高速鐵路隧道施工-特殊巖土和不良地段隧道施工3解析

高速鐵路隧道施工第六節(jié)巖爆地質(zhì)埋深較深的隧道工程，在高應(yīng)力、脆性巖體中，由于施工爆破擾動原巖，巖體受到破壞，使掌子面旁邊的巖體突然釋放出潛能，產(chǎn)生脆性破壞，這時圍巖表面發(fā)生爆裂聲，隨之有大小不等的片狀巖塊彈射崩剝落出來，這種現(xiàn)象稱之為巖爆。巖爆多發(fā)生在埋藏很深、整體、干燥和質(zhì)地堅硬的巖層中。產(chǎn)生巖爆的時間，一般在開挖后幾小時內(nèi)，但也有的是在較長時間后發(fā)生。隧道中常遇見的巖爆以頂部或拱腰部位為多。一、巖爆的特點1.巖爆在未發(fā)生前，并無明顯的預(yù)兆，在沒有支撐的狀況下，對施工平安威逼甚大。它與隧道施工中的一般掉塊落石現(xiàn)象有明顯的不同。2.巖爆時，石塊由母巖彈出，常呈中間厚、周邊薄、不規(guī)則的片狀；3.巖爆發(fā)生的地點，多在新開挖工作面及其旁邊，個別的也有距新開挖工作面較遠(yuǎn)；巖爆發(fā)生的時間，多在爆破后2~3h；4.在溶孔較多的巖層里，則不發(fā)生巖爆。二、施工留意事項1.如設(shè)有平行導(dǎo)坑，則平導(dǎo)應(yīng)掘進(jìn)超前正洞確定距離，以了解地質(zhì)，分析可能發(fā)生巖爆的地段，以便正洞施工達(dá)到相應(yīng)地段時加強防衛(wèi)，實行必要措施；2.運用光面爆破，并嚴(yán)格限制用藥量，以盡可能削減爆破對圍巖的影響；3.可選用預(yù)先釋放部分能量的方法，如松動爆破法，超前鉆孔預(yù)爆法，或噴射高壓水沖洗法，先期將巖層的原始應(yīng)力釋放一些，以削減巖爆的發(fā)生；4.加強支護(hù)工作，支護(hù)的方法是在爆破后馬上向拱部及側(cè)壁進(jìn)行噴射混凝土，再加設(shè)錨桿及鋼絲網(wǎng)。襯砌工作要緊跟開挖工序進(jìn)行，以盡可能削減巖層暴露時間，削減巖爆發(fā)生和確保人身平安。第七節(jié)煤系地層瓦斯是地下坑道內(nèi)有害氣體的總稱，其成分以沼氣(甲烷CH4)為主，一般習(xí)慣稱沼氣為瓦斯。當(dāng)隧道穿過煤層、油頁巖或含瀝青等巖層，或從其旁邊通過，而圍巖裂開、節(jié)理發(fā)育時，可能會遇到瓦斯。假如洞內(nèi)空氣中瓦斯?jié)舛纫堰_(dá)到爆炸限度與火源接觸，就會引起爆炸，對隧道施工會帶來很大的危害和損失。一、瓦斯的性質(zhì)1.瓦斯(沼氣)為無色、無臭、無味的氣體，與碳化氫或硫化氫混合在一起，發(fā)生類似蘋果的香味，很簡潔使人窒息或發(fā)生死亡事故。2.瓦斯比重為0.554，僅占空氣一半，所以在隧道內(nèi)，瓦斯簡潔存在坑道頂部，其擴散速度比空氣大1.6倍，很簡潔透過裂隙發(fā)達(dá)、結(jié)構(gòu)松散的巖層。3.瓦斯不能自燃，但極易燃燒，其燃燒的火焰顏色，隨瓦斯?jié)舛鹊脑龃蠖兊?，空氣中含有少量瓦斯時火焰呈蘭色，濃度達(dá)5％左右時，火焰呈淡青色。二、瓦斯的燃燒和爆炸性

