不良和特殊地质地段隧道施工教学课件
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不良和特殊地质地段隧道施工
案。
03
对于高瓦斯地层，应采取抽放措施降低瓦斯压力，并加强 支护，防止瓦斯突出和冒顶事故的发生。
采空区隧道施工
采空区隧道施工的难度在于采空区的空间位置和稳定性不确定，可能存在塌陷风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和稳定性评估。
在施工过程中，应采取适当的支护措施，如使用大拱脚、小导管注浆等，以防止隧 道塌陷和变形。同时，应加强监测，及时发现和处理异常情况。
对于大范围的采空区，可能需要采用桥梁、桩基等特殊结构跨越，以确保隧道施工 的安全和质量。
岩溶发育地段隧道施工
岩溶发育地段隧道施工的难点在于岩溶 形态复杂多变，存在突水、突泥等风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和
超前钻。
在施工过程中，应遵循“以堵为主、限 对于大型岩溶洞穴，可能需要采用桩基、
量排放”的原则，采取注浆、管棚等措 托梁等特殊结构跨越，以确保隧道施工
某富水地层隧道施工案例
总结词
止水要求高
详细描述
为防止突水、涌水，需采取有效的止 水措施，如设置止水帷幕、排水孔等 。
某富水地层隧道施工案例
总结词
施工难度大
详细描述
富水地层中施工开挖难度大，易发生泥泞、塌落等情况，需 采取相应措施确保施工安全。
某富水地层隧道施工案例
总结词
环境保护要求高
详细描述
隧道施工应尽量减少对周边环境的影 响，控制水土流失，保护生态环境。
事故情况。
04
不良和特殊地质地段隧道施 工案例分析
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
技术难度大
详细描述
该隧道穿越软弱围岩地层，岩石强度低，稳定性差，容易发生坍塌和变形。
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
03
对于高瓦斯地层，应采取抽放措施降低瓦斯压力，并加强 支护，防止瓦斯突出和冒顶事故的发生。
采空区隧道施工
采空区隧道施工的难度在于采空区的空间位置和稳定性不确定，可能存在塌陷风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和稳定性评估。
在施工过程中，应采取适当的支护措施，如使用大拱脚、小导管注浆等，以防止隧 道塌陷和变形。同时，应加强监测，及时发现和处理异常情况。
对于大范围的采空区，可能需要采用桥梁、桩基等特殊结构跨越，以确保隧道施工 的安全和质量。
岩溶发育地段隧道施工
岩溶发育地段隧道施工的难点在于岩溶 形态复杂多变，存在突水、突泥等风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和
超前钻。
在施工过程中，应遵循“以堵为主、限 对于大型岩溶洞穴，可能需要采用桩基、
量排放”的原则，采取注浆、管棚等措 托梁等特殊结构跨越，以确保隧道施工
某富水地层隧道施工案例
总结词
止水要求高
详细描述
为防止突水、涌水，需采取有效的止 水措施，如设置止水帷幕、排水孔等 。
某富水地层隧道施工案例
总结词
施工难度大
详细描述
富水地层中施工开挖难度大，易发生泥泞、塌落等情况，需 采取相应措施确保施工安全。
某富水地层隧道施工案例
总结词
环境保护要求高
详细描述
隧道施工应尽量减少对周边环境的影 响，控制水土流失，保护生态环境。
事故情况。
04
不良和特殊地质地段隧道施 工案例分析
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
技术难度大
详细描述
该隧道穿越软弱围岩地层，岩石强度低，稳定性差，容易发生坍塌和变形。
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
隧道施工安全教育培训ppt
第二章超前地质预报
九、超前地质预报当使用作业台架、高空升降车灯设备时， 设备应安设牢固，操作人员应遵守高处作业的有关规定。 十、采用钻探法预报时，严禁在残孔内加深炮孔进行探测。 十一、采用地震波反射法预报时，使用的炸药量不得大于 75g。炸药和雷管必须由持有爆破证的专人领取和操作， 非专业人员严禁从事爆破作业。 十二、采用钻探法预报时，钻孔作业应符合下列规定： 1、应编制钻孔作业指导书，开钻前应进行安全技术交底； 2、应采用电机驱动钻机，施工用电应由持证上岗的电工负 责； 3、孔口管必须安设牢固；
四、当围岩地质较差、变形较大时，上部断面开挖后应立即 施作锁脚描管（杆）、夸大拱脚、临时仰拱等措施，控制 围岩及初期支护变形量。
第三章开挖
五、台阶下部断面一次开挖长度应与上部断面相同，不得超 过1.5m。
六、台阶下部开挖后，必须及时喷射混凝土进行封闭；当设 有钢筋时，必须及时安装下部钢架并喷射混凝土，严禁拱 脚长时间悬空。 七、仰拱开挖应控制一次开挖长度，开挖后应立即施作初期 支护，封闭成环。
第二章超前地质预报
四、对于地质复杂和较复杂的隧道工程，应由建设单位组织 统一招标，选择有经验的队伍承担超前地质预报；对于地 质中等复杂和简单的隧道工程，由施工单位自行承担超前 地质预报。 五、对位于区域地质条件复杂的隧道，应根据区域地质勘测 资料，选择以钻探法为主，结合所测得的资料进行综合分 析，达到相互补充、相互印证，提高预报准确率。 六、特殊地层及存在高地温、地应力问题进行地质预报时， 应符合下列要求： 1、对含可燃气体、有害气体、放射性物质等特殊地层的隧 道及存在高地温、地应力等地质问题的深埋隧道，应按国 家现行有关标准的规定惊醒分析判断；
三、隧道开挖方法应根据其他地质条件、断面大小、施工装 备、工期等条件的变化，在施工过程中进行适宜的调整。
(完整ppt)隧道施工方法
顶推法：采用顶推设备将预制管段向前推进的隧道施工方法。 特点及适用条件：机械化程度高、安全性好、质量容易控制。 适用于软土中的中小断面的隧道。
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
➢ 隧道洞身钻爆法开挖方法总览 ➢ 分离式隧道常用开挖工法 ➢ 连拱隧道常用开挖工法
