浅析隧道修建的工程地质条件.doc

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1、浅析隧道修建的工程地质条件庄小青（陕西省交通建设集团公司吴靖分公司陕西）【摘要】本文以工程地质的类别为基础,逍点对隧道设计与建设过程中需婆着觅关注的工程地质条件进行了分析，研究了黄土地层、膨胀土地层、高低温地层、松散地层对隧道的影响C【关键词】复杂地质；隧道建设；特殊地层1、前言隧道从位置选择到具体设计，直到施工，均与地质条件有'密切关系地质条件包括岩层、地质构造、岩层产状、裂隙发育程度及风化程度，隧道所处深度及其与地形起伏的关系，地层含水程度、地温及有害气体悄况，有无不良地质现彖及其影响等。基于此，在隧道的期察设计中，应十分注意工程地质工作。对重点隧道或「匸程

2、地质和水文地质条件复杂的隧道，应进行区域性的工程地质调杳、测绘，并加强地质勘探和试验工作当地卜水对隧道影响较人时，应进行地下水动态观测，并计算隧道涌水量隧道工程地质勘探通常采用以钻探为主，辅以电探或震探的方法。隧道期探中主要关注的地质问题有：隧道位置与洞口位置的选择；地下水、地温及有害气体;隧道围岩的稳定性。隧道i般修建遇到的不良地质类别为黄土地层、膨胀土地层.松散地层、高地温地层等。本文以复杂工程地质的类别为基础，研究了黄土地层.膨胀土地层、高低温地层、松散地层对隧道的影响。2、黄土地层黄土隧道具有明显的黄土工程特性，颗粒组成、含水量、微观结构、孔隙比（率）、

3、粘粒含量、人工活动等是决定黄土的基本工程地质特征的基本因素。水胶联合是黄•十•颗粒Z间的主要联结形式，在•丁燥时赋予黄十•相卅高的强度，但遇水后联结削罚强度降低，使得黄土具有湿陷性等特殊工程地质特性；物理地质作用、地箴作丿IJ、水作用和综合作用产生黄土隧道主要工程地质灾害：水对黄土具有特殊的盘义。黄土的基本物理力学性质由西血东、rti北面南有规律变化：容币逐渐增大、含水量增高，孔隙比降低、湿陷性减弱；随深度的变化规律一般是：比垂变化不大，水量的大小成比例变化，这是黄土湿陷性的本质。另外可溶盐等对黄土湿陷性也有一定程度的影响。3、膨胀土地层因为膨胀土质自身所具有的

4、一些特性，在隧道施工的过程中其稳定性与安全性会受到一定程度的影响.从而造成膨胀七隧道工程的结构失稳、成本增加等问题的出现。所以，合理科学的施工可以有效地维护围岩身的稳定性和支护结构的安全性，还能保证施工顺利地进行，从而达到缩和工期，降低工程成本的目标。膨胀土指的是土中的粘土矿物成分大多宙亲水性矿物组成的，在吸水后具有显著膨化、软化以及失水收缩硬裂等特点的高塑性的粘土，同时这种粘土还具有湿胀干缩往复变形的特点。决定莫膨胀性的亲水矿物大多以蒙脱石的粘土矿物为主。在膨胀土所在的地层中，隧道开挖一段时间后，经常能够发现其中的伟I岩因为开挖面产牛了一定的变形，或者是因为浸

5、水面导致了膨胀，再或者是因为风化面导致开裂等现彖°这样就使隧道h身的顶部与两侧共同向内挤入，底部也逐渐鼓起，这样如果时间久了就可能出现支撑破坏或者衬砌变形等现彖。从这些现彖中诃以看出来,膨胀土围岩自身的性质是非常复杂的。因为膨胀土围岩具有特殊的工程地质性质和伟I岩压力相关特性，所以会使隧道中存在非常普遍的开裂和内挤以及局部坍塌等一些变形现彖。面膨胀土隧道中伟I岩的变形有着速度快和破坏性人以及延续时间长等特点。在施工的过程中较为常见的情况有以下几种:围岩裂缝情况.隧道下沉的现彖、閑岩的膨胀究出与坍塌现彖、隧道底部底鼓、衬砌变形与破坏。4、高地温地层在设计地下工程时

6、，必须考虑在施工实施时大员和机具的工作条件，首先耍解决的问题是所有的工程地质问题，面天然地温便是一个比较突出的地质问题。地温超过30°C时，便称为高地温。隧道工程中若发生高地温问题，一方面会恶化作业环境，降低劳动生产率，并严重威胁到施工大员的牛命安全：另一方面将影响到施工材料的选取（如耐高温炸药）和混凝土的5、松散土地层在公路、铁路和既有建筑物等结构物下面修建公路、铁路、地铁，在软弱地层或不良地质条件下修建山岭隧道等工程时,在目前的技术条件卜-多采川喑挖施工的方法。半隧道的覆盖层较薄n地血荷载较大时，为了保持隧道学子面、地表的稳定、支撑荷载及防比隧道开挖面因崩塌

7、迪影响到地表的工程，一般采用超前支护的方法对开挖面前方的土体进行预加固。因此，探寻松散地层对隧道预支护工程影响，具有遠要的理论意义和实际工程意义。松散地层是指粘结性差、强度低、易风化、有时遇水膨胀、白稳能力差的岩层,它具有破碎、软费、松散、膨胀、流变、强风化蚀变等特点。国内外学术上，对松散地层的认识存在差别，缺乏充分科学的统一的标准，但其特征都是相対于致密、坚硬、支护容易的岩体面言的松、散、软、弱。松散地层是一种典型软弱围岩之•一，结理和裂隙比较发育，岩体被切割得很破碎，结构面对岩体的变形和破坏不起作用,其围岩可分为工程软岩和地质软岩。根据对松散地层性质和机理的

8、分析，对以看出在这种地质