31专家讲座一 特殊地质地段施工
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。
隧道工程辅助措施及特殊地段施工
3
1.辅助施工措施
■辅助施工措施的类型
预支护
辅助施工措施
预加固
预留核心土 超前锚杆 管棚 地层注浆
地表锚杆加固
预支护兼预加固：超前小导管注浆
水平旋喷 水平旋喷+管棚
1. 辅助施工措施
1.1 超前锚杆
1.施工要点 在开挖掘进之前，在开挖面的拱部一定范围内，沿 隧道断面的周边，向地层内打入一排纵向锚杆(或小钢 管)，通过锚杆对围岩的加固作用，形成超前于工作面 的围岩加固棚，在此棚的保护下进行开挖。 开挖一个进尺后，再打入一排纵向锚杆，再掘进， 如此往复推进。
120°
31#
隧 道 中 线
内轨面
隧道施工方法
1.辅助施工措施 2.特殊地段的隧道施工
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2.特殊地段的隧道施工
■特殊地质地段 是指：膨胀土、软弱黄土、溶洞、断层、流沙、岩
爆，瓦斯地层等不良地质地段。 ■施工注意: ◆制订针对性强的施工方案。 ◆施工总原则： “先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检
◆目 的：保证隧道安全，同时加快施工速度，降低造价。 ◆适用于：富水河道段超浅覆、大断面、富水。
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1.6 水平旋喷+管棚
1.地表锚喷预加固类型与加固方法（以某隧道为例）
1）水平旋喷：在上部软岩区隧道轮廓线外施做一圈水平旋喷桩，桩 径50cm，孔深30m，环向间距0.35m，外插角6~8°，相邻加固体咬 合厚度大于10 cm。
◆破裂面估算法： 用浅埋隧道围岩松
动压力计算方法计 算破裂角β。
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1.辅助施工措施
1.6 水平旋喷+管棚
◆隧道下穿富水河道段超浅覆、大断面、富水等特点，由于覆 盖层较薄，多为松散堆积物，强度低，“自然拱”无法形成； 大断面开挖，可能会形成边挖边塌的局面，使得进洞困难；富 水地层，隧道开挖容易发生流砂，突泥涌水，采用管棚注浆和 水平旋喷相结合方案，可望取得良好加固效果。
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 ［
特殊部位不良地质洞段的开挖支护及缺陷处理措施
特殊部位不良地质洞段的开挖支护及缺陷处理措施在地质条件复杂的工程中，特殊部位和不良地质洞段的开挖支护及缺陷处理是重要的施工环节。
本文将从特殊部位和不良地质洞段的定义、开挖支护的需求和缺陷处理的措施等方面进行详细阐述。
首先，特殊部位通常指的是对工程安全和质量有重大影响的区域。
例如，施工场地附近的特殊建筑物、道路、桥梁等，以及已经存在的管线、地下设施等都被视为特殊部位。
在这些区域进行开挖工作时，需要更加细致的施工方案，并采取适当的支护措施。
而不良地质洞段则是指地质条件较差的区域，如弱土层、软弱岩层、砂层、溶洞等。
这些地质条件容易导致开挖过程中的滑坡、塌方、地面下陷等安全问题，因此需要特殊的支护措施来保证工程的安全进行。
对于特殊部位和不良地质洞段的开挖支护，主要有以下需求：1.安全性需求：要确保施工过程中不发生事故，保证工作人员的人身安全。
2.稳定性需求：要防止由于地质条件不稳定而导致的开挖面坍塌、滑坡等安全隐患。
3.保护周边环境需求：要避免对特殊建筑物、管线等周边环境造成破坏，保护已有设施的完好性。
4.节约成本需求：要选取合适的支护措施，以达到最小成本，提高经济效益。
针对特殊部位和不良地质洞段的开挖支护及缺陷处理，可以采取以下措施：1.预处理：通过地质勘察和分析，提前发现和处理地质问题，例如在软弱地层中可以进行地基处理，增强地基的承载能力。
2.合理选择支护方式：根据地质条件和施工要求，选择合适的支护方式。
常见的支护方式有桩、墙、梁等。
例如在软土层和粉质黏土中，可以采用灌注桩的方式进行开挖支护。
3.施工工艺优化：对于特殊部位和不良地质洞段，可以通过优化施工工艺降低风险。
例如，在施工过程中，可以采用分段开挖、合理渗水降水等方法，减少地质灾害的发生。