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.1 隧道洞身钻爆法开挖方法总览
Hale Waihona Puke 开挖工法全断面法 分部开挖
台阶法 导洞法
上下台阶法 台阶分部法
下台阶分部法 上台阶分部法
侧壁导洞法 双侧壁导洞法 中导洞法和三导洞法
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
特点及适用条件：可使水下隧道埋深很浅，管段质量容易保障，工艺要求 很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。
6.2 隧道主要修建方法
管段预制 基槽处理
管段浮运 管段拼装 固定覆盖
6.2 隧道主要修建方法
6.2.3 钻爆法施工
A）松弛荷载理论（20世纪20年代） 稳定的岩体有自稳能力，不产生 荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承。
6.5 隧道辅助施工措施
5) 管棚质量控制要点 先套拱后钻孔 钻孔角度 钢管连接质量
第6章 隧道工程施工方法
6.1 隧道工程施工概述 6.2 隧道主要修建方法 6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法 6.4 隧道洞口段及明洞段施工方法 6.5 隧道辅助施工措施 6.6 特殊地质地段隧道施工
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
➢ 隧道洞身钻爆法开挖方法总览 ➢ 分离式隧道常用开挖工法 ➢ 连拱隧道常用开挖工法
6.3 隧道洞身钻爆法开挖方法
6.3.1 隧道洞身钻爆法开挖方法总览
Hale Waihona Puke 开挖工法全断面法 分部开挖
台阶法 导洞法
上下台阶法 台阶分部法
下台阶分部法 上台阶分部法
侧壁导洞法 双侧壁导洞法 中导洞法和三导洞法
第6章 隧道工程施工方法
1、掌握隧道工程施工的特点、流程及常见问题 2、了解隧道常用的修建方法 3、掌握钻爆法各种开挖工法及其特点、适用性 4、熟悉隧道进洞施工的常用方法 5、掌握隧道辅助施工措施的概念、作用机理、设 计参数、施工方法及质量控制 6、了解特殊地质隧道施工方法，熟悉一般隧道塌 方的处治方法。
特点及适用条件：可使水下隧道埋深很浅，管段质量容易保障，工艺要求 很高。适用于埋深很浅、流速不大的海底或河底隧道。
6.2 隧道主要修建方法
管段预制 基槽处理
管段浮运 管段拼装 固定覆盖
6.2 隧道主要修建方法
6.2.3 钻爆法施工
A）松弛荷载理论（20世纪20年代） 稳定的岩体有自稳能力，不产生 荷载；不稳定的岩体则可能产生坍塌，需要用支护结构予以支承。
6.5 隧道辅助施工措施
5) 管棚质量控制要点 先套拱后钻孔 钻孔角度 钢管连接质量
不良和特殊地段隧道施工.ppt精品资料
隧道穿过膨胀土地层，隧道开挖后不久，常常可以见到围 岩因开挖而产生变形，或者因浸水而膨胀，或因风化而开 裂等现象。使坑道的顶部及两侧向内挤入，底部鼓起，随 着时间的增长导致围岩失稳，支撑、衬砌变形和破坏。这 些现象说明膨胀土围岩性质是极其复杂的。它与一般土质 的围岩性质有着根本的区别。
膨胀土围岩的基本特性，主要有以下三方面：
不良和特殊地质地段隧道施工
选择隧道施工方法(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 济和技术的可行性论证等因素而确定。同时应考虑围岩变 化时施工方法的适应性及变更的可能性，以免因施工方法 或技术措施不妥造成施工失误导致施工事故，延误施工进 度和增加投资。
支护，并应符合下列要求: ⑴)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压
力。构件支撑基础应铺设垫板。当支撑出现变形、断裂时， 应立即加固或部分撒换，以确保安全和工程质量；
不良和特殊地质地段隧道施工
⑵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；
⑶当围岩极为松软破碎时，必须先护后挖，暴露面应采用 支撑封闭严密；
不良和特殊地质地段隧道施工
各种不良地质隧道的施工
一、膨胀土围岩
膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同 时具有吸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物。
所谓的膨胀性围岩是指一些特殊的围岩体，如含蒙脱石、 高岭土石等的泥岩、页岩、长石、云母、蛇纹岩等岩石， 它们在水的物理化学作用下，体积会发生膨胀。
不良和特殊地质地段隧道施工
在充分调查研究的基础上，根据围岩类别结合施工单位的 具体情况，综合考虑各种因素，拟定施工方案。并根据确 定的施工方案，制定相应的施工方法和技术措施，编制实 施性施工组织设计，编制主要材料、劳动力、机具设备的 数量及供应计划，以使隧道工程施工达到安全、优质、高 效的目标。
膨胀土围岩的基本特性，主要有以下三方面：
不良和特殊地质地段隧道施工
选择隧道施工方法(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 济和技术的可行性论证等因素而确定。同时应考虑围岩变 化时施工方法的适应性及变更的可能性，以免因施工方法 或技术措施不妥造成施工失误导致施工事故，延误施工进 度和增加投资。
支护，并应符合下列要求: ⑴)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压
力。构件支撑基础应铺设垫板。当支撑出现变形、断裂时， 应立即加固或部分撒换，以确保安全和工程质量；
不良和特殊地质地段隧道施工
⑵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；
⑶当围岩极为松软破碎时，必须先护后挖，暴露面应采用 支撑封闭严密；
不良和特殊地质地段隧道施工
各种不良地质隧道的施工
一、膨胀土围岩
膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同 时具有吸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物。
