【正文】 及時(shí)噴射混凝土護(hù)面 。 (1)支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度 ， 能承受開挖后的圍巖壓力 。 特殊地質(zhì)地段隧道施工時(shí)，不宜采用全斷面開挖。 拱部擴(kuò)挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)先挑頂后擴(kuò)挖。挑頂作業(yè)宜先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。 當(dāng)拱腳、墻基松軟時(shí)，灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。 隧道采用?三斜一豎?的施工方案 ,隧道中部穿過的 465米長(zhǎng)的 9斷層地段，最大涌水量每晝夜高達(dá) 40000m3,是整座隧道的控制地段。 1981年 11月開工， 1989年 12月建成。 ?云臺(tái)山隧道 云臺(tái)山隧道位于侯 (馬 )月 (山 )鐵路線山西沁水縣和翼城縣相鄰處，穿越中條山主峰。 主要地質(zhì)問題： ?Ⅰ 線隧道進(jìn)口通過 192 m古河槽地段，為土夾碎石層； ?洞身穿越煤系地層 1 740 m，揭煤 13次，有瓦斯； ?穿越較大的斷裂帶 4條， ?膨脹性圍巖地段占全隧總長(zhǎng) 的 96%。 ?家竹箐隧道 家竹箐隧道是中國(guó)鐵路瓦斯含量最高的長(zhǎng)大隧道，位于南昆鐵路威（舍）紅（果）段的魯番站與上西鋪站之間。 隧道洞身有 1085米是煤系 地層，主要煤層共 14層，各煤層瓦斯壓力測(cè)算值大多超過 ，最高的達(dá)到 。因此，家竹箐隧道屬高瓦斯 有突出危險(xiǎn)的隧道，其施工難度和危險(xiǎn)性，在我國(guó)鐵路隧道建設(shè)史中還沒有先例。 富水軟巖 是指在各類土質(zhì) 、 軟巖 、 極嚴(yán)重風(fēng)化的各種巖層 、 極軟弱破碎的斷層帶以及堆積 、 坡積層中 ，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 。 預(yù)測(cè)開挖面前方的地質(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 ， 地下水活動(dòng)情況等 。 ② 中期預(yù)報(bào) ?巖石微觀構(gòu)造研究 ?工程地質(zhì)類比 ?地震反射波法 ?地質(zhì)雷達(dá)法 ?圖析法 ③ 短期預(yù)報(bào) ?開挖面及其附近的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào) ?掌子面超前鉆孔預(yù)報(bào) (二 )注漿堵水并加固圍巖 富水軟弱破碎圍巖隧道處理地下水原則一般是：以堵截為主 ， 排引為輔 。 ? 對(duì)富水地段沿隧道開挖輪廓線以外進(jìn)行環(huán)形注漿 ，形成止水帳幕 ， 防止或減小地下水進(jìn)入開挖工作面 。 當(dāng)?shù)叵滤c地表水連通時(shí) ， 埋深小于 20m采用地表注漿 ， 埋深大于 20m時(shí)采用洞內(nèi)注漿 正洞 平行導(dǎo)坑 (c)平導(dǎo)超前注漿 正注漿區(qū)域 已注漿區(qū)域 (a)洞內(nèi)超前注漿 (b)地表超前注漿 (三 ) 開挖及支護(hù) ? 單線隧道采用正臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開挖法 ，雙線和多線隧道采用 CD法 、 CRD法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 ， 循環(huán)進(jìn)尺 ~ ?開挖手段上 ， 采取兩種方法 ， 一是在特別軟弱的圍巖段 ， 采用非鉆爆開挖 ， 如利用十字鎬 、 風(fēng)鎬開挖或利用小型挖裝機(jī)開挖 。 ?開挖施工要求 ? 根據(jù)量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù) ?支護(hù)施工要求 ? 根據(jù)量測(cè)結(jié)果確定施作時(shí)機(jī) ?襯砌施工要求 ? 仰拱必須及早施作 ， 形成封閉結(jié)構(gòu) 三 、 工程實(shí)例 —— 京九線岐嶺隧道 工程概況 初期施工情況 ? 圍巖自穩(wěn)及自承能力極差 ? 富水 地質(zhì)原因分析 ? 方案比選 施工方案 ?樁柱法 ?雙側(cè)壁導(dǎo)坑法 ? 綜合排水技術(shù) 具體施工方法 ?封堵疏排地表水 ， 杜絕地表水和降水的補(bǔ)給 ?截水溝 ?地表混凝土封閉 ?平導(dǎo)與泄水洞截 、 排水 ?深井點(diǎn)降水 ?洞內(nèi)降排水 ?負(fù)壓抽水 ?開挖中的疏排水 ? 支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工 具體施工方法 ?超前預(yù)加固 ?