震旦系玄武岩与灰岩接触带隧道施工技术分析.docxVIP

?

?

震旦系玄武岩与灰岩接触带隧道施工技术分析

?

?

周雅

摘要：本文以织纳铁路孙家坡一号隧道建设为实例，以区域地质等资料为基础，以玄武岩与灰岩接触带为对象，首先介绍了围岩工程地质特性及超前地质预报方法，然后阐述了可溶岩与非可溶岩接触带隧道施工技术，最后对安全防护措施进行了探讨，对指导类似工程设计施工具有相当的指导意义。

关键词：单线隧道玄武岩与灰岩接触带超前地质预报方法

1.项目概况

贵州省境内的织金到纳雍铁路孙家坡一号隧道，全长3930m（DK9+485～DK13+415），隧道为人字坡，纵坡分别为3‰上坡、7‰下坡、11.52‰下坡，隧道最大埋深227m。

隧区穿越中高山区，坡面覆盖层较薄，部分地段基岩大面积出露，段内断裂构造发育，隧道穿越断层有2条（孙家寨断层、箐门口断层），其断层破碎带岩体破碎松散，且为富含水层。洞身主要为玄武岩，轨底下一定深度范围内有茅口组灰岩。

2.围岩工程地质特性及超前地质预报方法

2.1围岩工程地质特性

孙家坡一号隧道洞身DK10+544～DK13+415段基底位于玄武岩与灰岩接触带，隧底可能沿接触带岩溶发育。根据灰岩产状及隧道洞身玄武岩流面产状推测，茅口组灰岩下伏于玄武岩之下，隧道洞身多处于玄武岩中，根据孙家坡隧道1号深孔揭示，茅口组灰岩位于隧道轨底以下，发育有大型岩溶现象，主发育方向近垂直于隧道往左侧发育。

（1）玄武岩（P2β）为火山岩，绿色、灰黑色，多为拉斑结构，可见斜长石、辉石等矿物，具杏仁状、气孔状构造，柱状节理发育，岩性以玄武岩、火山集块岩为主，局部夹凝灰岩。

（2）灰岩（P1m）：灰色、深灰色，隐晶质结构，钙质胶结，中厚层状构造，具缝合线及层纹状构造，局部含泥质、含白云质斑块灰岩，夹燧石结核，节理裂隙较发育，溶蚀较发育。岩体较完整，质坚性脆。

2.2超前地质预报方法

（1）采取以地质调查法为基础，物探法及钻探法为主的综合超前地质预报方法，当物探探测掌子面前方发现异常，增设超前钻孔验证；当超前水平钻孔探测掌子面前方水量较大时，在集中出水的水平钻孔周边增设超前排水孔，根据超前水平钻孔出水的位置、水量、水压等优化调整超前排水孔的孔数、范围及长度。

（2）孙家坡一号隧道预报的重点段落为DK10+439～+569、DK12+784～+899，根据超前地质预报的岩层破碎情况及地下水的发育情况，进行综合分析研究，动态设计，调整防护措施：加强初期支护、加强衬砌结构、超前预注浆等，根据超前地质预报结果，确定注浆段落，注浆参数，注浆范围等。

（3）DK10+544～DK13+415段基底位于玄武岩与灰岩接触带，隧底可能沿接触带岩溶发育，该段仰拱施做前对隧底进行超前探测，查明隧底是否有隐伏岩溶，采用回填、跨越等综合处理措施。

3.可溶岩与非可溶巖接触带隧道施工技术

DK10+514～DK12+939段洞身或隧底以下一定深度遇溶蚀破碎带、古岩溶沟槽、接触带风化蚀变层（玄武土）的可能性大。针对玄武岩与灰岩接触带的位置、接触关系、接触带充填情况及富水程度等不全是隧道围岩级别所能涵盖的地质问题这一地质复杂性，施工过程中需通过补充地质工作、超前地质预报及开挖揭示情况将处理措施纳入动态设计。

3.1接触带位于边墙时

利用开挖及超前钻孔揭示的前方地质情况，确定接触带软弱夹层面的位置，施作边墙超前大外插角小导管局部注双液浆堵水，待注浆完毕并达到注浆效果后，台阶法+临时仰拱开挖，施作型钢钢架初期支护，及时施作二次衬砌，如图1所示。

3.2接触带位于拱部时

利用开挖及超前钻孔揭示的前方地质情况，确定接触带软弱夹层面的位置，施作拱部超前大外插角小导管局部注双液浆堵水，待注浆完毕并达到注浆效果后，台阶法+临时仰拱开挖，施作型钢钢架初期支护，及时施作二次衬砌。

3.3接触带位于隧底时

用超前钻孔及隧底开挖+基底探测揭示的隧底地质情况，确定接触带软弱夹层面的位置、深度及范围，施作Φ75钢管桩注浆加固，待注浆完毕并达到注浆效果后，台阶法+临时仰拱开挖，施作型钢钢架初期支护，及时施作二次衬砌。

（1）Φ75钢管桩中间仰拱部分垂直施作，两侧边墙分别按外倾5度、15度角施作。钢管桩顶孔口段采用C15细石砼回填，钢管桩长度以嵌入完整基岩不小于1.0m且桩长不超过10m控制。

（2）钢管桩采用探灌结合的方法施工，利用部分钢管桩钻孔作为探测孔，对探测孔进行取苡分析，确定隧底接触带深度及影响范围，以确定钢管桩加固深度及范围，以达到工程措施安全、合理的目的。探测孔纵横向间距5m左右，当地质情况出现异常时应适当加密探测孔，探测孔深度均不得小于设计加固深度。

（3）钢管桩施工完成后，应其注浆效果进行检查，检查注浆是否饱满，是否达到设计要求。根据检查结果及注浆过程记录，对注浆效果进行评定。衬砌。

4.安全防护措施

4.1突水突泥