洞是否在发育中,以及有无充填物等,岩层的稳定程度和地下水流情况如有无长期补给来源、雨季水量有无增长等,从而根据不同情况采取以下几种方法进行处理。
不良地质隧道设计与施工的常用处治措施
随 着高 速 公 路 的 迅 速 发 展 ,我 省 高速 公 路 隧道 的 建设 也进 入 了 一个 新 的 发 展 时 期 ,尤 其 是 马 上 要 动工 建设 的张 常 、邵 怀 高 速 公 路 ,隧 道 的 数 量 比 以 往 任何 高速 公 路都 要 多 得 多 ,因 此 ,针 对 不 良地 质 隧 道 的设 计 与 施 工 ,显 得 越 来 越 重 要 。
质 的特 征 、 情 况 以及 应 考 虑 的 问题 和 采 取 的 常 用处 治措 施 。
关 键 词 : 不 良地 质 ;隧道 ;措 施 ;方 法 中 图分 类 号 :U4 2 2 1 . 7 文 献 标 识 码 :B 的 底 压 力 , 与 衬 砌 结 构 的形 状 和 刚 度 均 有 密 切 关 系 。 它 这类地 压的 时间效应异常显著 ,多数是在 开挖暴露 3 ~ 4d后 才 有较 大 的地 压 出现 ,且 在 一 定 时 间 内持 续 地 逐 渐 增 长 , 期 增 长 较 快 , 过 较 长 时 间才 能 稳 定 。 初 经
不 良地 质 隧道 , 要 问题 是 膨 胀 性 地 压 、 坡 、 主 滑 浅
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 量钢 骨 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 1m 范 围 内 用 同 级 混 凝 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
在隧道施工中关于不良地质的应对措施
在隧道施工中关于不良地质的应对措施一、不良地质的类别我国公路隧道施工主要会遇到以下六种不良地质灾害:(一)塌方。
塌方是公路隧道施工中最常见的不良地质灾害。
塌方是指建筑、山体、路面、矿井、隧道等因非人为因素产生的自然下塌的现象,在公路隧道施工时经常会碰到隧道顶部突然坍塌、隧道壁松动等情况,这种情况轻则产生工程损失,重则伤及施工人员与通行人员的性命,是公路隧道施工中最为危险的不良地质灾害。
隧道塌方的产生主要是由于山体本身的稳定性不高,且施工人员对隧道的稳定工作没有做好。
(二)涌水。
涌水是公路隧道施工中第二常见的不良地质灾害。
涌水是指隧道下的地下水极速涌出,从而破坏隧道的现象。
涌水的产生主要是由于隧道的施工破坏了山体结构,导致山体压力不均,使地下水由于压力过大出现井喷。
(三)偏压。
偏压是指隧道的两侧对称位置压力不均。
偏压的产生主要是因为山体两侧很难保持平衡,导致隧道两侧的负荷量不同,从而使得隧道两侧压强不同。
(四)岩爆。
岩爆是指开挖隧道时,开挖部位周边的岩石发生爆裂的现象。
岩爆的产生主要是因为隧道施工时的爆破打乱了周边岩石的结构,使脆性岩石发生爆裂。
(五)断层。
断层是指地壳岩石因受力产生过度的形变,从而引发地壳岩石的破裂且破裂面两侧产生位移的现象。
(六)岩溶。
岩溶现象主要出现在山区的溶洞中,岩溶是因为岩体受到岩溶水的腐蚀而产生的。
二、对于不良地质灾害的预测方法(一)塌方的预测方法。
塌方尽管是一种突发现象,实际上是有迹可循的。
会发生塌方的隧道主要会出现以下现象:一是隧道开挖后隧道顶部的岩石不断剥落甚至破裂;二是在固定好隧道支架后支架钢筋出现扭曲变形,并且喷射的混凝土出现破裂脱离的现象;三是测量到的变形速率居高不下,或者变形值突然增大。
因此在施工过程中可以经常对施工周边环境进行觋测,看是否有前文所介绍的现象,以此来预测是否会发生塌方,也可以通过分析测量到的形变速率与形变值进行预测,还可以使用先进的测量方法进行预测,如微地震学测量法、声学测量法等。
