不良和特殊地质地段隧道施工报告.ppt
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1、不良和特殊地质地段隧道不良和特殊地质地段隧道施工报告施工报告(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、特特特特殊殊殊
2、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法注意事项
3、 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质量为前提
4、,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应性及其定
5、。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.超前预支护超前预支护4.4.监控和量测工作监控和量测工作 5 5.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
6、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。6 6.采用临时支护时注意事项采用临时支护时注意事项 (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
7、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
8、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、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。7 7.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
9、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。8 8.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 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
10、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。9 9.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
11、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。1010.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一、膨胀性围岩的基本特征(1)(1)(1)(1)初始应力大,开挖后塑性变形初始应力大,开挖后塑性变形初始应力大,开挖后塑性变形初始应力大,开挖后塑性变形 ;(2)(2)(
12、2)(2)多裂隙性,张驰,降低围岩强度多裂隙性,张驰,降低围岩强度多裂隙性,张驰,降低围岩强度多裂隙性,张驰,降低围岩强度;(3)(3)(3)(3)吸水膨胀、失水收缩吸水膨胀、失水收缩吸水膨胀、失水收缩吸水膨胀、失水收缩;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
13、,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。上部围岩压力过大,坑道下沉变形明显。上部围岩压力过大,坑道下沉变形明显。上部围岩压力过大,坑道下沉变形明显。(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,
14、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,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
15、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
16、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 三三、膨胀性围岩隧道施工要点、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
17、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
18、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,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
19、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
20、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 黄黄黄黄土土土土:灰灰灰灰黄黄黄黄、黄黄黄黄褐褐褐褐色色色色,有有有有针针针针状状状状大大大大孔孔孔孔,垂垂垂垂直直直直节节节节理理理理发育的特殊性土。发育的特殊性土。发育的特殊性土。发育的特殊性土。一、黄土一、黄土概念概念 (二二)黄土地层对隧道工程的影响黄土地层对隧道工
21、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,
22、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
23、。(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
24、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
25、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。
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