所谓的膨胀性围岩是指一些特殊的围岩体，如含蒙脱石、 高岭土石等的泥岩、页岩、长石、云母、蛇纹岩等岩石， 它们在水的物理化学作用下，体积会发生膨胀。
不良和特殊地质地段隧道施工
在充分调查研究的基础上，根据围岩类别结合施工单位的 具体情况，综合考虑各种因素，拟定施工方案。并根据确 定的施工方案，制定相应的施工方法和技术措施，编制实 施性施工组织设计，编制主要材料、劳动力、机具设备的 数量及供应计划，以使隧道工程施工达到安全、优质、高 效的目标。
隧道施工技术培训课件
1、施工环境恶劣（特殊）
围岩条件：复杂、多变，不可预见因素多； 作业空间：有限，地下水、通风、噪声、采 光问题众多。 2、作业特点 生产线多，专业多，综合性强； 隐蔽性大； 循环性大； 风险高，对作业管理人员的应变能力要求极高； 实施动态管理。
（二）对隧道工程质量控制特点的理解
1、充分认识和彻底领悟隧道工程质量的极端 重要性（事关施工安全）；
喷射砼工艺浅析
存在的问题
粉尘
回弹
品质管理和质量控制
喷混凝土的不同工艺
干喷和湿喷工艺的区别
干拌和物 速凝剂
压缩空气
成品混凝土
稀薄流干拌和物 水
稀薄流成品混凝土
成品混凝土
速凝剂
稠密流成品混凝土
相对干喷而言，湿喷砼工艺的主要优势：
●可以很好的控制住影响砼强度的主要因素 W/C，从而确保砼强度，这是湿喷工艺的最 大优势；
6、衬砌质量控制要努力做到内实外 光，内实是基础和关键。其内实(密实) 的核心是：
●喷射砼密实； ●普通砼密实； ●喷射砼与围岩紧贴，背后无空洞； ●二衬砼与喷射砼密贴，背后无空洞。
（三）隧道开挖控制
1、高危地段必须设置钻爆开挖条件 （1）对于高压富水、断层破碎带、浅埋、
偏压 以及瓦斯突出工区等高风险地段，应采用
（八）富水地段的衬砌渗水严重； （九）基底处理不当，在振动荷载作用 下，出现翻浆冒泥。 （十）对围岩量测不重视，量测质量不达 标的现象较为突出（将难以及时掌控围岩 和支护结构的稳定动态，导致丧失处理大 变形甚至结构失稳的良机）。
超前地质预报不到位导致隧道突水突泥
超前地质预报和预处治措施不到位导致隧 道瓦斯爆炸
经业主、监理批复的方案实施。 （2）专项钻爆设计已批。 （3）相关应急预案（人员、物资、逃生
围岩条件：复杂、多变，不可预见因素多； 作业空间：有限，地下水、通风、噪声、采 光问题众多。 2、作业特点 生产线多，专业多，综合性强； 隐蔽性大； 循环性大； 风险高，对作业管理人员的应变能力要求极高； 实施动态管理。
（二）对隧道工程质量控制特点的理解
1、充分认识和彻底领悟隧道工程质量的极端 重要性（事关施工安全）；
喷射砼工艺浅析
存在的问题
粉尘
回弹
品质管理和质量控制
喷混凝土的不同工艺
干喷和湿喷工艺的区别
干拌和物 速凝剂
压缩空气
成品混凝土
稀薄流干拌和物 水
稀薄流成品混凝土
成品混凝土
速凝剂
稠密流成品混凝土
相对干喷而言，湿喷砼工艺的主要优势：
●可以很好的控制住影响砼强度的主要因素 W/C，从而确保砼强度，这是湿喷工艺的最 大优势；
6、衬砌质量控制要努力做到内实外 光，内实是基础和关键。其内实(密实) 的核心是：
●喷射砼密实； ●普通砼密实； ●喷射砼与围岩紧贴，背后无空洞； ●二衬砼与喷射砼密贴，背后无空洞。
（三）隧道开挖控制
1、高危地段必须设置钻爆开挖条件 （1）对于高压富水、断层破碎带、浅埋、
偏压 以及瓦斯突出工区等高风险地段，应采用
（八）富水地段的衬砌渗水严重； （九）基底处理不当，在振动荷载作用 下，出现翻浆冒泥。 （十）对围岩量测不重视，量测质量不达 标的现象较为突出（将难以及时掌控围岩 和支护结构的稳定动态，导致丧失处理大 变形甚至结构失稳的良机）。
超前地质预报不到位导致隧道突水突泥
超前地质预报和预处治措施不到位导致隧 道瓦斯爆炸
经业主、监理批复的方案实施。 （2）专项钻爆设计已批。 （3）相关应急预案（人员、物资、逃生
不良和特殊地质地段隧道施工教学课件
地质勘察：了解隧道施工地段的地质情况，包括岩石类型、地下水情况等 风险评估：评估隧道施工可能面临的风险，包括地质灾害、环境污染等 方案制定：根据地质勘察和风险评估结果，制定合理的施工方案 决策制定：根据方案制定结果，制定合理的决策，包括施工方法、施工进度、施工安全等
施工前的准备工作
地质勘察：了解地质情况，确定隧道施工方案 设备准备：准备隧道施工所需的机械设备和工具 人员培训：对施工人员进行安全培训和技能培训 应急预案：制定隧道施工应急预案，确保施工安全
冻胀和融沉
施工难度和挑战
地质条件复杂：如岩石破碎、地下 水丰富等
施工技术要求高：如隧道开挖、支 护、衬砌等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
施工环境恶劣：如高温、高湿、有 毒有害气体等
安全风险大：如塌方、涌水、突泥 等
施工安全的重要性
确保施工人员的生 命安全
减少施工过程中的 事故和损失
提高施工效率和质 量
岩爆地段的施工
岩爆原因：岩石应力、地下 水、温度等因素
岩爆现象：岩石在压力作用 下突然破裂，产生爆炸现象
岩爆预防：加强地质调查，采 取预防措施，如注浆、锚固等
岩爆处理：及时采取应急措施， 如封闭隧道、疏散人员等
冻土地段的施工
冻土特性：冻土的物理、化学 性质和冻融规律
施工方法：冻结法、融化法、 热棒法等
施工安全和环境 保护
施工安全措施
制定安全施工方案，明 确安全责任
加强安全教育，提高安 全意识
配备安全防护设备，确 保施工安全
加强现场管理，确保施 工环境安全
定期进行安全检查，及 时发现并解决问题
制定应急预案，应对突 发情况
环境保护措施
施工前的准备工作
地质勘察：了解地质情况，确定隧道施工方案 设备准备：准备隧道施工所需的机械设备和工具 人员培训：对施工人员进行安全培训和技能培训 应急预案：制定隧道施工应急预案，确保施工安全
冻胀和融沉
施工难度和挑战
地质条件复杂：如岩石破碎、地下 水丰富等
施工技术要求高：如隧道开挖、支 护、衬砌等
添加标题
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添加标题
添加标题
施工环境恶劣：如高温、高湿、有 毒有害气体等
安全风险大：如塌方、涌水、突泥 等
