第4章 特殊地质地段的隧道施工 《隧道工程施工》教学课件

4.4 溶洞地段隧道施工
4.4.2 隧道遇到溶洞的处理措施
（1）隧道通过岩溶区时，应查明溶洞分布的 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，可采用探孔或物探等 方法探明地质情况。
（3）岩溶地段隧道通常用到的处理溶洞的方 法有“引”“堵”“越”“绕”四种。
（1）平行导坑应掘进超前正洞一定距离。 （2）爆破应选预先释放部分能量的方法。爆 破时应严格控制用药量。 （3）根据岩爆发生的频率和规模情况，必要 时应考虑缩短爆破循环进尺。 （4）岩爆引起塌方时，应迅速将人员和机械 撤到安全地段，采用摩擦型锚杆进行支护；采用 钢纤维喷射混凝土；挂钢筋网或用钢支撑加固。
锚杆、钢筋网和钢支撑作初期支护，形成严密的支护 体系。
（5）做好洞顶、洞门以及洞口的防排水系统工 程，并妥善处理好陷穴、裂缝。
4.3 黄土地段隧道施工
2.黄土隧道施工的注意事项 （1）施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷 射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护。 （2）施工时应特别注意拱脚与墙脚处的断面，如超 挖过大，应用浆砌片石回填。 （3）黄土隧道施工时宜先作仰拱，如果不能先作仰 拱，可在开挖与灌注仰拱前加设横撑。 （4）施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强 临时支护。
4.6 岩爆地段隧道施工
2.岩爆产生的主要条件 地层的岩性条件和地应力的大小是岩爆产
生与否的两个决定性因素。从能量的观点来看 ，岩爆的形成过程是岩体中的能量从储存到释 放直至最终使岩体破坏而脱离母岩的过程。因 此，岩爆是否发生及其表现形式主要取决于岩 体中是否储存了足够的能量，是否具有释放能 量的条件及能量释放的方式等。
隧道工程施工
4.2 膨胀土围岩地段隧道施工
4.2.1 膨胀土围岩的特性
基本特性
1.塑性 流变特
性
2.高强 度特性
3.胀缩 特性
4.2 膨胀土围岩地段隧道施工
4.2.2 膨胀土围岩对隧道施工的危害
1.围岩裂缝 Байду номын сангаас.坑道下沉 3.围岩膨胀突出和坍塌 4. 底 鼓 5.衬砌变形和破坏
4.2 膨胀土围岩地段隧道施工
4.6 岩爆地段隧道施工
4.6.2 岩爆的防治措施
1.强化支护 强化支护的措施很多，如喷射混凝土或喷钢纤维混凝土、锚杆
加固、锚喷支护、钢支撑网喷联合，紧跟混凝土衬砌等。
2.弱化围岩 弱化围岩主要措施是注水、超前预裂爆破、排孔法、切缝法等。
4.6 岩爆地段隧道施工
4.6.3 岩爆地段隧道的施工要点
（5）在未对溶洞做出处理方案之前， 不要将弃渣随意倾填于溶洞中。
4.5 松散地层和流沙地段隧道施工
4.5.1 松散地层隧道施工
1.超前支护
2.超前小导 管预注浆
3.降水、堵 水
1）超前锚杆或超前小导管 2） 超 前 管 棚 法
4.5 松散地层和流沙地段隧道施工
4.5.2 流沙地段隧道施工
1.加强调查，制定方案 2.因地制宜，综合治水 3.先护后挖，加强支护 4.尽早衬砌，封闭成环
4.3 黄土地段隧道施工
2.黄土冲沟地段对施工的影响 在黄土冲沟、塘边地段隧道施工，易发生较大的坍塌或滑坡现象。
3.黄土溶洞与陷穴的影响 隧道若修建在其上方，则会有基础下沉的危险；若修建在其下
方，常有发生冒顶的危险；若修建在其邻侧，则有可能承受偏压。
4.3 黄土地段隧道施工
4.水对黄土隧道施工的影响 当其受水浸湿、呈不同程度的湿陷后，会
4.6 岩爆地段隧道施工
4.6.1 岩爆的特点及产生的主要条件
1.岩爆的特点 （1）岩爆在未发生前并无明显的预兆（虽然经过仔
细找顶并无空响声）。 （2）岩爆时，岩块自洞壁围岩母体弹射出来，一般
呈中厚边薄的不规则片状，块度大小多为几厘米长宽的 薄片，个别达几十厘米长宽。
（3）岩爆发生的地点多在新开挖工作面及其附近， 个别的也有距新开挖工作面较远。岩爆发生的频率随暴 露后的时间延长而降低。一般岩爆发生在16 d之内。
1.黄土隧道的施工方法 （1）黄土隧道施工时，应做好黄土中构造节理
的产状与分布状况的调查。 （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。
4.3 黄土地段隧道施工
1.黄土隧道的施工方法 （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）采用复合式衬砌，开挖后以喷射混凝土、
4.4 溶洞地段隧道施工
4.4.3 溶洞地段隧道的施工要点
（1）当施工达到溶洞边缘时，各工 序应紧密衔接，支护和衬砌赶前。
（2）施工中应注意检查溶洞顶部， 及时处理危石。
（3）在溶洞地段的爆破作业应多打 眼、打浅眼，并控制爆破药量且减少对 围岩的扰动。
4.4 溶洞地段隧道施工
（4）在溶洞充填体中掘进，如充填物 松软，可用超前支护施工；如充填物为极 松散的砾石、块石堆积或流塑状黏土及砂 黏土等，可在开挖前采用地表注浆、洞内 注浆或地表和洞内注浆相结合的方法进行 加固；如遇颗粒细、含水量大的流塑状土 壤，则可采用劈裂注浆技术注入水泥浆或 水泥水玻璃双液浆进行加固。
发生突然下沉现象，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，则极易造成坍塌。
若施工中洞内排水不良，则洞内道路会因 泥泞而难行，不论是无轨还是有轨运输都会给 道路的维护、机械的使用与保养、隧道的铺底 或仰拱施工作业等带来很大的困难。
4.3 黄土地段隧道施工
4.3.2 黄土隧道的施工方法及注意事项
4.4 溶洞地段隧道施工
4.4.1 溶洞的类型及对隧道施工的影响
1. 溶洞的类型 溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。
2.溶洞对隧道施工的影响 （1）隧道穿过可溶性岩层时，有的溶洞岩质破碎，易发生坍塌。 （2）溶洞位于隧道底部，充填物松软且深，使隧道基底难处理。 （3）遇饱含水分的充填物溶槽，坑道掘至其边缘时，含水充填物会 涌入坑道，难以遏止，甚至使地表开裂下沉，山体压力剧增。 （4）当遇到大的水囊或暗河，岩溶水或泥沙夹水大量涌入隧道。
4.2.3 膨胀土围岩隧道的施工要点
1.加强调查、量测围岩 的压力和流变 2.合理选择施工方法 3.防止围岩湿度变化 4.合理进行围岩支护
4.3 黄土地段隧道施工
4.3.1 黄土地层对隧道施工的影响
1.黄土节理的影响
如果这种地层位于坑道顶部，则极 易产生“塌顶”；若位于侧壁，则会普 遍出现侧壁掉土；若施工时处理不当， 则常会引起较大的坍塌。