淺析三種不良地質(zhì)地段的隧道施工方法

1、淺析三種不良地質(zhì)地段的隧道施工方法【摘 要】隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，隧道施工的質(zhì)量越來越 受到關(guān)注。要采取適當(dāng)?shù)姆桨竵韺Σ涣嫉刭|(zhì)地段進行合理而有效地 施工。本文詳細地介紹了黃土、斷層、溶洞三種不良地質(zhì)地段隧道 施工方法，有一定的實用價值和借鑒意義?！娟P(guān)鍵詞】隧道施工；不良地質(zhì)；技術(shù)要求引言隧道施工是建筑工程中最普遍最常見的一種施工。工程量巨大， 安全性較低，然而隧道工程數(shù)量居多，并且在建筑施工中占有舉足 輕重的地位。隧道施工的質(zhì)量直接影響隧道的耐用性，壽命以及結(jié) 構(gòu)安全性。在施工中除了在技術(shù)上要注意之外，在做好防治工作也 固然重要。以下是對隧道工程施工進行了探索。1不良地質(zhì)黃土隧道施工方法及技

2、術(shù)要求1.1黃土隧道施工方法黃土地層隧道施工，應(yīng)做好黃土中構(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，在施工時應(yīng)加 強支護措施，防止坍塌，保證安全施工。黃土圍巖開挖后不能暴露時間過長，否則圍巖周壁風(fēng)化至內(nèi) 部，圍巖體松弛會加快，進而造成坍塌。因此，宜采用復(fù)合式襯砌， 在開挖時應(yīng)少擾動，開挖坑道后及時噴射混凝土，并以錨桿、鋼筋 網(wǎng)和支撐作初期支護，以快速形成嚴密的支護體系。必要時可采用 超前錨桿、管棚預(yù)支護加固圍巖。并應(yīng)在初期支護基本穩(wěn)固后，進 行永久支護襯砌的施工。襯砌背后尤其是拱頂回填要密實。做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理好陷 穴、裂縫，以免地面積

3、水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌。在有含水 的黃土地層中施工時，洞內(nèi)應(yīng)做良好的排水設(shè)施。當(dāng)?shù)叵滤枯^大 時，應(yīng)在洞內(nèi)采用井點降水法，將地下水位降至隧道襯砌底部以下， 以改善施工條件，加快施工速度；在干燥無水的黃土層中施工，應(yīng) 管理好施工用水，不使廢水漫流。1.2黃土圍巖隧道施工技術(shù)要求應(yīng)認真調(diào)查黃土地層中節(jié)理的產(chǎn)狀與分布狀況，緊湊施工工序， 精心組織施工。開挖方法宜采用短臺階開挖方法或分部開挖法(留 核心法)。初期支護應(yīng)緊跟開挖面施作。做好洞口、洞門及洞頂?shù)?排水系統(tǒng)，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍， 造成土體坍塌；施工中如發(fā)現(xiàn)坑道有失穩(wěn)現(xiàn)象，應(yīng)及時用噴射混凝 土封閉、加設(shè)錨桿、

4、架立鋼支撐等加強支護；施工時要特別注意拱 腳與墻腳處斷面。鉆錨桿孔時，宜采用干鉆；在開挖與灌筑仰拱前， 為防止邊墻向內(nèi)位移，宜加設(shè)橫向撐梁頂緊；錨桿宜采用藥包式或 早強砂漿式錨桿。施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素時，應(yīng)暫停開挖，加強 臨時支護，以便適應(yīng)調(diào)整工序安排。2不良地質(zhì)斷層2.1探明斷層地帶情況施工前，切實掌握所遇斷層帶的所有情況。當(dāng)斷層破碎帶的寬度較大，破壞程度嚴重。破碎帶的充填物情況復(fù)雜，且有較多地下 水時，應(yīng)在隧道一側(cè)或兩側(cè)開挖調(diào)查導(dǎo)坑。利用調(diào)查導(dǎo)坑詳細測繪 地質(zhì)狀況后，應(yīng)及時做好封閉襯砌；調(diào)查導(dǎo)坑穿過斷層后，宜在較 好的巖層中掘進一段距離再轉(zhuǎn)入正洞，開辟新的工作面，以加快施 工進度。如設(shè)有

5、平行導(dǎo)坑時，可超前于正洞，預(yù)先了解正洞斷層的 實際地質(zhì)情況，并有利于排水。2.2選擇合理施工方法在斷層帶施工，應(yīng)根據(jù)有關(guān)施工技術(shù)與機具設(shè)備條件，進度要 求，材料供給等，慎重選擇通過斷層地段的施工方法。當(dāng)斷層帶內(nèi) 充填軟塑狀的斷層泥或特別松散的顆粒時，比照松散地層中的超前 支護，采用先拱后墻法。墻部的首輪馬口，可用挖井法施工，如斷 層帶特別破碎，則二、三輪馬口應(yīng)以擴井法施工，最后挖去核心， 隨即施作抑拱。如斷層地段出現(xiàn)大量涌水，則宜采取排堵結(jié)合的治 理措施。2.3施工注意事項防排水作業(yè)如斷層帶地下水是由地表水補給時，應(yīng)在地表設(shè)置截排系統(tǒng)引 排。隨工作面的向前推進挖好排水溝，并根據(jù)巖質(zhì)情況，必要時

