不良地质隧道施工.doc

不良地质隧道处理方案设计 学院：土木与交通学院 班级：地下建筑13-1班 组员： 1309170113 1309170105 1309170102 130917101 指导教师： 目录 1. 前言 1 2. 松散性围岩 1 3. 膨胀性围岩 1 3.1膨胀土围岩的特性 2 3.2膨胀土围岩对隧道施工的危害 2 3.3膨胀土围岩的隧道施工要点 2 4.流沙地质 3 5.岩溶地质 4 5.1溶洞对隧道施工的影响 4 5.2隧道遇到溶洞的处理措施 4 6.高地应力硬岩（岩爆）地质 5 7.煤系地层 5 7.1瓦斯的性质 6 7.2瓦斯放出的类型 6 7.3防止瓦斯事故的措施 6 8.隧道施工坍方 7 8.1隧道塌方的原因分析 7 8.2预防坍塌的措施 7 8.3坍塌处理方法 8 1.前言 隧道施工中不良地质条件通常是指施工环境周围存在着断层发育、岩体破碎、地质发生异变及含水量与最优含水量的偏差较大等情况。常见的不良地质有膨胀性围岩、岩爆、塌方等。不良和特殊地质地段隧道施工的一般原则是：（1）充分利用各种手段和方法，尽可能准确掌握不良地质情况。（2）根据掌握的不良地质情况，制定相应的施工方案及处理措施。（3）随着施工揭露地质，并根据施工安全性和支护措施的效果，及时修正设计，保证施工安全和隧道质量。 2.松散性围岩 松散地层结构松散，胶结性弱，稳定性差，在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体；漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。隧道穿过这类地层，应减少对围岩的扰动，必须先超前支护强行增加围岩的整体性，开挖后及时钢支撑锚喷封闭，同时做好控制地下水等措施。下面简述几种主要施工方法： 1、超前支护 隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。 1）超前锚杆或超前小钢管：采用这种方法是爆破前，将超前锚杆或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。末端支撑在拱部围岩内的悬吊锚杆或格栅拱支撑上。使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。超前铺杆宜采用早强型砂浆锚杆，以尽早发挥超前支护作用。 2）超前管棚法：此法适用于围岩为砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常散软、破碎的土壤，钻孔后极易塌孔的地层。在采用此法时，管棚长度应按地质情况选用，但应保证开挖后管棚有足够的超前长度。为增加管棚刚度，可在钢管内灌入混凝土或设置钢筋笼，注入水泥砂浆。于是在地层中建立起一个临时承载棚，在其防护下施工。 2、超前小导管预注浆 超前小导管预注浆是沿开挖外轮廓线，以一定角度打入管壁带孔的小导管，并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的措施。它既能将洞周围岩体预加固，又能起超前预支护作用。此法适用于自稳时间很短的砂层、砂卵（砾）石层等松散地层施工。 3、降水、堵水、排水 在松散地层中含水，对隧道施工的危害极大。排除施工部位的地下水，有利于施工。降水、堵水的方法较多，如降水可在洞内或辅助坑道内井点降水。在埋深较浅的隧道中，可用深井泵降水，在洞外地面隧道两侧布点进行。允许衬砌背后设置超量排水管将水排至中心排水沟。 4、开挖方法一般采用台阶法、CD法及侧壁导坑法。施工中必须短进尺、弱爆破、强支护。开挖循环进尺宜为50~100cm。 3.膨胀性围岩 膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性，且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。穿过膨胀土地层的隧道，常常可以见到开挖后不久围岩因开挖而产生变形，或者因浸水而膨胀，或因风化而开裂等现象。使坑道的顶部及两侧向内挤入，底部膨起，随着时间的增长导致围岩失稳，支撑、衬砌变形和破坏。 3.1膨胀土围岩的特性 1）膨胀土围岩大多具有原始地层的超固结特性，使土体中储存有较高的初始应力。当隧道开挖后，引起围岩应力释放，强度降低，产生卸荷膨胀。因此，膨胀土围岩常常具有明显的塑性流变特性，开挖后将产生较大的塑性变形。 2）膨胀土中有各种形态发育的裂隙，形成土体的多裂隙性。膨胀土围岩实际上是土块与各种