施工安全的重要性
确保施工人员的生 命安全
减少施工过程中的 事故和损失
提高施工效率和质 量
岩爆地段的施工
岩爆原因：岩石应力、地下 水、温度等因素
岩爆现象：岩石在压力作用 下突然破裂，产生爆炸现象
岩爆预防：加强地质调查，采 取预防措施，如注浆、锚固等
岩爆处理：及时采取应急措施， 如封闭隧道、疏散人员等
冻土地段的施工
冻土特性：冻土的物理、化学 性质和冻融规律
施工方法：冻结法、融化法、 热棒法等
施工安全和环境 保护
施工安全措施
制定安全施工方案，明 确安全责任
加强安全教育，提高安 全意识
配备安全防护设备，确 保施工安全
加强现场管理，确保施 工环境安全
定期进行安全检查，及 时发现并解决问题
制定应急预案，应对突 发情况
环境保护措施
不良与特殊地质地段隧道施工
7.选用掘进方法时注意事项
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。
隧道工程第八章不良地质隧道施工PPT课件
不良地质：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 隧道工程稳定的不良地质环境。
（二） 特殊地质地段 特殊地质地段是指膨胀地层、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。
二、施工风险 围岩失稳、坍塌 (大塌方或小塌方) 隧道支护变形 衬砌结构断裂 严重影响施工进度 瓦斯地层会威胁施工安全
四、不良地质地段隧道施工原则 1.施工方法选择
原则：“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、 勤量测”。
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，综合考虑其他因素。同时考虑围岩变化时施 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，例如：避免支护倾限等。
2.加强监控和量测工作：隧道工程实际发挥作用的地质。 3.使用喷锚技术原则 理解新奥法的精神，该地质应加大支护结构参数。 喷锚支护后仍不能提供足够的支护能力时，应加强、已支护 地段应采用综合补强手。 4.支护设置原则 （1）要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。 （2）围岩稳定性控制点包括拱顶、掌子面及隧道底部。常产 生底膨现象或沉陷，应加支护仰拱。 （3）围岩无自稳能力时，一般应采用先护后挖，暴露面应用 喷混凝土封闭。
6.遇有松散、无自稳能力的围岩时 应先改进围岩，使其有短期自稳能力。可采用压注水
泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，以提高其自稳性。
7.衬砌出现开裂或变形不稳定时 衬砌临时加强，分析原因，衬砌背后注浆补强，当拱
脚、墙基注浆加固，撤换等。
『 8.2 ▎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，这些地段往往不是单独出现，不少情 况是同时存在的。因此三者之间既有联系，又各有特点 ，其施工措施也是既有共性，又各有侧重。
（二） 特殊地质地段 特殊地质地段是指膨胀地层、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。
二、施工风险 围岩失稳、坍塌 (大塌方或小塌方) 隧道支护变形 衬砌结构断裂 严重影响施工进度 瓦斯地层会威胁施工安全
四、不良地质地段隧道施工原则 1.施工方法选择
原则：“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、 勤量测”。
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，综合考虑其他因素。同时考虑围岩变化时施 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，例如：避免支护倾限等。
2.加强监控和量测工作：隧道工程实际发挥作用的地质。 3.使用喷锚技术原则 理解新奥法的精神，该地质应加大支护结构参数。 喷锚支护后仍不能提供足够的支护能力时，应加强、已支护 地段应采用综合补强手。 4.支护设置原则 （1）要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。 （2）围岩稳定性控制点包括拱顶、掌子面及隧道底部。常产 生底膨现象或沉陷，应加支护仰拱。 （3）围岩无自稳能力时，一般应采用先护后挖，暴露面应用 喷混凝土封闭。
6.遇有松散、无自稳能力的围岩时 应先改进围岩，使其有短期自稳能力。可采用压注水
泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，以提高其自稳性。
7.衬砌出现开裂或变形不稳定时 衬砌临时加强，分析原因，衬砌背后注浆补强，当拱
脚、墙基注浆加固，撤换等。
『 8.2 ▎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，这些地段往往不是单独出现，不少情 况是同时存在的。因此三者之间既有联系，又各有特点 ，其施工措施也是既有共性，又各有侧重。
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二、不良和特殊地质地段隧道工程
隧道通过不良、特殊地质地段，其施工有关注
意事项如下：
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。
a
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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。
极限膨胀力 (kPa)
100~300 300~500
＞500
极限膨胀 率(%)
3~15 15~30 ＞30
干燥饱和吸 水率(%)
10~30 30~50 ＞50
二、膨胀性围岩对隧道施工的危害
自由膨胀 率(%)
30~50 50~70 ＞70