4.监测措施：在开挖支护过程中，需要加强对岩土体变形和应力变化的监测。
可以使用测量设备，及时发现异常情况并采取应对措施，保持工程的稳定。
综上所述，特殊部位和不良地质洞段的开挖支护及缺陷处理是确保工程安全和质量的重要环节。
第五章 不良和特殊地质地段隧洞施工的质量控制
• 七、采用临时支护时注意事项
• 如果出现沉陷，应加设底梁；支撑要有足够的刚度和强 度，能承受开挖后的围岩压力；当围岩极为松软破碎时 ，必须先护后挖；支护作业应迅速、及时，以充分发挥 支撑的作用。
第六节
隧洞在溶洞地段施工的质量控制
• 查明溶洞分布范围类型情况（大小、有无 水及填充物等）、岩层稳定程度、地下水 流情况等。分别以引、堵、越、绕等措施 进行处理。
第七节
隧洞施工遇有岩爆时的技术要求
• 岩爆多发生在埋藏很深、整体干燥和质地 坚硬的岩层中，产生岩爆的时间，一般是 在开挖后几小时内。以拱顶和拱腰为多。 • 注意事项：可采用导坑分析可能发生岩爆 的位置和时间；可采用预裂先释放部分应 力；加强支护。
• 八、掘进时遇有围岩压力过大注意事项
• ①广挖后发现顶部下沉，应先灌注满足设计断面部分的 拱圈，待砼达到设计强度后，再挑顶灌注其他部分。 • ②挑顶应先护后挖 • ③拱部广挖前发现顶部下沉，应先挑后扩。
• 九、选用掘进方式时的注意事项
• 不宜采用全断面开挖法，其他方式方法的选择，应视实 际环境而定。最大的原则是尽量减少对岩石的扰动。
第四节
松散地层隧洞施工的质量控制
• 特点：结构松散、胶结性差、稳定性差。 若有地下水时，则以上特点表现更甚，在 施工中极易发生坍塌。 • 目前采用的施工方法： • 1.超前支护法； • 2.注浆加固法； • 3.振松法。
• 一、超前支护法要点 • 类型：超前锚杆或超前小钢管、超前管棚 法和超前小导管预注浆法。 • （一）超前支护法的参数选择（L、α、K2 、a）
不良与特殊地质地段隧道施工
特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开 挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理 选用。
8.掘进时遇有围岩压力过大注意事项
当扩挖后发现顶部下沉，应立好拱架和模板先灌筑 满足设计断面部分的拱圈，待混凝土达到所需强度 并加强拱架支撑后，再行挑顶灌筑其余部分。挑顶 作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。
二、隧道遇到溶洞的处理措施
当隧道施工遇到岩溶危害时，可按岩溶对隧道 的不同影响情况及施工条件，采取引流、跨越、加 固、清除、注浆等不同措施或综合治理。 (1)隧道通过岩溶区，应查明溶洞分布范围和类型， 岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况，据以 确定施工方法。 (2)隧道穿过岩溶区，如岩层比较完整、稳定，溶洞 已停止发育，有比较坚实的填充，且地下水量小， 可采用探孔或物探等方法，探明地质情况。如有变 化应采取相应的措施。
2.合理选择施工方法
在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水 的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中 尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜 不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和 “眼镜法”。
3.防止围岩湿度变化
隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。 在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞 壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸 湿等。
一、隧道内岩爆的特点
