不良和特殊地质地段隧道施工.ppt

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1、不良和特殊地质地段隧道施工 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望(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。

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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

7、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

8、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

9、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、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

10、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

11、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

12、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

13、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

14、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

15、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(Rdw(Rdw(Rdw(Rdw)10%10%10%10%自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率(Fs(Fs(Fs(Fs)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

16、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(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)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由膨胀自由膨胀率率率率

17、(%)(%)(%)(%)弱膨胀岩弱膨胀岩弱膨胀岩弱膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩10030010030010030010030030050030050030050030050050050050050031531531531515301530153015303030303010301030103010303050305030503050505050503050305030503050507050705070507070707070二、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 (一一)围岩普通开裂围岩普通开裂 隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始

18、应力释放产隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩裂缝。裂缝。裂缝。裂缝。(二二)坑道下沉坑道下沉 由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大

19、，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出现只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出现只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出现只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出现风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下沉，风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下沉，风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下沉，风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下沉，往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍塌、往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍塌、往往造成支

20、撑过渡变形、失效，进而引起土体坍塌、往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍塌、挤压和膨胀变形等现象。挤压和膨胀变形等现象。挤压和膨胀变形等现象。挤压和膨胀变形等现象。(三三)围岩膨胀突出和坍塌围岩膨胀突出和坍塌 隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土体丧失支撑或支撑力不够的状态下，

21、由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌现象。现象。现象。现象。(四四)隧道底部隆起隧道底部隆起 隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底

22、围岩产生无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，造成洞底围岩隆起变形。造成洞底围岩隆起变形。造成洞底围岩隆起变形。造成洞底围岩隆起变形。(五五)衬砌变形和破坏衬砌变形和破坏 在整体式在整体式在整体式在整体式(模筑混凝土模筑混凝土模筑混凝土模筑混凝土)衬砌中，常发生下列现象衬砌中，常发生下列现象衬砌中，常发生下

23、列现象衬砌中，常发生下列现象:(1)(1)(1)(1)在在在在先先先先拱拱拱拱后后后后墙墙墙墙法法法法施施施施工工工工中中中中，拱拱拱拱部部部部衬衬衬衬砌砌砌砌完完完完成成成成后后后后至至至至开开开开挖挖挖挖马马马马口口口口的的的的这这这这段段段段时时时时间间间间，由由由由于于于于围围围围岩岩岩岩和和和和膨膨膨膨胀胀胀胀压压压压力力力力，常常常常常常常常产产产产生生生生拱拱拱拱脚脚脚脚内内内内移移移移，同同同同时时时时发发发发生生生生不不不不均均均均匀匀匀匀下下下下沉沉沉沉，拱拱拱拱脚脚脚脚支支支支撑撑撑撑受受受受力力力力大大大大，发发发发生生生生扭扭扭扭曲、变形或折断。曲、变形或折断。曲、变

24、形或折断。曲、变形或折断。(2)(2)(2)(2)拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。(3)(3)(3)(3)在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现

25、纵向裂缝，这些裂缝有时可逐渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。(4)(4)(4)(4)当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂缝的情况。缝的情况。缝的情况。缝的情况。(5)(5)(5)(5)当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会

26、出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。三、膨胀性围岩隧道设计三、膨胀性围岩隧道设计 (一一)荷载的确定荷载的确定 膨胀性围岩除膨胀性围岩除膨胀性围岩除膨胀性围岩除“松弛效应松弛效应松弛效应松弛效应”外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复杂，很难用适当

27、的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，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，施工中通过监控法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监

28、控法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监控法，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。量测加以修改。量测加以修改。量测加以修改。(二二)膨胀岩隧道断面型式膨胀岩隧道断面型式 膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。(三三)膨胀性隧道支护形式与参数膨胀性隧道支护形式与参数 膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性

29、：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：在不使在不使在不使在不使围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；支护形支护形支护形支护形式特征适应围岩膨胀速度变化；式特征适应围岩膨胀速度变化；式特征适应围岩膨胀速度变化；式特征适应围岩膨胀速度变化；支护变形时间应支护变形时间应支护变形时间应支护变形时间应适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道支适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道支适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道支适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道