(一)围岩普通开裂
隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产
生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩 裂缝。
周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土
体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和
膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌
现象。
a
10
(四)隧道底部隆起
隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又
无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生
卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，
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三、膨胀性围岩隧道设计
(一)荷载的确定
膨胀性围岩除“松弛效应”外，还有膨胀压
力。由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机 理复杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起 的荷载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时， 应先核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主 的方法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过 监控量测加以修改。
4.使用喷锚技术注意事项
施工时应符合下列要求：
(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。
5.采用临时支护时注意事项
不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑
作临时支护，并应符合下列要求：
(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围
(1)质软，强度低 ； (2)自由膨胀率高； (3)空隙率大 ； (4)易风化、崩解性强 ； (5)膨胀压力大 ；
(二)膨胀岩的判别与分级
膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是
间接反应岩石膨胀指标 ；二是直接定量反应岩石膨胀
力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标 。
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膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中 等膨胀岩和强膨胀岩3级，见表。
第八章 不良和特殊地质 地段隧道施工
第一节 概 述
一、不良和特殊地质地段施工一般规定
(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。
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(二)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。
作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。
8.遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项
采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法， 以提高其自稳性。
9.衬砌出现开裂或下沉时注意事项
当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取
措施加固基底。
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第பைடு நூலகம்节 膨胀性围岩地段隧道施工
一、膨胀性围岩的基本特征与分级
(一)膨胀岩基本特征
项目
指标
极限膨胀力(Pmax) 极限膨胀率(pmax) 干燥饱和吸水率(Rdw)
＞100kPa ＞3% ＞10%
自由膨胀率(Fs)
＞30%
矿物质成分(蒙托石、伊利石含量)
≥15%
膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表 划分，只须满足其中2项即应划为该级别的膨胀岩。
a
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项目
弱膨胀岩 中膨胀岩 强膨胀岩
造成洞底围岩隆起变形。
(五)衬砌变形和破坏
在整体式(模筑混凝土)衬砌中，常发生下列现象: (1)在先拱后墙法施工中，拱部衬砌完成后至开挖马 口的这段时间，由于围岩和膨胀压力，常常产生拱脚
内移，同时发生不均匀下沉，拱脚支撑受力大，发生
扭曲、变形或折断。
a
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(2)拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经 常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、 脱皮、掉块现象。 (3)在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐 渐发展到张开、错台。 (4)当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开 裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂 缝的情况。 (5)当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出 现底部膨起，铺底被破坏。