(2)施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回 填、严治水、勤量测”的施工原则，紧凑施工工序， 精心组织施工。 (3)开挖方法宜采用短台阶法或分部开挖法(留核心法)， 初期支护应紧跟开挖面施作。 (4)黄土围岩开挖后暴露时间过长，围岩周壁风化至 内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。 (5)做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程，并妥 善处理好陷穴、裂缝，以免地面积水浸蚀洞体周围， 造成土体坍塌。
特殊地质地段隧道施工
⑷绕
• 若溶洞处理耗时，可采用迂回导坑绕过溶洞 ，继续隧道前方的施工,同时处理溶洞。
3. 溶洞地段施工的注意事项 ⑴ 多做物探超前预报，如地质雷达。 ⑵ 穿过溶洞时，细查溶洞顶部，及时处理危
石。 ⑶ 严格控制爆破药量，减少对围岩的扰动。
6.7.4 岩爆
◆岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道 开挖而发生的一种应力突发现象。
⑵岩爆时，岩块自洞壁迸射而出，块度从几 厘米到几十厘米不等，甚至上吨重岩石从 拱部弹落。
⑶岩爆多发生在新开挖工作面及其附近。 危险性： 伤害人员、损坏机械！
2. 岩爆的防治措施
⑴ 强化围岩 出发点：给围岩一定的径向约束，使围岩的
应力状态从平面转向三维。 ◆方法：锚喷加固、网锚喷联合、钢支撑网
喷联合、注浆等。 ⑵ 弱化围岩 ◆方法：
面坍塌。
北京地铁10号线工程苏州街车站东南出入口发生塌方事故
路面塌陷情况
事故处理
北京西单路口路面塌陷
盾构施工引起地表塌陷
隧道推进引起地表发生塌陷破坏
法国某地铁施工事故
广州地铁三号线滑坡事故(2004年4月)
某地下通道施工挖断消防栓水柱喷出
成都水管爆裂
直径1000毫米的主水管爆管，巨大的水流冲破柏油路面喷涌而出，将整个路面抬高半 米。从二号桥到红星路整条三槐树路变成河流。爆管处是20多年前的老管线，原因为 管道热胀冷缩而引发的自然爆管，可见水管 爆裂的后果是非常严重的。
见 图6-21。
⑶越
◆现象1： 隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞。 方法：加深该侧的边墙基础(图6-22)。
◆现象2：隧道底部遇有较大溶洞并有流水。 方法：在隧底以下砌筑圬工承重墙，跨越而过， 承重墙内套设涵管引排溶洞水(图6-23)。
特殊地质地段隧道开挖—黄土
黄土地层对隧道施工的影响主要有：
（1）黄土节理：在红棕色或深褐色的古土壤黄土层，常具有各方向的构造 黄土节理：在红棕色或深褐色的古土壤黄土层， 节理，有的原生节理呈X型，成对出现，并有一定延续性。在隧道开挖时， 节理，有的原生节理呈X 成对出现，并有一定延续性。在隧道开挖时， 土体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶部， 土体容易顺着节理张松或剪断。如果这种地层位于坑道顶部，则极易产生 塌顶” 如果位于侧壁，则普遍出现侧壁掉土，若施工时处理不当， “塌顶”。如果位于侧壁，则普遍出现侧壁掉土，若施工时处理不当，常会 引起较大的坍塌。 引起较大的坍塌。 • （2）黄土冲沟地段：隧道在黄土冲沟或塬边地段施工时，当隧道在较长的 黄土冲沟地段：隧道在黄土冲沟或塬边地段施工时， 范围内沿着冲沟或塬边平行走向，而覆盖较薄或偏压很大的情况下， 范围内沿着冲沟或塬边平行走向，而覆盖较薄或偏压很大的情况下，容易发 生较大的坍塌或滑坡现象。 生较大的坍塌或滑坡现象。 • （3）黄土溶洞与陷穴：黄土溶洞与陷穴，是黄土地区经常见到的不良地质 黄土溶洞与陷穴：黄土溶洞与陷穴， 现象，隧道若修建在其上方，则有基础下沉的危害。隧道若修建在其下方， 现象，隧道若修建在其上方，则有基础下沉的危害。隧道若修建在其下方， 常有发生冒顶的危险。隧道若修建在其邻侧，则有可能承受偏压。 常有发生冒顶的危险。隧道若修建在其邻侧，则有可能承受偏压。 • （4）水对黄土隧道施工的影响；在含有地下水的黄土层中修建隧道，由于 水对黄土隧道施工的影响；在含有地下水的黄土层中修建隧道， 黄土在干燥时很坚固，承压力也较高，施工可顺利进行。当其受水浸湿后， 黄土在干燥时很坚固，承压力也较高，施工可顺利进行。当其受水浸湿后， 呈不同程度的湿陷性，会突然发生下沉现象， 呈不同程度的湿陷性，会突然发生下沉现象，使开挖后的围岩迅速丧失自稳 能力，如果支护措施满足不了变化后的情况，极容易造成坍塌。 能力，如果支护措施满足不了变化后的情况，极容易造成坍塌。 •