30、支护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支护。护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支护。护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支护。护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支护。(四四)预留变形量预留变形量 考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根据考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根据考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根据考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根据其膨胀特性预留其膨胀特性预留其膨胀特性预留其膨胀特性预留520cm520cm520cm520cm的变形量。的变形量。的变形量。的变形量。(五五)防排水防排水 无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水的无论何种矿物成分的膨胀围岩

31、，如果没有水的无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水的无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水的作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计时作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计时作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计时作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计时应加强围岩防水和结构防水。应加强围岩防水和结构防水。应加强围岩防水和结构防水。应加强围岩防水和结构防水。四、膨胀性围岩隧道施工要点四、膨胀性围岩隧道施工要点 1.1.加强调查、量测围岩的压力和流变加强调查、量测围岩的压力和流变 在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行充在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行充在施工过程中应对围

32、岩压力及其流变情况进行充在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便根据围岩动态采取相应的施工措施。根据围岩动态采取相应的施工措施。根据围岩动态采取相应的施工措施。根据围岩动态采取相应的施工措施。2.2.合理选择施工方法合理选择施工方

33、法 在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和不分部或少分部，

34、多采用正台阶法、侧壁导坑法和不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法眼镜法眼镜法眼镜法”。3.3.防止围岩湿度变化防止围岩湿度变化 隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸壁与坑道防、排水措施，防

35、止施工积水对围岩的浸壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸湿等。湿等。湿等。湿等。4.4.合理进行围岩支护合理进行围岩支护 在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：(1)(1)(1)(1)喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；(2)(2)(2)(2)衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。第三节第三节 黄土地段隧道施工黄土地段隧道施工(一一)黄土分类黄土分类 黄土按其形成年代可分为：黄土按其形成年代可分为：黄土按其形

36、成年代可分为：黄土按其形成年代可分为：vv老老老老黄黄黄黄土土土土：形形形形成成成成于于于于下下下下更更更更新新新新世世世世Q QQ Q1 1 1 1的的的的午午午午城城城城黄黄黄黄土土土土和和和和中中中中更更更更新新新新世世世世QQQQ2 2 2 2的离石黄土；的离石黄土；的离石黄土；的离石黄土；vv新新新新黄黄黄黄土土土土：上上上上更更更更新新新新世世世世Q QQ Q3 3 3 3的的的的马马马马兰兰兰兰黄黄黄黄土土土土及及及及全全全全新新新新世世世世QQQQ4 4 4 4下下下下部的次生黄土；部的次生黄土；部的次生黄土；部的次生黄土；vv新新新新近近近近堆堆堆堆积积积积黄黄黄黄土土土土：

37、Q QQ Q4 4 4 4的的的的最最最最新新新新堆堆堆堆积积积积物物物物，多多多多为为为为近近近近几几几几十十十十年年年年至近几百年形成的。至近几百年形成的。至近几百年形成的。至近几百年形成的。一、黄土分类及其对隧道工程的影响一、黄土分类及其对隧道工程的影响 根根根根据据据据其其其其物物物物理理理理性性性性质质质质不不不不同同同同，按按按按塑塑塑塑性性性性指指指指数数数数(I Ip p)的的的的大大大大小小小小可可可可分分分分为为为为黄黄黄黄土土土土质质质质粘粘粘粘砂砂砂砂土土土土(1(1(1(1I Ip p7)7)7)7)，黄黄黄黄土土土土质质质质砂砂砂砂粘粘粘粘土土土土(7(7(7(7I

38、 Ip p17)17)17)17)及黄土质粘土及黄土质粘土及黄土质粘土及黄土质粘土(17(17(17(17I Ip p)。(二二)黄土地层对隧道工程的影响黄土地层对隧道工程的影响 (1)(1)(1)(1)黄土节理影响黄土节理影响黄土节理影响黄土节理影响 在在在在隧隧隧隧道道道道开开开开挖挖挖挖时时时时，土土土土体体体体容容容容易易易易顺顺顺顺着着着着节节节节理理理理张张张张松松松松或或或或剪剪剪剪断断断断。如如如如果果果果这这这这种种种种地地地地层层层层位位位位于于于于坑坑坑坑道道道道顶顶顶顶部部部部，则则则则极极极极易易易易产产产产生生生生“塌塌塌塌顶顶顶顶”。如如如如果果果果位位位位于于于