6、加 以鋪砌。如為反坡掘進則除應(yīng)準備足夠的抽水設(shè)備外，并應(yīng)安排適 當(dāng)?shù)募?。坑壁或坑頂有水流出時，應(yīng)鑿眼安置套管集中引排， 使其不漫流。施工工序通過斷層帶的各施工工序之間的距離宜盡量縮短，并盡快地使 全斷面襯砌封閉，以減少巖層的暴露，松動和地壓增大。當(dāng)采用上下導(dǎo)坑，先拱后墻法施工時，其下導(dǎo)坑不宜超前過多， 并改用單車道斷面，掘進后隨即將下導(dǎo)坑予以臨時襯砌。上下導(dǎo)坑 間的漏斗間距宜加大到10cm左右，并全部以框架框緊。(3 )開挖作業(yè)采用爆破法掘進時，應(yīng)嚴格掌握炮眼數(shù)量、深度及裝藥量。原 則上應(yīng)盡量減小爆破對圍巖的震動；采用分部開挖法時，其下部開 挖宜左右兩側(cè)交替作業(yè)。如遇兩側(cè)軟硬不同時，應(yīng)用偏

7、槽法開挖， 按先軟后硬順序交錯進行。(4 )支護作業(yè)斷層地帶的支護應(yīng)寧強勿弱，并應(yīng)經(jīng)常檢查加固；在斷層地帶 中，開挖面要立即噴射一層混凝土，并架設(shè)有足夠強度的鋼架支撐； 當(dāng)采用分部開挖，使用以往木支撐時，要注意上導(dǎo)坑和擴大兩工序 間的支撐倒換工作，并需預(yù)留足夠的支撐沉落量，防止因倒拆橫、 縱梁及反挑頂而引起坍方。當(dāng)拱圈封頂后應(yīng)立即設(shè)置拱腳卡口梁， 并應(yīng)以木楔切實塞緊。(5 )襯砌作業(yè)襯砌應(yīng)緊跟開挖面；襯砌斷面應(yīng)盡早封閉。3不良地質(zhì)溶洞溶洞是以巖溶水的溶蝕作用為主，間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。當(dāng)遂道穿過可溶性巖層時，有的溶洞位于隧道底部，充填物松軟且深，隧道基底難于處理

8、；有的溶 洞巖質(zhì)破碎，容易發(fā)生坍塌；有時遇到大的水囊或暗河，巖溶水或 泥砂夾水大量涌入隧道；有時遇到填滿飽含水分的充填物溶槽，當(dāng) 坑道掘進至其邊緣時，含水充填物不斷涌入坑道，難以遏止，甚至 地表開裂下沉，山體壓力劇增；有時溶洞、暗河迂回交錯、分支錯 綜復(fù)雜、范圍寬廣，處理十分困難。隧道在溶洞地段施工時，應(yīng)根 據(jù)設(shè)計文件有關(guān)資料及現(xiàn)場實際，查明溶洞分布范圍、類型情況、 巖層的穩(wěn)定程度和地下水流情況等，分別以引、堵、越、繞等措施 進行處理。3.1引排水當(dāng)暗河和溶洞有水流時，宜排不宜堵。在查明水源流向及其 與隧道位置的關(guān)系后。暗管、涵洞、小橋等設(shè)施，渲泄水流，或開 鑿泄水洞，將水排出洞外。當(dāng)水流的位

9、置在隧道上部或高于隧道時，應(yīng)在適當(dāng)距離外， 開鑿引水斜洞(或引水槽)，將水位降低到隧道底部位置以下，再 行引排。3.2堵填對已停止發(fā)育、徑跨較小、無水的溶洞，可根據(jù)其與隧道相 交的位置及其充填情況，用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填 封閉，根據(jù)地質(zhì)情況決定是否需要加深邊墻基礎(chǔ)。拱以上空溶洞，可視溶洞的巖石破碎程度采用噴錨支護加 固，或加設(shè)護拱及拱頂回填的辦法處理。3.3跨越當(dāng)隧道一側(cè)遇到狹長而較深的溶洞，可加深該側(cè)的邊墻基礎(chǔ) 通過。當(dāng)隧道底部遇有較大溶洞并有流水時，可在隧道底以下砌筑 漿砌片石支墻，支承隧道結(jié)構(gòu)，并在支墻內(nèi)套設(shè)涵管引排溶洞水。當(dāng)隧道邊墻部分遇到較大、較深的溶洞，不宜加深邊墻基礎(chǔ) 時，可在邊墻部位或隧道底以下筑拱跨過。當(dāng)隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時，可加強兩邊墻基礎(chǔ)， 并根據(jù)情況設(shè)置橋臺架梁通過。溶洞上大下小，且有部分充填物時，可將隧道頂部的充填物 清除，然后在隧道底部標高以下設(shè)置鋼筋混凝土橫梁及縱梁，橫梁 兩端嵌入巖層。隧道穿過大溶洞，情況較為復(fù)雜時，可根據(jù)情況，以邊墻 梁及行車梁通過。3.4繞行施工施工中遇到一時難以處理的溶洞時，可采用迂回導(dǎo)坑繞過