不良和特殊地质地段隧道施工
我国的膨胀性 围岩分布较广 ，在 西南 、西北 、东北及 长江与黄 撑时 ，应设灌浆孔 ，可缩 接头收缩 合拢 后 ，管 内灌 满 Ｃ１５混凝 土
河下游地 区均有分 布 ，膨 胀性 围岩 具有 湿涨 干缩 往复 变形 和潜 或 １Ｏ号砂浆 ；可缩接头 处的喷射混凝 土要设置纵 向伸缩缝 ，待可
流 ；应设置排水管道或浆砌片石边沟 ；
（２）选择合理施工 方法 ：
（２）不要 向开挖 面洒水 ，以保持围岩干燥 ；
① 宜采用短 台阶法或 中央 导坑 法 开挖 ，但 开挖部 分 不宜过
（３）由于膨 胀性 围岩 隧道 ，不论采取什么类型 、形状 的支护 ，
多。应 紧跟开挖尽快对围岩施加约束 ，可用锚喷构筑法施工及钢 如果处于非闭合状态 ，则难 以产生足 够的承 载力 ，所 以采用喷射
③钢架支撑要采用 可缩性 结构 ，其制作 和安装 要符合要 求 ：
地层 等 。
钢支撑的 可缩接头 ，要根 据位 移量来确定 ，一 般 可设置 ２～３个 ；
２ 膨 胀 性 围岩
每个接头 的最大伸缩量 不宜超过 ｌＯｃｍ，可缩 接头 的滑动阻 力可
２．１ 围岩 特 点 及 危 害 形 式
以按照钢架支撑轴 向力的 １／２进行计 算确定 ；当采用钢管制作支
１ 概 念
紧密结合 。当围岩压力极 大时 ，其 变形速率 难 以收敛 ，应在上 台
（１）不 良地质地段是指滑坡 、蹦坍 、岩堆 、偏压地层 、岩溶 、高 阶或 中央 导坑 的底部先 修筑 临时混 凝 土仰拱 ，待 变 形基本 收 敛
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 后再 开挖 下部台阶。在施工 开挖时应尽 量减少对 围岩 的扰动 和
特殊地质区域钻孔施工技术要点与孔壁稳定
特殊地质区域钻孔施工技术要点与孔壁稳定一、介绍特殊地质区域包括高速公路施工、地铁隧道等工程，这些区域由于地质条件的复杂性，对于钻孔施工的要求较高。
本文将从钻孔施工技术要点和孔壁稳定两个方面进行探讨。
二、钻孔施工技术要点在特殊地质区域的钻孔施工中，有几个关键要点需要注意。
1. 钻孔设计钻孔设计是决定施工质量的重要因素之一。
需要根据地质条件、孔壁稳定性和设计要求等因素进行合理的设计。
钻孔直径、孔深、钻孔倾角等参数需根据具体情况确定，确保施工的安全和可行性。
2. 钻杆和钻头的选用特殊地质区域的钻孔施工对钻杆和钻头的要求较高。
钻杆应具有足够的强度和刚度，以应对地质条件复杂、孔壁稳定性差的情况。
钻头则要具备良好的钻进性能和耐磨性，以保证施工的效率和持久性。
3. 钻进速度与参数控制钻孔施工的速度和参数控制对于地层的稳定性和孔壁的质量具有直接影响。
在特殊地质区域，需要根据地层性质和孔壁变化情况合理控制钻进速度和参数，避免过快或过慢引发问题。
4. 钻孔质量检测与监测钻孔施工后，对孔壁的质量进行检测和监测是必要的。
可以利用雷达、摄像等先进技术手段进行孔壁质量评估，及时发现和解决施工中存在的问题，保证施工质量和工程安全。
三、孔壁稳定的关键措施在特殊地质区域的钻孔施工中，孔壁的稳定性是至关重要的。
以下是几个常用的关键措施。
1. 钻进液控制通过合理的钻进液控制，能够增加孔壁的稳定性。
钻进液可以起到降低地层岩石的黏性和摩擦系数的作用，减少孔壁的塌方和塌陷风险。
2. 管壁支护在孔壁不稳定的情况下，可以通过管壁支护来增强孔壁的稳定性。
通常采用钢套管等支护结构，通过固定孔壁和提供支持来防止塌方和塌陷。
3. 岩体加固对于特殊地质区域的钻孔施工，岩体加固是不可或缺的一环。
根据地质条件，可以采用注浆加固、锚杆加固和喷射混凝土等方式来增加岩体的强度和稳定性。
4. 监测和处理在施工过程中，要进行实时的监测和处理。
通过使用传感器和监测设备，对孔壁变形和位移进行监测，一旦发现异常情况，要及时采取相应的处理措施，确保施工的安全和质量。
不良和特殊地质隧道施工概述 富水地层
第8章不良和特殊地质地段隧道施工8.1 概述8.1.1 不良和特殊地质地段的概念1、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。