隧道施工中常见的不良地质以及处理措施
隧道施工中常见的不良地质以及处理措施摘要:滑坡、岩堆,岩溶,软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质在隧道施工中经常遇到,这些不良地质严重影响了隧道的施工,本文就这些不良地质的性质及处理技术进行了深入的探索。
关键词:隧道施工;不良地质;措施Abstract: landslides, rock pile, poor geological karst, soft land section are often encountered in tunnel construction, these adverse geological serious impact on the construction of the tunnel, this article discussed the nature of these adverse geological and processing technology.Key words: tunnel construction; poor geological; measures在隧道工程施工中,经常会遇到如:滑坡、岩堆、岩溶、松散地层、软土地段等不利于隧道工程施工的不良地质,在这些不良的地质环境中,工程事故具有不确定性和突发性的特点,因此,在施工过程中,除了应遵守一般的技术规范外,还应该根据围岩的实际情况,在支护、衬砌过程中采取一些针对性强的辅助施工技术方法,以满足施工安全和工程质量要求。
文章就在隧道施工中经常遇到的高原特殊地质、溶洞地段、膨胀性地压等不良地质对施工所产生的影响进行了探索,并提出一些具体处理的方法。
1 高原特殊地质..1.1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。
隧道工程常见质量缺陷及防治措施
隧道工程常见质量缺陷及防治措施1. 引言隧道工程是现代交通建设的重要组成部分,然而在隧道建设中常常会出现各种质量缺陷,给工程的稳定性和安全性带来风险。
本文将介绍隧道工程中常见的质量缺陷,并提出相应的防治措施。
2. 常见质量缺陷下面列举了隧道工程中常见的质量缺陷:2.1 地质条件不稳定地质条件的不稳定是导致隧道工程质量缺陷的主要原因之一。
在某些地质环境下,如软土层、断层带等,会出现地质灾害,如坍塌、滑坡等。
2.2 水文条件不良隧道工程在水文条件不良的地区施工时,可能出现涌水、渗水等问题,进而影响隧道的稳定性和使用安全性。
2.3 施工工艺不合理不合理的施工工艺也是隧道工程常见的质量缺陷之一。
例如,施工时对支护结构、排水系统等设计不合理,会导致工程质量问题。
2.4 材料质量不达标隧道工程材料质量不达标也会给工程带来质量缺陷。
例如,使用劣质混凝土、钢材等,会降低隧道的抗压能力和使用寿命。
3. 防治措施为了避免或减少隧道工程的质量缺陷,需要采取以下防治措施:3.1 前期勘察在进行隧道工程前,进行充分的地质勘察,了解地质条件,找出潜在的地质灾害风险。
根据勘察结果,采取相应的工程措施,如加固地基、合理设计支护结构等。
3.2 水文治理在水文条件不良的地区,采取合理的水文治理措施,确保隧道的排水系统正常运行。
同时,加强隧道的防水处理,防止涌水和渗水。
3.3 合理施工工艺采用合理的施工工艺,确保施工的安全性和质量。
严格按照设计要求进行施工,加强监督和检查,及时发现和解决工艺不合理的问题。
3.4 严格把控材料质量采购和使用符合规范要求的优质材料,严格把控材料质量。
加强材料的检测和监控,确保材料的质量达标。
4. 结论隧道工程常见的质量缺陷包括地质条件不稳定、水文条件不良、施工工艺不合理和材料质量不达标。