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。
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7.掘进时遇有围岩压力过大注意事项
拱部扩挖前发现顶部下沉，应先挑顶后扩挖。
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
岩压力。
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4
(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。
6.选用掘进方法时注意事项
(二)膨胀岩隧道断面型式
膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形 和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。
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(三)膨胀性隧道支护形式与参数
膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：①在不使
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(二)坑道下沉
由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道
上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道
只能采用分部开挖，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，进而引起土体坍塌、
挤压和膨胀变形等现象。
(三)围岩膨胀突出和坍塌
隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，
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。
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3.加强监控和量测工作
隧道通过不良、特殊地质地段，其施工有关注
意事项如下：
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。
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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。
极限膨胀力 (kPa)
100~300 300~500
＞500
极限膨胀 率(%)
3~15 15~30 ＞30
干燥饱和吸 水率(%)
10~30 30~50 ＞50
二、膨胀性围岩对隧道施工的危害
自由膨胀 率(%)
30~50 50~70 ＞70
(一)围岩普通开裂
隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产
生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩 裂缝。
周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土
体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和
膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌
现象。
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(四)隧道底部隆起
隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又
无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生
卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，
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三、膨胀性围岩隧道设计
(一)荷载的确定
膨胀性围岩除“松弛效应”外，还有膨胀压
力。由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机 理复杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起 的荷载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时， 应先核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主 的方法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过 监控量测加以修改。
4.使用喷锚技术注意事项
施工时应符合下列要求：
(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。
5.采用临时支护时注意事项
不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑
作临时支护，并应符合下列要求：
(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围
(1)质软，强度低 ； (2)自由膨胀率高； (3)空隙率大 ； (4)易风化、崩解性强 ； (5)膨胀压力大 ；
(二)膨胀岩的判别与分级
膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是
间接反应岩石膨胀指标 ；二是直接定量反应岩石膨胀
力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标 。
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膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中 等膨胀岩和强膨胀岩3级，见表。
第八章 不良和特殊地质 地段隧道施工
第一节 概 述
一、不良和特殊地质地段施工一般规定
(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。
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(二)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。
作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。
8.遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项
采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法， 以提高其自稳性。
9.衬砌出现开裂或下沉时注意事项
当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取
措施加固基底。
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第பைடு நூலகம்节 膨胀性围岩地段隧道施工
一、膨胀性围岩的基本特征与分级
(一)膨胀岩基本特征
项目
指标
极限膨胀力(Pmax) 极限膨胀率(pmax) 干燥饱和吸水率(Rdw)
＞100kPa ＞3% ＞10%
自由膨胀率(Fs)
＞30%
矿物质成分(蒙托石、伊利石含量)
≥15%
膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表 划分，只须满足其中2项即应划为该级别的膨胀岩。
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项目
弱膨胀岩 中膨胀岩 强膨胀岩
造成洞底围岩隆起变形。
(五)衬砌变形和破坏
在整体式(模筑混凝土)衬砌中，常发生下列现象: (1)在先拱后墙法施工中，拱部衬砌完成后至开挖马 口的这段时间，由于围岩和膨胀压力，常常产生拱脚
内移，同时发生不均匀下沉，拱脚支撑受力大，发生
扭曲、变形或折断。
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(2)拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经 常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、 脱皮、掉块现象。 (3)在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐 渐发展到张开、错台。 (4)当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开 裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂 缝的情况。 (5)当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出 现底部膨起，铺底被破坏。
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。
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7.掘进时遇有围岩压力过大注意事项
拱部扩挖前发现顶部下沉，应先挑顶后扩挖。
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
岩压力。
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(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。
6.选用掘进方法时注意事项
(二)膨胀岩隧道断面型式
膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形 和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。
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13
(三)膨胀性隧道支护形式与参数
膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：①在不使
a
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(二)坑道下沉
由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道
上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道
只能采用分部开挖，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，进而引起土体坍塌、
挤压和膨胀变形等现象。
(三)围岩膨胀突出和坍塌
隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，
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。
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3.加强监控和量测工作