2、特殊地质地段：特殊地质地段是指膨胀地层、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。
8.1.2 不良和特殊地质地段隧道施工的一般原则1、充分利用各种手段和方法，尽可能准确掌握不良地质情况。
2、根据掌握的不良地质情况，制定相应的施工方案及处理措施。
3、随着施工揭露地质，并根据施工安全性和支护措施的效果，及时修正设计，保证施工安全和隧道质量。
8.1.3 不良和特殊地质地段隧道施工注意事项1、编制施工计划注意的事项在充分调查研究的基础上，根据围岩级别结合施工单位的具体情况，综合考虑各方面的因素，拟定施工方案。
2、选择施工方法注意事项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。
隧道选择施工方法(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，以兔造成工程失误和增加投资。
3、加强监控和量测工作(1) 采用新奥法施工的隧道，为掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度，以及确定施工工序，保证施工安全及工程质量，应实施现场量测，充分利用监控量测指导施工。
(2) 对软岩浅埋地段隧道，须进行地表下沉观测，以及对开挖面的地质素描及对围岩和支护的应力、应变测试等，这些对及时预报洞体稳定程度和力学动态，及时修正支护设计参数和改变施工方法，采取针对性技术措施都是十分重要的。
4、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。
特殊地质条件下的基坑开挖施工方案
特殊地质条件下的基坑开挖施工方案在特殊地质条件下进行基坑开挖施工是一个挑战性的任务，需要仔细的规划和周密的方案设计。
本文将介绍一个适用于特殊地质条件下的基坑开挖施工方案。
一、前期调研与设计在开始施工之前，必须进行详细的地质调研和设计。
调研地质条件，包括土质、地下水位、地下管线等情况，并进行地质勘探，获取更详细的地质资料。
根据调研和勘探结果，进行基坑设计，确定基坑的形状、深度和支护结构等重要参数。
二、支护结构设计根据地质情况，选择适当的支护结构。
特殊地质条件下，常见的支护结构包括钢支撑、混凝土搅拌桩、挡土墙等。
在设计支护结构时，需要考虑地下水位、土层的稳定性和荷载等因素。
三、降低地下水位在特殊地质条件下，地下水位可能很高，影响基坑开挖工作。
因此，需要采取措施来降低地下水位。
例如，可以使用抽水井来排除地下水，以确保基坑内保持相对干燥的状态。
四、挖掘和清理土层在开始挖掘之前，应确保基坑的排水系统正常工作。
挖掘时，应根据地质条件逐层进行，定期检查土质质量，并及时处理遇到的问题。
清理土层时，应使用合适的设备，确保清理干净，避免对支护结构造成损害。
五、安全措施特殊地质条件下的基坑开挖施工存在着一定风险，因此必须严格遵守安全措施。
在施工现场设置必要的警示标志和安全警示牌，保持施工现场的整洁有序。
工人必须佩戴合格的安全装备，并接受相应的培训。
六、监测和检查施工期间，必须进行监测和检查工作，以及时发现和解决问题。
对于支护结构的变形和沉降等情况，应定期进行监测，并根据监测结果进行调整和加固。
七、环境保护在进行基坑开挖施工时，必须注重环境保护。
合理处理和处置挖掘出的土方，避免土方带入水体或对周围环境造成污染。
同时，减少施工过程中产生的噪音、尘土等对周围居民的影响。
总结：在特殊地质条件下的基坑开挖施工中，前期调研和设计、支护结构设计、降低地下水位、挖掘和清理土层、安全措施、监测和检查以及环境保护都是必不可少的步骤和措施。
浅谈不良和特殊地质地段隧道施工注意事项
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 ， 时了解变形量 ， 及 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 。
１ 不 良和 特殊 地质 地段 施工 一般规 定
１１ 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