为了避免这些质量缺陷,需要进行前期勘察、水文治理、合理施工工艺和严格把控材料质量等防治措施。
以上是针对隧道工程常见质量缺陷及防治措施的简要介绍,希望能对隧道工程的建设和质量管理有所帮助。
试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施
试论隧洞施工中常见的不良地质以及处理措施【摘要】隧洞施工中常见的不良地质是施工过程中的重要问题,如果不及时处理将会对工程造成严重影响。
本文通过分析常见的不良地质类型,地质预测技术,治理措施,支护措施和排水处理等内容,探讨了如何有效应对这些问题。
在结论部分指出加强地质勘察是预防不良地质发生的关键,科学施工规划和强化监测预警也是提高隧洞施工质量的重要手段。
通过本文的研究可以为隧洞施工提供参考,帮助工程人员更好地应对不良地质问题,保障工程的顺利进行和质量可靠。
【关键词】隧洞施工、不良地质、地质预测、治理措施、支护措施、排水处理、地质勘察、施工规划、监测预警。
1. 引言1.1 研究背景隧洞施工是地下工程中常见的施工方式,其关键问题之一就是不良地质条件。
不良地质条件会给隧洞施工带来诸多困难和风险,因此如何有效地处理不良地质,保障隧道施工的安全和顺利进行,成为了工程领域的重要课题。
在隧洞施工过程中,常见的不良地质类型包括岩溶洞、软弱地层、断层带、地下水等。
这些不良地质条件会导致隧道施工困难,甚至造成工程事故。
针对不同类型的不良地质,需要采取相应的地质预测技术和治理措施。
地质预测技术包括地质勘察、地质雷达探测、地层探测等,可以帮助工程师提前了解地下地质情况,为施工提供参考依据。
治理措施包括地质灾害防治、地下水处理、爆破技术等,可以有效应对不良地质条件带来的问题。
加强地质勘察、科学施工规划和强化监测预警成为了隧洞施工中处理不良地质的重要措施,有助于提高工程施工质量和安全性,为工程建设提供保障。
1.2 研究意义隧洞施工是现代交通建设中不可或缺的一环,而在隧洞施工过程中常常会遇到各种不良地质问题,如地层塌陷、地表沉陷、地下水涌入等,给施工带来了诸多困难和风险。
对隧洞施工中常见的不良地质及其处理措施进行研究具有重要的意义。
研究不良地质在隧洞施工中的影响,有助于提高施工过程中的安全性和效率。
了解各种不良地质类型的特点和规律,能够有效预防和应对地质灾害的发生,确保施工人员和设备的安全。
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不良地质隧道设计与施工的常用处治措施
不良地质隧道设计与施工的常用处治措施
摘要:文章总结了隧道设计与施工中常见的膨胀性地压、隧道漏水、松散地层、滑坡等不良地质的特征、情况以及应考虑的问题和采取的常用处治措施。
关键词:不良地质;隧道;措施;方法
中图分类号:F407.1 文献标识码:A 文章编号:
引言
目前,高速公路隧道的建设进入了一个新的发展时期,隧道的数量比以往任何时间都要多得多,因此,针对不良地质隧道的设计与施工,显得越来越重要。
不良地质隧道,主要问题是膨胀性地压、滑坡、浅埋地段的偏压,使支撑、衬砌变形破坏;断层破碎带中大量涌水,使洞内出现流石、流泥、流砂,淹没坑道;软弱地层中的承载力小,使支撑、衬砌发生不均匀的下沉;松散地层的滑移,引起山体丧失稳定等等。
这些问题给隧道的设计施工带来了严重困难。
不良地质隧道的设计应力求做到绕避合理,措施得当。
依山傍河线坚持宁里勿外,早进晚出的原则;尽量不修短隧、明洞群,绕避偏压体、堆积层、滑动体、断层带;正确处理开挖与支撑,支撑与衬砌的关系,采用先护后挖法和钢骨架封闭式的衬砌;涌水长隧道采用人字纵坡,以利施工排水或利用辅助坑道截排地下水;采用清方减载或回填反压等措施以稳定山体。
