隧洞工程不良地质段施工方法探析

２０１　４年第５期　（总第２８４期）　中阂高新技术企－业　Ｉ　ｃＨＩ　Ｈ＾Ｈ１０　Ｈ　Ｔ＃（Ｉ　《¨ｔ￡＾ｐ　＇￥￡；　ＮＯ．５．２０１　４　（ＣｕｍｕｌａｔｉｖｅｔｙＮＯ．２８４）　隧洞工程不良地质段施工方法探析　王秀峰　王玲玲　（１．吉林省通化县人民政府防汛抗旱指挥部办公室；　２．吉林省通化县水资源管理中心，吉林通化１３４１００）　摘要：隧洞施工中常常会遇到松散地层、断层破碎带、浅埋强风化、溶洞、等地质情况，对于这些不良地质　地段，需要采取不同的行而有效的施工方法，保ｉＺ￣＿：ｒ－的安全和顺畅，文章针对在隧洞施工过程中遇到的几　种常见不良地质情况，结合笔者多年实际的经验总结出几种对这些不良地质切实有效的施工方法。　关键词：隧Ｎ．Ｔ．－程；不良地质段；施工方法　中图分类号：Ｕ４４５　文献标识码：Ａ　在隧洞施工过程中，地质情况复杂多变，不良地质　文章编号：１　００９－２　３７４（２０１４）０５－０１１　２－０２　期支护：边墙开挖及初期支护按两台阶施工。左右作业　面错开３～４ｍ，及时施作砼仰拱闭合成环整体受力。　情况非常普遍，本文针对几种不良地质情况，笔者结合　自己多年实际的经验总结出几种对这些不良地质切实有　效的施工方法。　（２）加强围岩监控量测，及时反馈信息指导施　工，科学调整支护参数，合理确定二次砼衬砌时间。　（３）精心施作复合防水板；采用全断面液压钢模　衬砌台车、泵送砼灌注砼衬砌，装设钢模挡头板，安设　１松散地层地段施工　松散地层的特点是稳定性差，结构松散，若有地下　水时施工中极易发生坍塌。在这类地层施工时，首先对　围岩进行超前预加固，施工采用手段：先固后挖，密闭　支撑，边挖边封闭的办法。支护方式主要有超前管棚注　双液浆加固岩体，钢架支撑，超前锚杆，悬吊式超前锚　杆和钢架支撑超前锚杆等。　橡胶止水带。　２．３施工注意事项　（１）各施工工序之间距离尽量缩短，并尽快使衬　砌全断面闭合，以减少岩层的暴露松动和地压增大。　（２）开挖有水流出时，凿眼安置套管集中引排，　使其不漫流。　（３）开挖面向隧道前进方向钻凿不少于２个超前钻　孔，以探明前方地质。　（４）下台阶分部开挖时，先在拱脚增打２～３排锁　脚锚杆。如遇两侧软硬不同时，应用偏槽法开挖，按先　２断层破碎带施工　２．１　断层对隧道施工的影响　断层的断裂面处，有较大的剪应力和残余应力，断　层带的岩体破碎，一般有碎石、角砾及断层泥糜棱岩　等，岩体强度低、围岩压力大。断层对隧道施工的影响　程度主要决定于断裂破碎带的宽度及破碎带胶结情况：　（１）隧道通过断层带，极易发生坍塌和涌水，直接影　响隧道的稳定，施工时应加强支护，缩短各工序间的距　离，尽快衬砌；　（２）断层带中，由于充填物处于压缩　状态，开挖后潜在应力释放，发生较大膨胀压力使隧道　变形；　（３）断层面倾向隧道，且倾角大于１０。者，对　隧道产生偏压，当隧道轴线与断裂线平行或交角甚小，　则侧压力更大；　（４）在软、硬不同岩层中，断裂面的　柔性岩石，往往形成不透水层，而在脆性岩的破碎角砾　带，极易储存大量地下水，开挖时常常发生承压、涌　水，危害较大。　２．２施工方法　软后硬顺序进行。　