秋不良地质隧道施工学习教案.pptx
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1、会计学1秋不良秋不良(bling)地质隧道施工地质隧道施工第一页,共37页。第1页/共37页第二页,共37页。第一节第一节 概述概述(i sh)在特殊在特殊(tsh)(tsh)地质条件下进行隧道施工时,应充分调查、地质条件下进行隧道施工时,应充分调查、掌握并认识不良地质条件的特殊掌握并认识不良地质条件的特殊(tsh)(tsh)性,采取恰当的施性,采取恰当的施工方法和有效的防范措施。工方法和有效的防范措施。1、我国不良地质、我国不良地质(dzh)隧道施工水平隧道施工水平2、世界不良地质隧道施工发展现状、世界不良地质隧道施工发展现状3、不良和特殊地质地段隧道施工的一般原则、不良和特殊地质地段隧道施
2、工的一般原则4、施工时注意事项、施工时注意事项第2页/共37页第三页,共37页。3、不良、不良(bling)和特殊地质地段隧道施工的一般原则和特殊地质地段隧道施工的一般原则(1)(1)充分利用各种手段充分利用各种手段(shudun)(shudun)和方法,尽可能准确和方法,尽可能准确掌握不良地质情况。掌握不良地质情况。(2)(2)根据掌握的不良地质情况,制定相应的施工方案及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。处理措施。(3)(3)随着施工揭露地质,并根据施工安全性和支护措施随着施工揭露地质,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。的效果,及时修
3、正设计,保证施工安全和隧道质量。 第3页/共37页第四页,共37页。4、施工、施工(sh gng)时时注意事项注意事项(1)1)施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方法和措施,备足有了解,深入细致地作施工调查,制订相应的施工方法和措施,备足有关机具材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质关机具材料,认真编制和实施施工组织设计,使工程达到安全、优质、高效的目的。反之,即便地质并非不良、高效的目的。反之,即便地质并非不良(bling)(bling),也会因准备不,也会
4、因准备不足、施工方法不当或措施不力导致施工事故,延误施工进度。足、施工方法不当或措施不力导致施工事故,延误施工进度。 (2)(2)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、弱爆破、强支先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。为指导原则。隧道选择施工方法(包括开挖及支护)时,应以安全为前提,综合隧道选择施工方法(包括开挖及支护)时,应以安全为前提,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、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、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素施工机械装备
5、、工期和经济的可行性等因素(yn s)(yn s)而定。而定。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,以免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,以免造成工程失误和增加投资。造成工程失误和增加投资。瓦斯地层应特别采取有效措施,防止瓦斯爆炸或燃烧。瓦斯地层应特别采取有效措施,防止瓦斯爆炸或燃烧。第4页/共37页第五页,共37页。(4)(4)隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大、岩溶流泥地段、砂层、砂卵(砾)石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时
6、,为保证洞体稳定可采甩超前锚杆、超面积淋水或涌水地段时,为保证洞体稳定可采甩超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预往浆等辅助施工措前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预往浆等辅助施工措施,对地层进行施,对地层进行(jnxng)(jnxng)预加固、超前支护或止水。预加固、超前支护或止水。(3)(3)隧道开挖方式,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,隧道开挖方式,无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法,还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全还是采用人工和机械混合开挖法,应视地质、环境、安全等条件合理选用。如用钻爆法施工时,光面爆破和预裂爆等条件合理选用。如用钻爆法施工时,光面爆破