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 ， 重 严 影 响施工进度 、 安全和质量 。 瓦斯溢 出地层 ， 更严重地威胁着隧道 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
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巷道过特殊地段的几种施工方法
巷道过特殊地段的几种施工方法摘要：本文旨在探讨巷道过特殊地段的几种施工方法。
首先介绍了基本的巷道施工方法，包括地下洞和地上结构。
其次详细介绍了巷道过特殊地段时所要采用的几种施工方法，包括落差弥平法、不同等级断面补偿法、分层地基施工法和不同弯曲截面方法。
最后，提出了采用不同施工方法的安全防范措施和施工过程控制措施，以保障施工的安全和质量，使施工地段能够满足设计要求和施工标准。
关键词：巷道施工；特殊地段；落差弥平；不同等级断面补偿；分层地基施工；不同弯曲截面。
正文：巷道施工是在构造密集的城市环境中进行建设的基础工程。
在封闭式空间中进行施工可以节约土地资源，但也会面临很多挑战。
当巷道过特殊地段时，如何能够采用有效的施工方法才能够达到良好的结果呢？基本的巷道施工方法主要包括地下洞施工和地上结构施工。
地下洞施工指的是开挖洞穴，采用钢管支撑结构，然后进行混凝土浇筑和防水处理，最后架设钢筋混凝土框架结构。
地上结构施工指的是采用钢筋混凝土结构，封闭地下洞穴，以及进行沉管、架线等工程。
巷道过特殊地段时，应该采用哪些施工方法才能够有效地解决问题呢？这里介绍几种经常采用的施工方法：一、落差弥平法：即在两侧斜坡均匀而快速，在中间点引入新的高程把两侧斜坡弥平；二、不同等级断面补偿法：采用不同等级的断面补偿，既可以改善巷道的高低程，又可以保证洞壁的稳定性；三、分层地基施工方法：在给定的断面条件下，将地基施工分割为各个以相近料仓高程而分离的连续施工部分，所有工程可以分解为一系列简单细节的施工。
四、不同弯曲截面方法：采用不同弯曲截面的锚索设置，可以有效的抵消自身的重力，在空间上弯曲短路，从而满足地基和洞壁上的设计要求。
采用以上施工方法时要注意以下安全防范措施和施工过程控制措施：首先要进行风险评估，并组织有关专家开展施工方案审批；其次在施工前要进行充分的施工准备，提前布置施工材料，保证施工过程的顺畅；最后要实施严格的施工过程管理，保证施工质量，确保施工按设计要求和施工标准完成。
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齐岳山隧道平导PDK364+005绕行方案
（2）堵：
对于已经停止发育，跨径比较小的无水的溶洞，可以 根据其余隧道相交的位置及填充情况，采用混凝土、浆砌 片石或干砌片石予以回填封闭。或加强边墙基础，加固隧 道底部。当隧道拱顶有溶洞时，可视溶洞岩石的破碎程度 在溶洞顶部采用锚杆或钢筋网喷锚加固，必要的时候可以 考虑注浆，并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。
岩溶的形态
漏斗
岩溶的形态
溶蚀洼地
岩溶的形态
落水洞
岩溶的形态
坡立谷
岩溶的形态
广西英西峰林
江西三清 山
天 子 山
云南石林
岩溶的形态
干谷
岩溶的形态
溶洞
岩溶的形态
暗河
1.熔岩特殊地质形态及其基本特征
1.2熔岩的地质特征
1.熔岩呈多层结构，部分溶、土共存. 2.溶洞形态在剖面上整体为扁平状、局部呈犬牙交错的不规 则状，也有 溶、土洞相连接沟通. 3.大多数溶洞均有从顶部坍塌的堆填物，既有粘性土，也有 硅质岩、灰岩角或 碎块，由于受地下水浸泡，土质极为松软。大多数溶洞未填， 或受数溶洞半充填 有灰色淤泥质土，硅质粘性土及岩块。 4.有的溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂，范围宽广。
1.熔岩特殊地质形态及其基本特征
1.1熔岩的基本概念
岩溶的形态:
由于溶蚀作用和由此引起的机械冲刷坍陷等作用共的的结 果，在地表与地下形成的奇特地形形态有十几种。如：
1.溶沟和石芽 2.溶蚀裂隙
3.漏斗
4.溶蚀洼地5.落Leabharlann 洞6.坡立谷7.峰林
8.干谷
9.溶洞
10.暗河
岩溶的形态
溶沟
岩溶的形态
石笌
特殊土地区的路基施工
复合地基
