不良地质施工教案

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1、特殊及不良地质隧道施工技术石家庄铁道大学2010年6月一、概述(一)不良和特殊地质地段的概念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。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。(二)不良和特殊地质地段隧道工程的一般规定制定完整预案，做好技术、物资、机械储备制定地质预测、预报方案根据预报结果及时调整施工方案必须加强量测工作，并及时反馈量测结果二、富水软弱破碎围岩开挖

2、施工要求采用超前地质预报，了解地质、地下水状况采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水特大涌水采用辅助导坑排水当地下水与地表水连通时，埋深小于20m采用地表注浆，埋深大于20m时采用洞内注浆单线隧道采用正台阶预留核心土环形开挖法，双线和多线隧道采用CD法、CRD法或双侧壁导坑法循环进尺0.5~1.0m衬砌施工要求根据量测结果确定施作时机仰拱必须及早施作，形成封闭结构支护施工要求根据量测结果及时调整支护参数三、溶洞地段隧道施工溶洞的类型及对隧道施工的影响溶洞一般有死、活、干、湿、大、小几种。对隧道工程的影响主要有：洞害、水害、洞穴充填

3、物及坍塌、洞顶地表沉陷等。建立以长距离物探(地震波法)为宏观控制、钻探法为主，其他物探方式为辅，红外线探测连续施测的综合预报管理体系开挖方法宜采用台阶法、双侧壁导坑法当隧道只有一侧遇到溶洞时应先开挖该侧施工技术措施岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有“引、堵、越、绕”四种。溶洞处理措施引排水遇到暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。用暗管、涵洞、小桥等设施渲泄水流或开凿泄水洞将水排除洞外(图8-4-1)，或开凿泄水洞，将水排出洞外(图8-4-2)。浆砌片石暗管、涵洞或小桥图8-4-1桥涵渲泄水流道隧图8-4-2开凿泄水洞引水图8-4

4、-3引水槽涵管或小桥混凝土厚0.5~1.0m浆砌石片引水槽(洞)入消水洞横向引引出或堵填对已停止发育、跨径较小，无水的溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭(图8-4-4、图8-4-5、图8-4-6)图8-4-4溶洞堵填方法之一浆砌片石混凝土填实图8-4-5溶洞堵填方法之二干砌片石混凝土填实图8-4-6溶洞堵填方法之三浆砌片石必要时可考虑注浆加固并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理(图8-4-7、图8-4-8)。必要时加设锚杆干砌片时压浆浆砌片石厚1.0m片石、碎石回填密实图8-4

5、-7喷锚加固与浆砌护拱之一必要时加锚杆干砌片石压浆混凝土套拱图8-4-8喷锚加固与浆砌护拱之二跨越当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙基础通过(图8-4-9)。隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧道底部以下砌筑圬工支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水(图8-4-10)。隧道边墙部位遇到较大、较深的溶洞，不宜加深边墙基础时，可在边墙部位或隧底以下筑拱跨过(图8-4-11)。当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时，可加强两边墙基础，并根据情况设置桥台架梁通过(图8-4-12)。绕行施工浆砌片石混凝土墙基图8-

6、4-9加深边墙基础图8-4-10支墙内套设涵管浆砌片石浆砌片石支墙图8-4-11筑拱跨过隧道中线隧底混凝土隧底溶洞填充溶洞图8-4-12架梁跨过溶洞地段隧道施工的注意事项当施工达到溶洞边缘，各工序应紧密衔接，支护和衬砌赶前。施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石。在溶洞地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量且减少对围岩的扰动。在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支护施工。溶洞未做出处理方案前，不要将弃渣随意倾填于溶洞中。二次衬砌施工前采用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况，5m范围工程实例——南

7、岭隧道地质预探预报采用地表大面积多孔钻探利用下导坑超前预报洞内超前钻孔预探预报断层裂隙预探预报隧底岩溶预探预报注浆堵水、加固围岩既有京广铁路路基注浆加固断裂岩溶富水带施工注浆堵水地表垂直帷幕预注浆加固断裂岩溶溶洞流塑状充填泥高压劈裂注浆加固洞内衬砌浅层注浆堵漏地表深孔充填注浆加固堵漏地表大型陷坑回填封闭注浆隧底岩溶整治技术措施隧底以下溶洞深度大于3m的采用钢筋混凝土挖孔桩基础；隧底以下溶洞深度小于3m的采用换填浆砌片石圬工或钢筋混凝土条形基础；一股岩溶裂隙隧底采用钢筋混凝土仰拱封底；隧底以下的溶洞灰岩顶板厚度大于6m时采用注

8、浆充填；隧底以下的溶洞灰岩顶板厚度小于6m时不作处理；隧底突水溶槽，采用钢轨混凝土封填，铺设钢筋混凝土仰拱，预埋出水管，注浆封堵。隧底溶槽的特殊加固处理改移河道封堵陷坑，防止地表水通过陷坑、溶槽直贯隧底；溶槽底浇灌混凝土封填溶槽，在封填好的溶槽顶面上，灌注钢筋混凝土仰拱；通过对隧底中心预埋