不良地質(zhì)條件下隧道施工關(guān)鍵技術(shù)概述.ppt

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1、隧道工程第十章不良地質(zhì)和特殊地質(zhì)地段隧道施工★知識目標(biāo)：了解隧道通過特殊地質(zhì)地段施工時應(yīng)注意的關(guān)鍵技術(shù)；熟悉膨脹性巖土的基本特征；掌握膨脹性圍巖地段隧道施工要點；了解黃土、溶洞的分類及其對隧道施工的影響；掌握黃土地段隧道施工方法及注意事項；掌握溶洞、松散地層、流沙、高地溫地段隧道的處理措施及注意事項；掌握坍方、瓦斯事故的預(yù)防與處理措施；熟悉隧道內(nèi)巖爆的特點、產(chǎn)生條件、防治措施及施工注意事項?！锬芰δ繕?biāo)：能判斷各種不良和特殊地質(zhì)地段；能夠在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)圍巖級別結(jié)合施工單位的具體情況，綜合考慮各方面的因素，擬定施工方案，制定

2、相應(yīng)的施工方法和技術(shù)措施。隧道工程第一節(jié)概述一、不良和特殊地質(zhì)地段（一）不良地質(zhì)地段不良地質(zhì)地段是指滑坡、崩塌、巖堆、偏壓地層、巖溶、高應(yīng)力、高強度地層、松散地層、軟土地層等不利于隧道工程的不良地質(zhì)環(huán)境。（二）特殊地質(zhì)地段特殊地質(zhì)地段是指膨脹地層、軟弱黃土地層、含水未固結(jié)圍巖、溶洞、斷層、巖爆、流砂等地段以及瓦斯溢出地層等。二、不良和特殊地質(zhì)地段隧道施工應(yīng)注意的事項1.施工前應(yīng)對隧道工程設(shè)計文件、圖紙、資料，尤其是對工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料應(yīng)進行詳細(xì)調(diào)查分析，特別應(yīng)查明隧道影響范圍內(nèi)的各種不良地質(zhì)、特殊地質(zhì)地段的圍巖級別。超前鉆探和超前

3、彈性波探測是預(yù)測復(fù)雜、多變地段重大不良地質(zhì)情況的有效手段。2.特殊地質(zhì)地段隧道施工，以“先治水、短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進”為指導(dǎo)原則。3.特殊地質(zhì)地段隧道施工時，不宜采用全斷面開挖。隧道開挖方式，無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法，還是采用人工和機械混合開挖法，應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件合理選用。隧道工程4.隧道通過自穩(wěn)時間短的軟弱破碎巖體、淺埋軟巖和嚴(yán)重偏壓、巖溶流泥地段、砂層、砂卵(礫)石層、斷層破碎帶以及大面積淋水或涌水地段時，為保證洞體穩(wěn)定可采用超前錨桿、超前小鋼管、管棚、地表預(yù)加固地層和圍巖預(yù)注漿等輔助

4、施工措施，對地層進行預(yù)加固、超前支護或止水。5.采用新奧法施工的隧道，為了掌握施工中圍巖和支護的力學(xué)動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全，應(yīng)實施現(xiàn)場監(jiān)控量測，充分利用監(jiān)控量測指導(dǎo)施工。6.特殊地質(zhì)地段隧道，除大面積淋水地段、流沙地段，穿過未膠結(jié)松散地層和嚴(yán)寒地區(qū)的凍脹地層等，施工時應(yīng)采取相應(yīng)的措施外，均可采用錨噴支護施工。7.當(dāng)采用構(gòu)件支撐作臨時支護時，支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。圍巖出現(xiàn)底部壓力，產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時應(yīng)加設(shè)底梁。當(dāng)圍巖極為松軟破碎時，應(yīng)采用先護后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。根據(jù)

5、現(xiàn)場條件，可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐。支撐作業(yè)應(yīng)迅速、及時，以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。8.圍巖壓力過大，支撐受力下沉侵入襯砌設(shè)計斷面，必須挑頂(即將隧道頂部提高)時，其處理方法是：拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)先挑頂后擴挖；當(dāng)擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計斷面部分的拱圈，使混凝土達到所需強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分；挑挖作業(yè)宜先護后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。9.對于極松散的未固結(jié)圍巖和自穩(wěn)性極差的圍巖，當(dāng)采用先護后挖法仍不能開挖成形時，宜采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液的方法，以固結(jié)圍巖，提高其

6、自穩(wěn)性。隧道工程第二節(jié)膨脹土圍巖地段隧道施工一、膨脹土圍巖的特性隧道穿過膨脹土地層，隧道開挖后不久，常?？梢砸姷絿鷰r因開挖而產(chǎn)生變形，或者因浸水而膨脹，或因風(fēng)化而開裂等現(xiàn)象。使坑道的頂部及兩側(cè)向內(nèi)擠入，底部鼓起，隨著時間的增長導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，支撐、襯砌變形和破壞。這些現(xiàn)象說明膨脹土圍巖性質(zhì)是極其復(fù)雜的。它與一般土質(zhì)的圍巖性質(zhì)有著根本的區(qū)別。二、膨脹土圍巖對隧道施工的危害圍巖開裂坑道下沉圍巖膨脹突出和坍塌底部隆起襯砌變形和破壞隧道工程隧道工程三、膨脹土圍巖隧道的施工要點（一）加強調(diào)查、量測圍巖的壓力和流變（二）合理選擇施工方法（三）防止圍

7、巖濕度變化（四）合理進行圍巖支護1.噴錨支護，穩(wěn)定圍巖2.預(yù)留變形縫3.襯砌結(jié)構(gòu)及早閉合4.及時施作仰拱隧道工程第三節(jié)黃土地段隧道施工一、黃土的分類及其對隧道施工的影響(一)黃土的特征、分類與分布黃土是指在干燥氣候條件下形成的一種具有褐黃、灰黃或黃褐等顏色，并有針狀大孔、垂直節(jié)理發(fā)育的特殊性土。顏色多呈黃色、淡灰黃色或黃褐色.二、黃土地層對隧道施工的影響1.黃土節(jié)理的影響2.黃土沖溝的影響3.黃土溶洞與陷穴的影響4.水對黃土隧道施工的影響隧道工程三、黃土隧道的施工方法黃土圍巖隧道，由于構(gòu)造節(jié)理切割，將降低圍巖的穩(wěn)定性，施工時應(yīng)做好黃土

8、中構(gòu)造節(jié)理的產(chǎn)狀與分布狀況的調(diào)查，對因構(gòu)造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位進行加強支護，防止坍塌。2.施工中應(yīng)遵循“短開挖、少擾動、強支護、實回填、嚴(yán)治水、勤量測”的施工原則，緊湊施工工序，精心組織施工。3.宜采用短臺階法或分