39、于侧侧侧侧壁壁壁壁，则则则则普普普普遍遍遍遍出出出出现现现现侧侧侧侧壁壁壁壁掉掉掉掉土土土土，若若若若施施施施工工工工时时时时处处处处理不当，常会引起较大的坍塌。理不当，常会引起较大的坍塌。理不当，常会引起较大的坍塌。理不当，常会引起较大的坍塌。(2)(2)(2)(2)黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响 当当当当隧隧隧隧道道道道在在在在较较较较长长长长的的的的范范范范围围围围内内内内沿沿沿沿着着着着冲冲冲冲沟沟沟沟或或或或塬塬塬塬边边边边平平平平行行行行走走走走向向向向，而而而而覆覆覆覆盖盖盖盖较较较较薄薄薄薄或或或或偏偏偏偏压压压

40、压很很很很大大大大的的的的情情情情况况况况下下下下，容容容容易易易易发发发发生生生生较较较较大的坍塌或滑坡现象。大的坍塌或滑坡现象。大的坍塌或滑坡现象。大的坍塌或滑坡现象。(3)(3)(3)(3)黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响 黄黄黄黄土土土土溶溶溶溶洞洞洞洞与与与与陷陷陷陷穴穴穴穴，是是是是黄黄黄黄土土土土地地地地区区区区经经经经常常常常见见见见到到到到的的的的不不不不良良良良地地地地质质质质现现现现象象象象，隧隧隧隧道道道道若若若若建建建建在在在在其其其其上上上上方方方方，则则则则有有有有基基基基础础础础下下下下沉沉沉沉的的的的危危危危害害害害。隧

41、隧隧隧道道道道若若若若修修修修建建建建在在在在其其其其下下下下方方方方，常常常常有有有有发发发发生生生生冒冒冒冒顶顶顶顶的的的的危危危危险险险险。隧隧隧隧道道道道若若若若修修修修建建建建在在在在其其其其邻邻邻邻侧侧侧侧，则则则则有有有有可可可可能能能能承承承承受受受受偏偏偏偏压压压压，使使使使围围围围岩岩岩岩与与与与衬衬衬衬砌处于不利的受力状态。砌处于不利的受力状态。砌处于不利的受力状态。砌处于不利的受力状态。(4)(4)(4)(4)水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响 在在在在含含含含有有有有地地地地下下下下水水水水的的的的黄黄黄黄土土土土

42、层层层层中中中中修修修修建建建建隧隧隧隧道道道道，由由由由于于于于黄黄黄黄土土土土在在在在干干干干燥燥燥燥时时时时很很很很坚坚坚坚固固固固，承承承承压压压压力力力力也也也也较较较较高高高高，施施施施工工工工可可可可顺顺顺顺利利利利进进进进行行行行。当当当当其其其其受受受受水水水水浸浸浸浸湿湿湿湿后后后后，呈呈呈呈不不不不同同同同程程程程度度度度的的的的湿湿湿湿陷陷陷陷性性性性，会会会会突突突突然然然然发发发发生生生生下下下下沉沉沉沉现现现现象象象象，使使使使开开开开挖挖挖挖后后后后的的的的围围围围岩岩岩岩迅迅迅迅速速速速丧丧丧丧失失失失自自自自稳稳稳稳能能能能力力力力，如如如如果果果果支支支支

