第5章 隧道施工2.ppt

第5节 特殊地质地段的隧道施工 超前锚杆超前小导管管棚等简介管棚进洞法：适用于：软弱地层等。 现场管棚： （1） 先墙后拱法 全称为“全部明挖先墙后拱法”。 适用于：临时边坡能暂时稳定的对称式明洞。 优点：衬砌整体性好，施工空间大，有利于施工。 缺点：土方开挖量大，刷坡较高。 1. 安装套拱中导向管 2. 绑扎套拱钢筋网 3. 套拱底模安装 4. 套拱堵头模板安装 5. 套拱模板加固及泵管安装 6. 套拱拆模后施钻管棚孔 7. 套拱施钻管棚孔 8. 套拱送管棚施工 9. 管棚注浆后封孔 10. 套拱施作完成 ①注浆材料～水泥浆，或水泥～水玻璃浆； ②注浆压力～0.5～1.0MPa。 ③单根导管浆液扩散半径，按下式计算： b--导管中至中间距. ④单根导管注浆量 ： l—导管长度，m； n—围岩空隙率，% 。 ④注浆效果检查：取岩芯，达设计要求后才能进行开挖。 隧道注浆方法: 第5节 特殊地质地段的隧道施工 特殊地质地段： 膨胀土、软弱黄土、溶洞、断层、流沙、岩爆，瓦斯地层等。 施工注意: ●制订针对性强的施工方案。 ●施工总原则： “先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳前进”。 ●充分考虑采用预支护、预加固措施。 围岩的特性 ①明显的塑性流变特性，开挖后塑性变形大。 ②初期围岩变形大，且变形发展速度快。 ③膨胀压力将使得围岩压力显著增加。 支护结构 ①初期支护： 网、锚、喷联合支护 喷射钢纤维混凝土(取消钢筋网) ②辅助施工措施： 超前锚杆 超前小导管注浆 管棚、钢支撑等。 ③衬砌： 必须设仰拱。 （2） 黄土 围岩特性 ①干湿变性：黄土在干燥时很坚固，承压力也较高，施工可顺利进行；当受水浸湿后则呈不同程度的湿陷性，会突然发生下沉现象，极容易造成隧道坍塌。 ②节理影响：在隧道开挖时，土体顺着节理张松或剪断；隧道顶部极易产生“塌顶”，侧壁普遍出现掉土。 ③溶洞与陷穴危害：这是黄土地区经常见到的现象。 ◆隧道若在其上方，则有基础下沉的危害； ◆隧道若在其下方，常有发生冒顶的危险； ◆隧道若在其邻侧，可能承受偏压。 施工原则与方法（参考膨胀土） （3）溶洞 溶洞类型 死、干、小型溶洞：较容易处理 活、湿、大型溶洞：较难处理。 对隧道施工的影响 ① 引 ◆对象：遇到暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。 ◆方法：暗管、涵管或小桥。 ③ 越◆方法1： 隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，加深该侧的边墙基础，见图d。 ◆方法2：隧道底部遇有较大溶洞并有流水，在隧底以下砌筑圬工承重墙，跨越而过，承重墙内套设涵管引排溶洞水(图e)。 ◆方法3：隧道过墙部位遇到较大、较深的溶洞，加深边墙基础困难，在边墙下或隧底以下筑拱跨过(图f)。 ④ 绕 若溶洞处理耗时，可采用迂回导坑绕过溶洞，继续隧道前方的施工,同时留下专门队伍处理溶洞。 溶洞地段施工的注意事项 ◆多作物探超前预报，如地质雷达。 ◆穿过溶洞时，细查溶洞顶部，及时处理危石。 ◆严格控制爆破药量，减少对围岩的扰动。 （4） 岩爆 ◆岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而发生的一种应力突发现象。 ◆岩爆形成的两个条件： (1)地层的岩性条件。结构基本完整的脆硬岩地层。多见于石英岩、花岗岩、正长岩、闪长岩、花岗闪长岩、大理岩、片麻岩等。 (2)地应力条件。埋深大的隧道，因只有埋深大才足以形成高地应力，埋深超过700m的隧道发生岩爆的情况居多。 隧道内岩爆的特点 ①岩爆在发生前并无明显预兆，总是突然发生。 ②岩爆时，岩块自洞壁迸射而出，块度从几厘米到几十厘米不等，甚至上吨重岩石弹落。 ③岩爆多发生在新开挖工作面及其附近。 岩爆的防治措施 ①强化围岩 出发点：给围岩一定的径向约束，使围岩的应力状态从平面转向三维。 ◆方法：锚喷加固、网锚喷联合、钢支撑网喷联合、注浆等。 ②弱化围岩 ◆方法： ●往岩层中注水：可改变岩石的物理力学性质，降低岩石的脆性和储存能量的能力。 ●解除围岩中的高地应力：预裂爆破、排孔法、切缝法等。可消减围岩中的能量。 （5）高地温 高地温的热源 ◆火山热 ◆放射性元素裂变热 施工注意事项及措施 ◆事项1：洞内温度