浅谈隧道施工中的几个问题及处理措施.pdf

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1、2012匀z第2期缡矿¨』之材．131．篁!!堂篁笙堑盟弋≤兰歹Sich“口，zB“i掰赢Mate一日ls20五年4月浅谈隧道施工中的几个问题及处理措施叶连生(中铁十八局集团第五工程有限公司)摘要：隧道的工程地质情况受很多因素的影响，由于地质条件复杂多变，给施工带来诸多困难。本文结合隧道施工中几个常见的地质问题进行讨论分析，并总结了一些合理的处理措施，为隧道施工提供一些借鉴。关键词：隧道施工；工程地质；构造面；节理；坍塌中图分类号：U455文献标识码：B文章编号：1672—4011(2012)02—013l

2、一02O前言隧道是地层中的线状结构物，隧道的施工受到地质条件的影响——裂隙状况、地下水状况、地质构造等，同时与采用的施工方法也有很大的关系。以现在的地质勘探技术水平还不能实现全线的精密调查，只能通过局部钻孔取芯的手段来以点带线的进行推断，这样就存在一些不可预见性的地质变化。因此，在隧道施工过程中，我们要根据超前地质预报对前方地质进行分析，结合施工开挖揭示的地质和水汶条件，来进一步推测隧道围岩的特性，及时对我们的预设支护参数进行优化调整，确保隧道施工安全以及支护方案的经济合理性。洞口段地质状况及处理方法1．1

3、洞口段地质特点隧道洞口段埋深一般都比较浅，洞口段覆盖层是全风化破碎岩体或者是表层软弱堆积物等，基本无自稳能力，且多数隧道洞口伴有地形偏压现象。这些地质条件对隧道施工的影响主要有以下几个方面。(1)在埋深比较小的情况下，隧道无法形成“承载拱”，施工开挖时，在围岩自重荷载作用下，地表沉降会比较大，导致地表开裂甚至整体坍塌等现象。(2)洞口段覆盖层围岩强度太低，地基承载力不足，隧道支护容易沉降变形过大，导致支护开裂破坏，隧道洞室会整体坍塌。(3)因坡面与隧道轴线位置的关系，会有偏压作用，可能产生弯矩和很大的应力，

4、易导致开挖掌子面崩塌及边墙支护出现位移变形造成破面滑坍。1．2地表水的影响地表水对隧道洞口段土体或强风化破碎岩体的渗透，对施工开挖非常不利，易发生洞口变形、下沉及开裂甚至坍塌。在施工开挖时受地表水影响作用主要为以下两个方面。(1)地表水渗入覆盖层，增加了新的上覆荷载，使覆盖土层压力发生变化，支护容易因承受较大压力而变形过大，导致洞口段坍塌。(2)地表水渗入覆盖层内，围岩层间充水逐步松散软化，导致围岩凝聚力不足，使松弛圈扩大，围岩线流性活跃，锚杆逐渐失去作用，造成联合支护体系破坏，导致洞口段地表覆盖层整体滑塌

5、。洞口段施工开挖应尽量避开雨季施工，进洞前要先作好天沟使排水通畅，也要特别注意防止隧道轴向滑动。1．3洞口段处理方法隧道洞口一般是开挖自然坡面，开挖使洞口坡面覆盖层应力释放，造成坡面松弛变形，易使隧道洞口处于不稳定的状态，常常会诱发坡面滑动或崩塌。因此，洞口段施工需要根据坡面的状况和位移的状况，采取必要的处理措施。(1)隧道洞口段施工范围应尽量减少开挖，避免因挖深过大而损伤坡面的稳定。洞口坡面处于不稳定状态时，应将洞口位置向前延展，采用突出式的洞门或接长明洞直接进洞。(2)隧道洞口段围岩强度一般都比较低，凝

6、聚力差，即使是硬质岩也是裂隙发育，掌子面自稳性差。因此，在施工开挖时，为防止掌子面崩塌和坡体滑动，需要进行洞口段地表注浆和洞内超前注浆加固处理措施。根据施工注浆作业效果来看，注浆压力达到或接近设计终压后，相当一部分浆液能劈开岩层相互串通，使围岩挤压、充填密实、胶结牢固，在开挖轮廓线外形成一个加固圈，提高了围岩自稳能力，有效地控制整体下沉及坍塌。(3)隧道洞口应减少坡面开挖，保护洞口的自然地貌并且预防洞口坡体滑塌。洞口段因埋深小，隧道承受全土荷载作用，会产生偏压和下沉，因此要采用能防止掌子面崩塌及边墙挤出变形

7、的开挖方法和辅助工法。掌子面自稳性与开挖断面的大小密切相关，开挖要采用分割断面的方法或者缩短开挖进尺，以防止围岩发生较大变形，施工开挖过程中应注意留核心土，并及时做好初期支护和临时支护，确保掌子面稳定。2洞身段地质状况及处理方法2．1洞身段地质特点山体覆盖岩层的风化程度都是从浅向深逐渐变化，浅部岩层风化后大致成为均匀的土体状，是很软弱的，深部岩层的岩体是沿裂隙风化的。浅埋隧道地表覆盖层大多数为软弱岩层、破碎风化堆积物等等；隧道埋深大时，由于岩层年代与经历地质构造运动的不同，地质状况复杂多变，不同地段的岩体完

8、整性存在较大差异，不同埋深的地层有一定差别，即使是同一埋深下的地层也存在差异。由于影响隧址区地质状况的因素比较多，我们就以下几个主要因素对隧道洞身段的地质问题进行讨论分析。2．1．1地形地貌的影响隧址区的地形地貌特征能大致反映出隧道覆盖岩层的风化程度，同时地表植被对自然环境的影响程度也不同，!!i!至i曼鱼些丝墨!丝姜丝!!丝丝量坠堑耋量叁植被茂密的地表，能降低自然环境、气候等因素对岩体的风化作用。隧址区的沟谷地