【正文】 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 『 第八章 ▎ 不良地質(zhì)隧道施工 『 ▎ 概述 『 ▎ 富水?dāng)鄬悠扑閲鷰r 『 ▎ 膨脹性和擠壓性圍巖 『 ▎ 黃土地質(zhì) 『 ▎ 巖溶地質(zhì) 『 ▎ 高地應(yīng)力硬巖（巖爆）地質(zhì) 『 ▎ 煤系地層 『 ▎ 隧道施工坍方處理措施 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 主要內(nèi)容 ?不良地質(zhì)種類及施工一般原則 ?富水?dāng)鄬悠扑閲鷰r、膨脹性和擠壓性圍巖、巖溶地質(zhì)、高地應(yīng)力硬巖地質(zhì)（巖爆） ?隧道施工坍方的處理措施 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 『 ▎ 概述 一、不良和特殊地質(zhì)地段的概念 （一）不良地質(zhì)地段 不良地質(zhì)：是指滑坡、崩塌、巖堆、偏壓地層、巖溶、高應(yīng)力、高強(qiáng)度地層、松散地層、軟土地段等不利于隧道工程穩(wěn)定的不良地質(zhì)環(huán)境。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG （二） 特殊地質(zhì)地段 特殊地質(zhì)地段是指膨脹地層、黃土地層、含水未固結(jié)圍巖、溶洞、斷層、巖爆、流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。 二、施工風(fēng)險(xiǎn) ?圍巖失穩(wěn)、坍塌 (大塌方或小塌方 ) ?隧道支護(hù)變形 ?襯砌結(jié)構(gòu)斷裂 ?嚴(yán)重影響施工進(jìn)度 ?瓦斯地層會(huì)威脅施工安全 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 三、不良和特殊地質(zhì)地段隧道施工的一般規(guī)定 ?施工前要認(rèn)真研究分析過(guò)程及水文地質(zhì)資料，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，作出風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定完整的施工技術(shù)方案，并結(jié)合專項(xiàng)應(yīng)急救援預(yù)案。 ?宜積極采用巖土控制變形分析法施工技術(shù)。 ?支護(hù)及時(shí)封閉：仰拱距開(kāi)挖工作面距離宜控制在 40m以內(nèi)，洞口段、淺埋段、斷層破碎帶，二次襯砌應(yīng)及時(shí)施作。 ?施工中發(fā)送地質(zhì)災(zāi)害時(shí)應(yīng)立即啟動(dòng)應(yīng)急救援預(yù)案。 ?根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工方案。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 四、不良地質(zhì)地段隧道施工原則 原則：“先治水、短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤量測(cè)”。 選擇施工方法（包括開(kāi)挖及支護(hù)）時(shí)，應(yīng)以安全及工程質(zhì)量為前提，綜合考慮其他因素。同時(shí)考慮圍巖變化時(shí)施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性，以免造成工程失誤和增加投資，例如：避免支護(hù)傾限等。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG ：隧道工程實(shí)際發(fā)揮作用的地質(zhì)。 ?理解新奧法的精神，該地質(zhì)應(yīng)加大支護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)。 ?噴錨支護(hù)后仍不能提供足夠的支護(hù)能力時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)、已支護(hù)地段應(yīng)采用綜合補(bǔ)強(qiáng)手。 （ 1）要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受開(kāi)挖后的圍巖壓力。 （ 2）圍巖穩(wěn)定性控制點(diǎn)包括拱頂、掌子面及隧道底部。常產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或沉陷，應(yīng)加支護(hù)仰拱。 （ 3）圍巖無(wú)自穩(wěn)能力時(shí)，一般應(yīng)采用先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用噴混凝土封閉。