第8章不良和特殊地质地段隧道施工.ppt

1、第一节概第一节概 述述第八章第八章 不良和特殊地质不良和特殊地质地段隧道施工地段隧道施工一、不良和特殊地质地段施工一般规定一、不良和特殊地质地段施工一般规定(一一)不良地质地段不良地质地段 不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程的不良地质环境。地段等不利于隧道工程的不良地质环境。地

2、段等不利于隧道工程的不良地质环境。地段等不利于隧道工程的不良地质环境。(二二)特殊地质地段特殊地质地段 特特特特殊殊殊殊地地地地质质质质地地地地段段段段是是是是指指指指膨膨膨膨胀胀胀胀地地地地层层层层、软软软软弱弱弱弱黄黄黄黄土土土土地地地地层层层层、含含含含水水水水未未未未固固固固结结结结围围围围岩岩岩岩、溶溶溶溶洞洞洞洞、断断断断层层层层、岩岩岩岩爆爆爆爆、流流流流沙沙沙沙等等等等地地地地段段段段以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。二、不良和特殊地质地段隧道工程二、不良和特殊地质地段隧道工程 隧隧隧隧道道道道通通通通过过过过不不不不良良良良、特特

3、特特殊殊殊殊地地地地质质质质地地地地段段段段，其其其其施施施施工工工工有有有有关关关关注注注注意意意意事项如下：事项如下：事项如下：事项如下：1.1.编制施工计划注意的事项编制施工计划注意的事项 在在在在充充充充分分分分调调调调查查查查研研研研究究究究的的的的基基基基础础础础上上上上，根根根根据据据据围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别结结结结合合合合施施施施工工工工单单单单位位位位的的的的具具具具体体体体情情情情况况况况，综综综综合合合合考考考考虑虑虑虑各各各各方方方方面面面面的的的的因因因因素素素素，拟拟拟拟定定定定施施施施工方案。工方案。工方案。工方案。2.2.选择施工方法注意事项选择施工方

4、法注意事项 特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以“先治水、短开挖、先治水、短开挖、先治水、短开挖、先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为为为为指导原则。指导原则。指导原则。指导原则。隧道选择施工方法隧道选择施工方法隧道选择施工方法隧道选择施工方法(包括开挖及支护包括开挖及支护包括开挖及支护包括开挖及支护)时，应以安时，应以安时，应以安时，应以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水全及工程

5、质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适

6、应性及其定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。3.3.加强监控和量测工作加强监控和量测工作 4.4.使用喷锚技术注意事项使用喷锚技术注意事项 施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求：(1)1)1)1)爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危石后及时喷

7、射混凝土护面。石后及时喷射混凝土护面。石后及时喷射混凝土护面。石后及时喷射混凝土护面。(2)(2)(2)(2)锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢拱架支撑加强支护。早装设钢拱架支撑加强支护。早装设钢拱架支撑加强支护。早装设钢拱架支撑加强支护。5.5.采用临时支护时注意事项采用临时支护时注意事项不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应

8、用构件支撑作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求：(1)1)1)1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。岩压力。岩压力。岩压力。(2)(2)(2)(2)围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁；陷时应加设底梁；陷时应加设底梁；陷时应加设底

9、梁；(3)3)3)3)当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；(4)(4)(4)(4)根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑；形成联合支撑；形成联合支撑；形成联合支撑；(5)(5)(5)(5)支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、

10、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的作用。作用。作用。作用。6.6.选用掘进方法时注意事项选用掘进方法时注意事项 特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理选用。选用。选用。选用。7.7.掘进时遇有围岩压力过大注意事项掘进时遇有围岩

11、压力过大注意事项 拱拱拱拱部部部部扩扩扩扩挖挖挖挖前前前前发发发发现现现现顶顶顶顶部部部部下下下下沉沉沉沉，应应应应先先先先挑挑挑挑顶顶顶顶后后后后扩扩扩扩挖挖挖挖。当当当当扩扩扩扩挖挖挖挖后后后后发发发发现现现现顶顶顶顶部部部部下下下下沉沉沉沉，应应应应立立立立好好好好拱拱拱拱架架架架和和和和模模模模板板板板先先先先灌灌灌灌筑筑筑筑满满满满足足足足设设设设计计计计断断断断面面面面部部部部分分分分的的的的拱拱拱拱圈圈圈圈，待待待待混混混混凝凝凝凝土土土土达达达达到到到到所所所所需需需需强强强强度度度度并并并并加加加加强强强强拱拱拱拱架架架架支支支支撑撑撑撑后后后后，再再再再行行行行挑挑挑挑顶顶

12、顶顶灌灌灌灌筑筑筑筑其其其其余余余余部部部部分分分分。挑挑挑挑顶顶顶顶作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。8.8.遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项 采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方法，以提高其自稳性。以提高其自稳性。以提高其自稳性。以提高其自稳性。9.9.衬砌出现开裂或下沉时注意事项衬砌出现开裂或下沉时

13、注意事项 当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措施加固基底。施加固基底。施加固基底。施加固基底。一、膨胀性围岩的基本特征与分级一、膨胀性围岩的基本特征与分级(一一)膨胀岩基本特征膨胀岩基本特征(1)(1)(1)(1)质软，强度低质软，强度低质软，强度低质软，强度低 ；(2)(2)(2)(2)自由膨胀率高；自由膨胀率高；自由膨胀率高；自由膨胀率高；(3)(3)(3)(3)空隙率大空隙率大空隙率大空隙率大 ；(4)(4)(4)(4)易风化、崩解性强易风化、崩解性强易风化、崩解性

14、强易风化、崩解性强 ；(5)(5)(5)(5)膨胀压力大膨胀压力大膨胀压力大膨胀压力大 ；(二二)膨胀岩的判别与分级膨胀岩的判别与分级 膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是间接反应岩石膨胀指标间接反应岩石膨胀指标间接反应岩石膨胀指标间接反应岩石膨胀指标 ；二是直接定量反应岩石膨胀；二是直接定量反应岩石膨胀；二是直接定量反应岩石膨胀；二是直接定量反应岩石膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标力学指标以及不同荷载下的膨胀率

15、大小的指标力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标。第二节膨胀性围岩地段隧道施工第二节膨胀性围岩地段隧道施工 膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中等膨胀岩和强膨胀岩等膨胀岩和强膨胀岩等膨胀岩和强膨胀岩等膨胀岩和强膨胀岩3 3 3 3级，见表。级，见表。级，见表。级，见表。项目项目项目项目指标指标指标指标极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力(P P P Pmaxmaxmaxmax)100kPa100kPa100kPa100kPa极限膨胀率极限膨胀率极限膨胀率极限

16、膨胀率(p p p pmaxmaxmaxmax)3%3%3%3%干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率(RdwRdwRdwRdw)10%10%10%10%自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率(FsFsFsFs)30%30%30%30%矿物质成分矿物质成分矿物质成分矿物质成分(蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量)15%15%15%15%膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表划分，只须满足其中划分，只须满足其中划分，只须满足其中划分，只须满足其中2 2 2 2项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。项目项目项目项目极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力(kPakPakPakPa)极限膨胀极限膨胀极限膨胀极限膨胀率率率率(%)(%)(%)(%)干燥饱和吸干燥饱和吸干燥饱和吸干燥饱和吸水率水率水率水率(%)(%)(%)(%)自由膨胀自由膨胀自