7、和预裂爆破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围破技术,既能使开挖轮廓线符合设计要求,又能减少对围岩的扰动破坏。爆破应严格按照钻爆设计进行岩的扰动破坏。爆破应严格按照钻爆设计进行(jnxng)(jnxng)施施工,如遇地质变化应及时修改完善设计。工,如遇地质变化应及时修改完善设计。 (5)(5)采用新奥法施工的隧道,为了掌握施工中围岩和支护的力采用新奥法施工的隧道,为了掌握施工中围岩和支护的力学动态及稳定程度,以及学动态及稳定程度,以及(yj)(yj)确定施工工序,保证施工安全确定施工工序,保证施工安全,应实施现场监控量测,充分利用监控量测指导施工。对软岩,应实施现场监控量测,充分利
8、用监控量测指导施工。对软岩浅埋隧道需进行地表下沉观测,这对及时预报洞体稳定状态,浅埋隧道需进行地表下沉观测,这对及时预报洞体稳定状态,修正施工都十分重要。修正施工都十分重要。 4、施工时注意事项、施工时注意事项第5页/共37页第六页,共37页。(6)6)特殊地质地段隧道,除大面积淋水地段、流砂地段,穿过未胶结特殊地质地段隧道,除大面积淋水地段、流砂地段,穿过未胶结松散地层和严寒地区的冻胀地层等,施工时应采取相应的措施外,均松散地层和严寒地区的冻胀地层等,施工时应采取相应的措施外,均可采用锚喷支护施工。可采用锚喷支护施工。爆破后如开挖工作面有坍塌可能爆破后如开挖工作面有坍塌可能(knng)(kn
9、ng)时,应在清除危石后及时喷时,应在清除危石后及时喷射混凝士护面。如围岩自稳性很差,开挖难以成形,可沿设计开挖轮射混凝士护面。如围岩自稳性很差,开挖难以成形,可沿设计开挖轮廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应廓线预打设超前锚杆。锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时,应及早装设钢架支撑加强支护。及早装设钢架支撑加强支护。 (7)(7)当采用构件支撑作临时支护时,支撑要有足够的强度和刚度,能当采用构件支撑作临时支护时,支撑要有足够的强度和刚度,能承受开挖后的围岩压力。围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能承受开挖后的围岩压力。围岩出现底部压力,产生底膨现象或可能产生沉陷时应
10、加设底梁。当围岩极为松软破碎时,应采用先护后挖产生沉陷时应加设底梁。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。根据现场条件,可结合管棚或超前锚,暴露面应用支撑封闭严密。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。支撑作业应迅速杆等支护,形成联合支撑。支撑作业应迅速(xn s)(xn s)、及时,以充、及时,以充分发挥构件支撑的作用。分发挥构件支撑的作用。4、施工、施工(sh gng)时注意时注意事项事项第6页/共37页第七页,共37页。(9)(9)对于极松散对于极松散(sngsn)(sngsn)的未固结围岩和自稳性极差的围的未固结围岩和自稳性极差的围岩,当采用先
11、护后挖法仍不能开挖成形时,宜采用压注水岩,当采用先护后挖法仍不能开挖成形时,宜采用压注水泥砂浆或化学浆液的方法,以固结围岩,提高其自稳性。泥砂浆或化学浆液的方法,以固结围岩,提高其自稳性。 4、施工、施工(sh gng)时注意事时注意事项项(8(8)围岩)围岩(wi yn)(wi yn)压力过大,支撑受力下沉侵入衬砌设计断压力过大,支撑受力下沉侵入衬砌设计断面,必须挑顶。面,必须挑顶。将隧道顶部提高时,其处理方法是:拱部扩挖前发现顶部下沉将隧道顶部提高时,其处理方法是:拱部扩挖前发现顶部下沉,应先挑顶后扩挖。当扩挖后发现顶部下沉,应立好拱架和模,应先挑顶后扩挖。当扩挖后发现顶部下沉,应立好拱架
12、和模板先灌筑满足设计断面部分的拱圈,在混凝土达到所需强度并板先灌筑满足设计断面部分的拱圈,在混凝土达到所需强度并加强拱架支撑后,再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后加强拱架支撑后,再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后挖。挖。 第7页/共37页第八页,共37页。(10)10)特殊地质地段隧道衬砌,为防止围岩松弛,地压力作用在衬特殊地质地段隧道衬砌,为防止围岩松弛,地压力作用在衬砌结构上,致使衬砌出现开裂、下沉等不良现象,在采用模筑衬砌砌结构上,致使衬砌出现开裂、下沉等不良现象,在采用模筑衬砌施工时,除遵守隧道施工技术规范的有关规定施工外,还应注意:施工时,除遵守隧道施工技术规范的有关规定施工