不良地质隧道的施工,尽量做到继续查明地质情况,做好施工准备,不打无把握之仗。
认真实行先排水、短开挖、强支撑、弱爆破、快衬砌、勤检查、固洞口等行之有效的措施。
坚持正常的施工秩序,正规的作业程序,重视安全质量,认真贯彻岗位责任制。
本文就膨胀性地压等不良地质隧道的设计与施工谈几点建议。
1 膨胀性地压
1.1 膨胀性地压的特征
围岩膨胀和软塑挤压,作用在支撑和衬砌上产生了膨胀(挤压)
压力。
膨胀性地压,不仅有强大的垂直压力和侧压力 (侧压力往往大于垂直压力),且有较大的底压力,它与衬砌结构的形状和刚度均有密切关系。
这类地压的时间效应异常显著,多数是在开挖暴露 3~4d 后才有较大的地压出现,且在一定时间内持续地逐渐增长,初期增长较快,经过较长时间才能稳定。
1.2 设计与施工的主要措施
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,灌筑边墙、仰拱等。
由于围岩暴露时间短,膨胀压力小,因此衬砌结构变形小,无裂纹和侵入净空现象。
2)分部开挖和支撑。
导坑木支撑多采用框架式,预留沉落量0.20~0.4m,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落量。
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 2~4m,开挖时逐层下挖并架设卡口梁及横撑。
3)衬砌结构。
采用钢骨架封闭式衬砌。
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1m范围内用同级混凝土灌抵岩壁,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。
为了防止衬砌浸蚀,拱脚一般提高10cm,起拱线处放宽 10~20 cm。
2 隧道漏水
在雨量充沛地区,地表沟谷发育,岩层褶皱断裂发育,为地下水的储存活动创造了有利条件。
因此在一些断层破裂带,张性和张扭性裂隙密集带、向斜轴部,不同岩层接触带附近以及岩溶地区通过的隧道,施工期间就会有可能遇到大量地下水及承压涌水。
这些地下水以
裂隙水、断层水、岩溶水等几种为主要类型,而以裂隙水为主要存在形式。
严重涌水的隧道,处理不当,施工期间就会发生坍塌、膨胀性地压以及不均匀沉陷等现象。
在反坡端施工的洞口,大量涌水可以导致淹没导坑,高压涌水地区,突然涌水,会导致人员伤亡事故。
为整治水害,应坚持以排、截为主的治水原则,采用机械排水、平导及迂回导坑截排地下水,开挖反坡水沟等方法,进行有效处理。
3 松散地层
松散地层,结构松散,胶结较弱,地压大、稳定性很差,有地下水时更甚,施工中极易发生坍方。
隧道穿越此类地层的地段一般是:分布广泛的第四系地层的堆积体;极度风化破碎已失岩性的各类地层;古河床中冲积而成的漂卵石地层等。
在松散地层中施工,为了减少对围岩的扰动,一般采用先护后挖方法(插钎、插板)。
但有的地层含有大小孤、块石,用插钎法很难控制方向,且因间距过大,不能防止砂土下漏。
在含水砂层中,插板法不仅进度缓慢,且易于震坍。
一般在施工中采用如下几种特殊的施工方法。
3.1 压浆加固地层法
压浆加固地层法是在开挖前打入压浆导管,在开挖断面外,压入水泥浆液,使围岩结成一个薄壳,在其防护下进行施工。
在无胶结的松散砂砾或砂夹碎、卵石的隧道均会有良好的效果。
压浆加固地层法可以保证安全质量,使开挖顺利进行。
但耗用水泥较多,且在地层含泥量大或有较大地下水时,不易达到预期效果。
同时,施工中应对浆液的扩散规律进行试验和研究,否则,难以收到有效的加固作用。
3.2 钻钎护顶法
隧道通过的漂卵石地层,一类为粘砂土充填,胶结密实,漂卵石数量不会超过 50%,较为稳定,采用先护后挖法即可通过。