1、定义 由两种刚度（模量）不同的材料（桩体与桩 间土）所组成，在相对刚性基础上两者共同 分担上部荷载，并协调变形的地基。 2、分类 桩体按成桩采用的材料分为： ➢散体土类桩：碎石桩、砂桩； ➢水泥土类桩：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷 桩 ➢混凝土类桩：CFG桩
复合地基
按成桩后桩体的强度分： ➢柔性桩：散体土类桩 ➢半刚性桩：水泥土类桩 ➢刚性桩：混凝土类桩
设计方法 • 堆载预压设计
➢ 分级加载：当前期荷载增加到足以承受下级荷载时。 ➢ 利用天然地基土抗剪强度计算第一级允许荷载P1 ➢ 计算第一级荷载下地基强度增长值Cu1 ➢ 计算P1作用下达到所需固结度所需时间t1 ➢ 根据Cu1计算施加的第二级荷载P2=5.52Cu1/K ➢ 依此类推 ➢ 计算预压荷载下地基的最终沉降量和预压期间的沉降量，确定预压时
复合地基
6.2 施工工具
搅拌主机，粉体固化材料供给机，空气压缩机开工 ✓钻孔对位 ✓钻孔至设计深度 ✓打开送料阀门，关闭送气阀门，喷粉。 ✓确认粉到达桩底，提升钻头，继续喷粉。 ✓提升至设计标高，停止喷粉。 ✓打开送气阀，关闭送料阀，空压机不停，搅拌钻头升至桩顶，停止提升，转 2min。 ✓在钻至复搅深度，反钻提升，复搅。 ✓提升至地面，停主电机，空压机
堆载预压、真空预压、井点降水 • 复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩 • 强夯：强夯置换
6-1 软土地区路基施工
地基处理方法的选择
• 软土层厚度小于3米时，浅层处理。 • 一般路基，软土层较厚，排水固结法。 • 路桥过渡段：复合地基 • 松软地基、液化地基： • 软土地基厚，施工受地域影响，采用粉喷桩。
优点与缺点？
• 优化设计
• 反压护道
反压护道是借在路堤两侧填筑一定宽度和一定高度的护道的 反压作用，以防止地基破坏，保证路基稳定的一种有效措施， 如上图所示。
精品公路隧道施工技术规范15特殊地质地段的施工
14 特殊地质地段的施工14.1 一般规定14.1.1 当隧道通过膨胀土层、软弱黄土层、含水未固结围岩、溶洞、破碎带、岩爆、流沙以及瓦斯溢出地层时，宜采用辅助方法施工。
14.1.2 施工中应经常观察围岩和地下水的变异情况，量测支护、衬砌的受力情况，注意地形、地貌的变化，防止突然事故的发生。
如有险情，应立即分析情况并采取措施，迅速处理。
渗漏水地段，应先治水，其技术作业可按本规范10章和13章有关规定办理。
14.1.3 特殊地质隧道，除大面积淋水地段、流沙地段外，均可采取锚喷支护施工。
施工时应符合下列要求：(1)当开挖面自稳性很差，难以开挖成形时，应在清除危石后尽快在开挖面上喷射厚度不小于5cm的混凝土护面，必要时，可在开挖轮廓线处和开挖面上打设超前锚杆，超前锚杆长度宜大于开挖进尺的3倍。
(2)锚喷支护完成后仍不能提供足够的支护能力时，应及时设置钢架支撑，加强支护。
14.1.4 不宜采用锚喷支护的地段，应采用构件支撑，并符合下列要求：(1)支撑应有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。
支撑基础应铺设垫板。
当支撑出现变形、断裂时，应立即加固或部分撤换。
(2)围岩出现底部压力，产生底鼓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，必须先护后挖，暴露面应采用支撑封闭。
(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)支撑作业应迅速、及时。
14.1.5 特殊地质地段施工时，不宜采取全断面开挖。
钻爆设计时，应严格控制炮眼数量、深度和装药量。
14.1.6 围岩压力过大，支撑下沉可能侵入衬砌设计断面时，必须挑顶，并按以下方法进行处理。
(1)拱部扩挖前发现顶部下沉，应先挑顶后扩挖；(2)当扩挖后发现顶部下沉，应立好拱架和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈，该混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后，再行挑顶灌筑其余部分；(3)挑顶作业宜先护后挖。
14.1.7 自稳性极差的围岩宜采取压注水泥砂浆或化学浆液加固。