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG （ 4）超前支護(hù)一般可用管棚、錨管、錨桿聯(lián)合支護(hù)，鋼架、網(wǎng)、噴混凝土聯(lián)合支護(hù)。 （ 5）支護(hù)施作應(yīng)迅速、及時(shí)，支護(hù)應(yīng)及時(shí)封閉，以充分發(fā)揮支護(hù)的承載作用。 不宜采用全斷面開(kāi)挖，傳統(tǒng)上采用多分部工法，在采取掌子面穩(wěn)定措施后，可采用少分部工法。 相同圍巖條件下，多分部能提高洞室的穩(wěn)定性。但每一分部支護(hù)都應(yīng)及時(shí)封閉。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 、無(wú)自穩(wěn)能力的圍巖時(shí) 應(yīng)先改進(jìn)圍巖，使其有短期自穩(wěn)能力?？刹捎脡鹤⑺嗌皾{或化學(xué)漿液加固圍巖的方法，以提高其自穩(wěn)性。 襯砌臨時(shí)加強(qiáng)，分析原因，襯砌背后注漿補(bǔ)強(qiáng)，當(dāng)拱腳、墻基注漿加固，撤換等。 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 在隧道施工中，往往會(huì)遇到斷層破碎帶、富水軟巖及大量涌水地段，這些地段往往不是單獨(dú)出現(xiàn)，不少情況是同時(shí)存在的。因此三者之間既有聯(lián)系，又各有特點(diǎn)，其施工措施也是既有共性，又各有側(cè)重。 『 ▎ 富水?dāng)鄬悠扑閲鷰r 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 斷層破碎帶是常見(jiàn)的不良地質(zhì)段，斷層帶內(nèi) 巖體破碎 ，呈塊石、破碎或角礫狀，甚至呈 斷層泥 ，巖體強(qiáng)度低，圍巖自穩(wěn)能力差 ，施工困難。其施工難度取決于 斷層的性質(zhì) 、斷層 破碎帶的寬度 、 填充物 、 含水性 和 斷層本身的活動(dòng)性 以及隧道軸線和斷層構(gòu)造線方向的組合關(guān)系 等因素。 隧道軸線接近于垂直構(gòu)造線方向 時(shí)，斷層規(guī)模較小，破碎帶不寬，且含水量較小時(shí)，條件比較有利可隨挖隨撐。當(dāng)隧道軸線斜交或者平行于構(gòu)造方向 時(shí)，則隧道穿過(guò)破碎帶的長(zhǎng)度增大，施工難度大。見(jiàn)下頁(yè)圖。 （一）斷層破碎帶 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 隧道中線與斷層帶的位置 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 富水軟巖是指各類土質(zhì)、軟巖、極嚴(yán)重的風(fēng)化的各種巖層、極軟弱破碎的斷層帶以及堆積、坡積層，在富含地下水的情況下，巖體強(qiáng)度很低，自穩(wěn)能力極差的圍巖。施工難度極大，俗稱 “ 爛洞子 ” 。 （二）富水軟巖 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 大量涌水也是常見(jiàn)的不良地質(zhì)現(xiàn)象。在雨量充沛和地下水豐富的地區(qū)，隧道穿過(guò) 斷層破碎帶 、裂隙密集帶 、 不同巖層接觸帶 或 巖溶發(fā)育地段 時(shí)，施工中往往會(huì)發(fā)生地下水和承壓水大量涌出的現(xiàn)象。典型隧道：渝懷線 圓梁山隧道 、蘭武線 烏鞘嶺隧道 。 （三）大量涌水 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG （三）大量涌水 烏鞘嶺隧道 7號(hào)斜井洞內(nèi)涌水 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 對(duì)于富水軟弱破碎圍巖隧道，設(shè)計(jì)一般根據(jù) 地表探測(cè) 和少量的 地質(zhì)鉆孔 ，來(lái)推斷地下深處的隧道地質(zhì)條件，往往 與實(shí)際地質(zhì)條件存在差異 。因此，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)施工掌子面前方的地質(zhì)條件就非常必要，應(yīng)把 地質(zhì)超前預(yù)報(bào) 作為一個(gè) 工序 納入生產(chǎn)過(guò)程。 富水?dāng)鄬悠扑閲鷰r施工 （一）超前地質(zhì)預(yù)報(bào) 隧 道 工 程 SUI DAO GONG CHENG 地質(zhì) 預(yù)報(bào)方法 主要有：鉆孔超前探測(cè)；超前地質(zhì)導(dǎo)坑；地震波、聲波、地質(zhì)雷達(dá)等物理探測(cè)。 重點(diǎn) 預(yù)報(bào)內(nèi)容 ： 開(kāi)挖面前方的地質(zhì)情況； 圍巖整體性、斷層、軟弱破碎帶在前方的位置和對(duì)施工的影響；