另一类是无粘结物充填的漂卵石堆积层,极度松散无胶结构,开挖时一触即坍,施工会十分困难,如采用一般插钎法,打入极为不易且难以掌握方向,达不到护顶的目的。
若在地表钻孔压浆,由于漂卵石之间孔隙大,难以控制压浆范围,将来耗费大量水泥。
这种情况,宜采用钻钎护顶法,即采用凿岩机钻钎护顶,并易于控制钻钎方向和位置,顺利通过漂卵石堆积层。
3.3 降低水位法
在含水砂层中,若水具有承压性质,则围岩极不稳定,施工困难。
则宜采取降低水位、水压的措施,减少砂层含水量,以稳定地层,利于施工。
4 滑坡
滑坡在隧道施工时,是常有现象,分析滑坡时,要分析滑坡深浅,稳定程度,在整治方案上,针对具体情况,分别对待,采取多种措施,综合治理。
4.1 设计措施
若滑坡为坡残积土沿基岩顶面滑动,并且滑坡后基岩裸露,且处暂时稳定状态,推断进一步发展与扩大的可能性甚小,边坡不高,则宜以路堑方案通过。
采用抗滑桩和挡护结合整治的措施,并设天沟与渗沟拦截地表水和排除地下水。
如果滑坡沿开挖临空的坡脚滑出,滑面随开挖深度而变化,说明岩性软弱,不宜继续下挖,宜改用隧道和明洞通过。
无修隧道条件,则采用明洞。
第三种情况是,滑坡地段,或由于开挖失去平衡,加之雨水下渗,古滑坡复活,产生顺层推移式滑坡,则宜采用在滑体上部清方减载,回填反压,在滑体下部增加抗滑力。
若出现在洞口,则将明洞增长,并将明洞与暗洞的衔接处,暗洞采用钢骨架混凝土加强衬砌,在洞顶增设纵向截水沟,拦截地表水。
4.2 施工方法
隧道部分:采用上下导坑先拱后墙法施工。
明洞部分:拱部及外墙明挖,内墙跳跃挖井,先墙后拱。
衬砌完成后,及时压浆,填充拱墙背后空隙。
坍滑地段采用花拱支撑,并在地表裂纹地段进行压浆封闭处理。
以往的实践表明,一般洞口滑坡采用接长明洞,结合减载反压,是一项有效的措施。
同时要注意,清方减载应不致因塌方而导致上部山体变形;加载反压倾角较大且有软弱夹层;断层破碎带;岩层软硬不均和松散堆积层等。
施工中措施不当,坍方后也易造成偏压。
在设计时,要注意针对不同情况,选用偏压衬砌,同时,要考虑偏压地质构造可能出现的顺层滑动,以及断层破碎带造成的不对称荷载影响。
5 注意事项
1)做好地质工作,在勘测时即应查明地质构造,岩性、工程地质特征和水文地质条件等,对围岩稳定性作出评价,这对不良地质隧道的设计与施工都有极为重要的指导意义。
施工期间,对不良地质地段,更要加强地质预报,如采用超前钻孔,弹性波测试等,及时、准确地预告前方可能出现的地质问题,才能使施工人员掌握主动,便于采取相应措施。
2)不良地质隧道围岩稳定性差,开挖时要采取少扰动地层的施工技术,如先护后挖法,压浆加固地层法或钻钎护顶法以及锚喷支护,处理好开挖和支护,支护与衬砌的关系,尽量避免坍方发生。
3)加强衬砌结构的整体性,及早封闭,尽快压浆。
不良地质隧道地层分布情况复杂,侧压力较大,有时还有明显的地压。
要注意选择衬砌断面型式,加强结构的整体性,选用钢骨架曲墙带仰拱断面类型,不宜选用刚度大,厚砼衬砌。
施工时,工序应紧凑、及早封闭、缩短围岩暴露时间,尽快压浆以改善衬砌受力状态。
对于出现膨胀性地压隧道,采用二次衬砌法。
4)慎重对待水害,加强治水工作。
地下水对不良地质隧道施工,危害极大。
它不仅使施工条件恶化,而且软化岩层,促使围岩丧失稳定,或导致软塑膨胀,地压增大,产生坍方;在施工时加以彻底治理,不留后患,较之运营后再行整治,事半功倍。
结语
在隧道施工过程中遇到的地质问题往往千差万别,不尽相同,有时甚至是诸种不良地质叠加和组合。
施工中要区别各种情况,具体问题具体对待,采取有针对性的处置措施,尽可能把不良地质给施工带来的损失降低到最低程度。
参考文献:
[1] JTJO26―90,公路隧道设计规范 [S].
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