側(cè)壁導(dǎo)坑 、 泄水洞及平導(dǎo) ?上弧導(dǎo) ?初期支護(hù) ?二次襯砌 ?第一次 60cm ?第二次 30cm ? 深孔長(zhǎng)套管劈裂注漿 具體施工方法 ?注漿方法 ?分段長(zhǎng)套管前進(jìn)式注漿 ?擠壓注漿 ?滲透注漿 ?注漿材料 ?水泥 —— 水玻璃雙漿液 ?注漿施工 ?拱部大管棚注漿施工 ?突水涌泥段注漿施工 ?極軟致密原狀地層中的注漿施工 施工效果 提前 第三節(jié) 膨脹性和擠壓性圍巖 一、基本概念 ?膨脹巖 礦物成分：親水性礦物，蒙托石、伊利石 特性：吸水膨脹軟化，失水收縮硬裂 ?擠壓性圍巖 強(qiáng)度低，在高地應(yīng)力作用下產(chǎn)生?剪脹? 二、膨脹性圍巖的基本特征與分級(jí) (一 )膨脹巖基本特征 (1)質(zhì)軟，強(qiáng)度低 (2)自由膨脹率高 (3)空隙率大 (4)易風(fēng)化、崩解性強(qiáng) (5)膨脹壓力大 (二 )膨脹巖的判別與分級(jí) ?判別依據(jù) ?間接反應(yīng)巖石膨脹指標(biāo) ?直接定量反應(yīng)巖石膨脹力學(xué)指標(biāo)以及不同荷載下的膨脹率大小的指標(biāo) ?判別程序 ?初步判定 ?詳細(xì)判定 項(xiàng)目 指標(biāo) 極限膨脹力 ( P max ) ＞ 100kPa 極限膨脹率 ( p max ) ＞ 3% 干燥飽 和吸水率 ( R dw ) ＞ 10% 自由膨脹率 ( F s ) ＞ 30% 礦物質(zhì)成分 ( 蒙托石、伊利石含量 ) ≥ 15% 膨脹巖的判別標(biāo)準(zhǔn) 項(xiàng)目 極限膨脹力 ( k P a ) 極限膨脹率 ( % ) 干燥飽和吸水率 ( % ) 自由膨脹率 ( % ) 弱膨脹巖 1 0 0 ~ 3 0 0 3 ~ 1 5 1 0 ~ 3 0 3 0 ~ 5 0 中膨脹巖 3 0 0 ~ 5 0 0 1 5 ~ 3 0 3 0 ~ 5 0 5 0 ~ 7 0 強(qiáng) 膨脹巖 ＞ 500 ＞ 30 ＞ 50 ＞ 70 項(xiàng)目 膨脹力(kPa) 彈性模量 (102 M P a ) 泊松比 內(nèi)摩擦角( 176。 max/?bR圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比 = 標(biāo)準(zhǔn)類別 極高地應(yīng)力 高地應(yīng)力 一般地應(yīng)力 法國(guó)隧道協(xié)會(huì) ＜ 2 2 ~ 4 ＞ 4 我國(guó)工程巖體分級(jí)基準(zhǔn) ＜ 4 4 ~ 7 ＞ 7 日本新奧法指南 ( 1 9 9 6 ) ＜ 2 4 ~ 6 ＞ 6 日本仲野分級(jí) ＜ 2 2 ~ 4 ＞ 4 (1)圍巖大變形量的劃分 鐵路隧道大變形的變形量劃分 單線隧道 ( c m ) 25 ～ 50 50 ～ 70 ＞ 70 雙線隧道 ( c m ) 40 ～ 70 70 ～ 100 ＞ 100 大變形的等級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ (2)烏鞘嶺隧道高地應(yīng)力軟巖隧道大變形分級(jí) 擠壓性隧道的大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn) 強(qiáng)度 應(yīng)力比 R b / σ m a x 0 .2 5 ～ 0 .5 0 0 .1 5 ～ 0 .2 5 ＜ 0 .1 5 原始地應(yīng)力 ( M P a ) 5 .0 ～ 1 0 .0 1 0 .0 ～ 1 5 .0 ＞ 1 5 .0 相對(duì)變形 4% ～ 7% 7% ～ 10% ＞ 10% 大變形分級(jí) Ⅰ Ⅱ Ⅲ ?變形量大 最大變形可達(dá)數(shù) 10cm至 100cm以上 。 堡子梁隧道排架下沉120cm， 邊墻向下擠進(jìn) 30~40cm。 烏鞘嶺隧道嶺脊段最大水平收斂達(dá) 1209mm， 最大拱頂下沉 367mm。 ?變形速度高 家竹箐隧道初期支護(hù)變形速度達(dá) 3~4cm/d。 烏鞘嶺隧道嶺脊段變形量測(cè)開始階段變形速率最高達(dá) 167mm/d， 最大變形速率按 F F 志留系板巖夾千枚巖 、 F7幾區(qū)段分別可達(dá) 73mm/d、 143 mm/d、 165mm/d、 167mm/d。 變形的收斂持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng) 。家竹箐隧道收斂時(shí)間在百天以上 。 烏鞘嶺隧道大變形區(qū)段變形持續(xù)時(shí)間達(dá) 120d， 一般要40~50d。 高地應(yīng)力使坑道周邊圍巖的塑性區(qū)增加 ， 破壞范圍增大 。 ?圍巖破壞范圍大 五、擠壓性圍巖的隧道設(shè)計(jì)理念 膨脹性和擠壓性圍巖的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法主要可歸納為