13、外,还应注意:当拱脚、墙基松软时,灌筑混凝土前应采取措施加固基底。当拱脚、墙基松软时,灌筑混凝土前应采取措施加固基底。衬砌混凝土应采用高标号或早强水泥,提高混凝土等级,或采用掺衬砌混凝土应采用高标号或早强水泥,提高混凝土等级,或采用掺速凝剂、早强剂等措施,提高衬砌的早期承载能力。速凝剂、早强剂等措施,提高衬砌的早期承载能力。仰拱施工,应在边墙完成后抓紧进行,或根据需要在初期支护完成仰拱施工,应在边墙完成后抓紧进行,或根据需要在初期支护完成后立即后立即(lj)(lj)施作仰拱,使衬砌结构尽早封闭,构成环形改善受力施作仰拱,使衬砌结构尽早封闭,构成环形改善受力状态,以确保衬砌结构的长期稳定坚固。状
14、态,以确保衬砌结构的长期稳定坚固。 4、施工、施工(sh gng)时注意事时注意事项项第8页/共37页第九页,共37页。第二节第二节 富水富水(f shu)断层破碎围岩断层破碎围岩一、概述一、概述(i sh)二、加强二、加强(jiqing)调查调查 超前地质预报超前地质预报三、因地制宜,综合治水三、因地制宜,综合治水 注浆堵水、降水并加固围岩注浆堵水、降水并加固围岩四、先护后挖,加强支护四、先护后挖,加强支护 开挖及支护开挖及支护第9页/共37页第十页,共37页。第三节第三节 膨胀性和挤压膨胀性和挤压(j y)性围岩性围岩膨胀岩是指土中粘土矿物成分主要膨胀岩是指土中粘土矿物成分主要(zhyo)
15、(zhyo)由亲水性矿物组由亲水性矿物组成,同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性,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。且具有湿胀干缩往复变形的高塑性粘性土。 一、膨胀性围岩一、膨胀性围岩(wi yn)的基本特征的基本特征与分级与分级*二、膨胀性围岩对隧道施工的危害二、膨胀性围岩对隧道施工的危害三、高地应力作用下的软岩三、高地应力作用下的软岩*四、膨胀性围岩隧道设计四、膨胀性围岩隧道设计*五、膨胀性及挤压性围岩隧道施工五、膨胀性及挤压性围岩隧道施工第10页/共37页第十一页,共37页。四、膨胀性围岩四、膨胀性围岩(wi yn)隧道设
16、计隧道设计(一)膨胀性围岩隧道(一)膨胀性围岩隧道(sudo)设设计理念计理念(二)膨胀性围岩隧道(二)膨胀性围岩隧道(sudo)设计内设计内容容(三)膨胀性围岩隧道设计实例(三)膨胀性围岩隧道设计实例第11页/共37页第十二页,共37页。(一)膨胀性围岩隧道设计(一)膨胀性围岩隧道设计(shj)理念理念1、柔性、柔性(ru xn)结构设计结构设计2、刚性、刚性(n xn)结构设计结构设计(1 1)先行导坑法)先行导坑法(2 2)多重支护法)多重支护法(3 3)可缩式支护法)可缩式支护法(4 4)分阶段综合控制法)分阶段综合控制法(1 1)大刚度支护和衬砌结构法)大刚度支护和衬砌结构法(2 2
17、)大范围围岩加固法)大范围围岩加固法第12页/共37页第十三页,共37页。(二)膨胀性围岩(二)膨胀性围岩(wi yn)隧道隧道设计内容设计内容1荷载荷载(hzi)的确的确定定2隧道断面隧道断面(dun min)形式形式3隧道支护形式与参数隧道支护形式与参数4预留变形量预留变形量5防排水防排水520cm 圆形、椭圆形和马蹄形,仰拱应与支护衬砌等厚圆形、椭圆形和马蹄形,仰拱应与支护衬砌等厚 可缩性支护、可拆换支护与增补支护可缩性支护、可拆换支护与增补支护 设计时,应先核准其工程特性,然后采用以工程类比法为主的方法,确定支护与衬砌的设计参数,施工中通过监控量测加以修改。设计时,应先核准其工程特性,
18、然后采用以工程类比法为主的方法,确定支护与衬砌的设计参数,施工中通过监控量测加以修改。第13页/共37页第十四页,共37页。(三)膨胀性围岩(三)膨胀性围岩(wi yn)隧道设计实例隧道设计实例(1)活动性断层活动性断层(duncng)高地应力区段高地应力区段 第14页/共37页第十五页,共37页。(2)岭脊高地应力软岩区段岭脊高地应力软岩区段(q dun) 第15页/共37页第十六页,共37页。第16页/共37页第十七页,共37页。五、膨胀性及挤压五、膨胀性及挤压(j y)性围岩隧道施性围岩隧道施工工(四)合理(四)合理(hl)进行围岩支进行围岩支护护(三)防止(三)防止(fngzh)围岩湿
19、围岩湿度变化度变化(二)合理选择施工方法(二)合理选择施工方法(一)加强调查、量测围岩的压力和流变特性(一)加强调查、量测围岩的压力和流变特性(五)适时衬砌控制变形(五)适时衬砌控制变形第17页/共37页第十八页,共37页。第四节第四节 黄土黄土(hungt)地质地质一、黄土分类及其对隧道一、黄土分类及其对隧道(sudo)工程的工程的影响影响*二、黄土隧道二、黄土隧道(sudo)的施工的施工(一)黄土分类(一)黄土分类*(二)黄土地层对隧道工程的影响(二)黄土地层对隧道工程的影响(一)黄土隧道的施工方法(一)黄土隧道的施工方法(二)黄土隧道施工注意事项(二)黄土隧道施工注意事项第18页/共37
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