瓦斯?jié)舛缺ń缦抟姳?-10-1瓦斯?jié)舛龋?）爆炸界限5~6瓦斯爆炸下界線14~16瓦斯爆炸上界線9.5爆炸最強烈8.0最易點燃低于5.0大于14~16不爆炸，與火焰接觸部分燃燒表7-10-1瓦斯?jié)舛缺ń缦奕?、瓦斯放出的類型從巖層中放出瓦斯，可分為三種類型：1.瓦斯的滲出；2.瓦斯的噴出；3.瓦斯的突出。以上三種瓦斯放出形式，以第一種放出的瓦斯量為大。四、防止瓦斯事故的措施1.隧道穿過瓦斯溢出地段，應(yīng)預(yù)先確定瓦斯探測方法，并制訂瓦斯稀釋措施、防爆措施和緊急救援措施等。2.隧道通過瓦斯地區(qū)的施工方法，宜接受全斷面開挖，因其工序簡潔、面積大、通風(fēng)好，隨掘進(jìn)隨襯砌，能夠很快縮短煤層的瓦斯放出時間和縮小圍巖暴露面，有利于解除瓦斯。3.加強通風(fēng)是防止瓦斯爆炸最有效的方法。4.洞內(nèi)空氣中允許的瓦斯?jié)舛葢?yīng)限制在規(guī)定范圍內(nèi)。5.開挖工作面風(fēng)流中和電動機旁邊確定范圍以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定值時，必需停工、停機，撤出人員，切斷電源，進(jìn)行處理。6.瓦斯隧道必需加強通風(fēng)，防止瓦斯積聚。7.如開挖進(jìn)入煤層，瓦斯排放量較大，運用一般的通風(fēng)手段難以稀釋到平安標(biāo)準(zhǔn)時，可運用超前周邊全封閉預(yù)注漿。8.接受防爆設(shè)施。五、嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)制度建立瓦斯檢查制度，洞內(nèi)嚴(yán)禁運用明火，嚴(yán)禁將火柴、打火機、手電筒及其他易燃品帶人洞內(nèi)。進(jìn)洞人員必需經(jīng)過瓦斯學(xué)問和防止瓦斯爆炸的平安教化。第八節(jié)隧道施工坍方處理措施一、發(fā)生坍塌方緣由（一）地質(zhì)因素（二）施工方法和措施不當(dāng)二、坍塌方前征兆1.量測信息所反應(yīng)的圍巖變形速度或數(shù)值超過允許值。2.噴射混凝土產(chǎn)生縱橫向的裂紋或龜裂。3.在坑頂或坑壁發(fā)覺不斷掉下土塊、小石塊或構(gòu)件支撐間隙不斷漏出砂、石屑。4.巖層層理、節(jié)理縫或裂隙變大、張開。5.坑道內(nèi)滲水、滴水突然加劇或變渾。三、預(yù)防坍塌方施工措施

1．先排水2．短開挖3．弱爆破4．強支護(hù)5．快襯砌6．勤檢查、勤量測四、隧道坍塌方處理措施

1．噴錨處理(1)由外向內(nèi)、由上而下，逐段隨清坍渣隨向巖壁先噴射一薄層砂漿，然后再分層噴射混疑土。(2)噴射1～2層混凝土后，可隨即加設(shè)錨桿再噴射混凝土；(3)坍渣的清除后，隨即做好襯砌。2．構(gòu)件支撐處理(1)在坍體不太高、坍穴略呈錐形、坍壁不太松散的狀況下，運用人字架支撐如圖7-7-1所示。(2)當(dāng)坍體較高，但坍體兩側(cè)壁形態(tài)較整齊，且側(cè)向壓力不大時，可按垂直于隧道中線的方向架設(shè)橫向排架。如圖7-7-2所示。圖7-7-1坍方支撐圖7-7-2高坍方支撐

(3)當(dāng)坍塌方較大，且圍巖壓力也較大時，宜在坍方范圍內(nèi)全部用縱向棚架支撐。如圖7-7-3所示。(4)當(dāng)坍塌方直至地表而深度不大時(小于10m)，可設(shè)置井箍如圖7-7-4所示。(5)當(dāng)坍塌穴成斜孔時，處理方法依據(jù)斜度而定，傾角≤300時，可按斜井的施工方法進(jìn)行出碴及支撐；傾角>350