43、护护护护措措措措施施施施满满满满足足足足不不不不了了了了变变变变化化化化后后后后的的的的情情情情况况况况，极极极极容容容容易易易易造造造造成成成成坍塌。坍塌。坍塌。坍塌。二、黄土隧道的施工方法二、黄土隧道的施工方法 (1)(1)(1)(1)黄黄黄黄土土土土隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工，应应应应做做做做好好好好黄黄黄黄土土土土中中中中构构构构造造造造节节节节理理理理的的的的产产产产状状状状与与与与分布状况的调查。分布状况的调查。分布状况的调查。分布状况的调查。(2)(2)(2)(2)施施施施工工工工中中中中应应应应遵遵遵遵循循循循“短短短短开开开开挖挖挖挖、少少少少扰扰扰扰动动动动、强强强强

44、支支支支护护护护、实实实实回回回回填填填填、严严严严治治治治水水水水、勤勤勤勤量量量量测测测测”的的的的施施施施工工工工原原原原则则则则，紧紧紧紧凑凑凑凑施施施施工工工工工工工工序序序序，精心组织施工。精心组织施工。精心组织施工。精心组织施工。(3)(3)(3)(3)开开开开挖挖挖挖方方方方法法法法宜宜宜宜采采采采用用用用短短短短台台台台阶阶阶阶法法法法或或或或分分分分部部部部开开开开挖挖挖挖法法法法(留留留留核核核核心心心心法法法法)，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。(4)(4)(4)(4)黄黄黄黄土土土土围围围围

45、岩岩岩岩开开开开挖挖挖挖后后后后暴暴暴暴露露露露时时时时间间间间过过过过长长长长，围围围围岩岩岩岩周周周周壁壁壁壁风风风风化化化化至至至至内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。(5)(5)(5)(5)做做做做好好好好洞洞洞洞顶顶顶顶、洞洞洞洞门门门门及及及及洞洞洞洞口口口口的的的的防防防防排排排排水水水水系系系系统统统统工工工工程程程程，并并并并妥妥妥妥善善善善处处处处理理理理好好好好陷陷陷陷穴穴穴穴、裂裂裂裂缝缝缝缝，以以以以免免免免地地地地面面面面积积积积水水水水浸浸浸浸蚀蚀蚀蚀洞洞洞

46、洞体体体体周周周周围围围围，造成土体坍塌。造成土体坍塌。造成土体坍塌。造成土体坍塌。(1)(1)(1)(1)施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护 。(2)(2)(2)(2)施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过

47、大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。(3)(3)(3)(3)黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，可在开挖与灌筑仰拱前，为

48、防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加设支撑。设支撑。设支撑。设支撑。(4)(4)(4)(4)锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。(5)(5)(5)(5)施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临时施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临时施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临时施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临时支护，以便采取适应性的工序安排。支护，以便采取适应性的工

49、序安排。支护，以便采取适应性的工序安排。支护，以便采取适应性的工序安排。三、黄土隧道施工的注意事顶三、黄土隧道施工的注意事顶 第四节第四节 溶洞地段隧道施工溶洞地段隧道施工 溶溶溶溶洞洞洞洞是是是是以以以以岩岩岩岩溶溶溶溶水水水水的的的的溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀作作作作用用用用为为为为主主主主，间间间间有有有有潜潜潜潜蚀蚀蚀蚀和和和和机机机机械械械械塌塌塌塌陷陷陷陷作作作作用用用用而而而而造造造造成成成成的的的的基基基基本本本本水水水水平平平平方方方方向向向向延延延延伸伸伸伸的的的的通通通通道道道道。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。一、溶洞的类型

50、及对隧道施工的影响一、溶洞的类型及对隧道施工的影响 溶溶溶溶洞洞洞洞一一一一般般般般有有有有死死死死、活活活活、干干干干、湿湿湿湿、大大大大、小小小小几几几几种种种种。死死死死、干干干干、小小小小的的的的浴浴浴浴洞洞洞洞比比比比较较较较容容容容易易易易处处处处理理理理，而而而而活活活活、湿湿湿湿、大大大大的的的的溶溶溶溶洞洞洞洞，处理方法则较为复杂。处理方法则较为复杂。处理方法则较为复杂。处理方法则较为复杂。岩岩岩岩溶溶溶溶对对对对隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程的的的的影影影影响响响响主主主主要要要要有有有有四四四四个个个个方方方方面面面面：洞洞洞洞害害害害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表