３浅埋强风化地段施工　隧道处于浅埋地段，经常伴有偏压。洞口施工一般　采用１０￣２０米长管棚，其余采用超前小导管。　３．１超前长管棚　长管棚采用厚度６ｍｍ直径１０８ｒａｍ的热轧无缝钢管，管　长度有６ｍ，３ｍ，注浆的浆液为水泥和水玻璃的混合浆　液，管棚每根钢管的环向间距为５０ｅｍ，钢管轴线与衬砌　外缘线夹角１。。　施工注意事项：施工过程中，钢管钻进的偏斜误差　采用测斜仪量测，所钻进的第一节３ｍ长钢管采用奇偶编　号，第一节６ｍ长的钢管采用偶数编号，以后每节钢管都　采用６ｍ长，这样，钢管的接头保证不在同一断面，当注　（１）按设计要求采用钻进式注浆锚杆、管棚及小　导管注浆、超前支护固结止水，超短台阶法施工。上部　弧形导坑预留核心土法开挖，及时施作喷锚网、钢架初　ｌ１２　浆的压力达到设计的最终压力时候，继续注浆１Ｏ分钟，　而后结束注浆。　３．２超前小导管　超前小导管采用　４２热轧无缝钢管，长４ｍ。注浆花　管的外露端支撑于开挖面后方的格栅钢架上，与格栅钢　架共同组成预支护体系。采用１：１水泥浆液注浆。　３．３水平旋喷预支护施工　方式跨越，此种方式通过溶洞，施工时候的注意事项　是，梁和拱的基座一定要放置在稳定的基础上，如果自　然条件满足不了承载力的要求，需要将基础换填，换填　的方式有干砌石、浆砌石或者换填砼。　溶洞在隧洞一侧或者溶洞在隧洞底部时的跨越　沿开挖线外缘钻设水平旋喷孔，旋喷桩直径为　６０ｃｍ，每孔深１３ｍ，旋喷１１．５ｍ，每孔向隧道半径方向倾　斜６。，以便旋喷孔搭接，并留出钻机的活动空间。拱　部各孔用加有速凝剂的水泥浆液旋喷，以加快固结。每　ＳＬＳＴＬ口段１．５ｍ长度不喷，以保护工作面，减少漏浆。拱　部各孔旋喷完毕，旋喷机退至后部进行边墙外侧倾斜旋　喷，钻机一次定位，边墙采用水泥单浆液，旋喷桩可以　根据实际的量测结果决定取舍。待钻机退出后即进行拱　部开挖，每次推进２．Ｏｍ，开挖完毕后即架立两榀钢拱　架，按设计厚度喷射混凝土，并与旋喷拱连成一体。边　墙倾斜旋喷完毕后，钻孔移至前方拱部旋喷后，即可进　行下部断面开挖。每推进１ｍ，随即接长边墙钢拱架，并　进行底部封闭，喷射混凝土紧跟，待喷射混凝土封闭环　完成后，即可自下而上灌注二次衬砌。　４灰岩地质隧洞施工　当隧道穿越灰岩地质段时候，做好详细的地质勘探　工作，施工过程中地质超前预报工作要先行，超前地　质预报工作要查明灰岩地质有没有溶洞，溶洞的分布情　况和种类，溶洞的大小，有无填充物，溶洞是否有水，　如果有水，要查明水的来源，有无长期补给水源，补给　水源的流量和季节关系，岩层的稳定和地下水的关系如　何，针对不同的情况，经过灰岩地质一般分为引排水、　填堵、跨越和绕行等方式。　４．１　引排水　（１）如果灰岩地址段有溶洞，溶洞内有暗河水　流，这种情况适宜采用排水不适宜堵漏水，在查明河流　的流向和河流与隧洞的相对位置关系后，采用明排、强　排的方式将水排出洞外，排水可以采用暗管、涵洞、渡　槽或者有必要开凿专门的泄水洞。　（２）当暗河的位置高于隧洞时，：开凿引水斜洞引　水渡槽，将水位降低到隧道底部位置以下，再行引排，　开凿的斜洞和引水渡槽出口要考虑出水口的位置，不影　响施工还要保证安全。　４．２填堵　（１）发育停止的洞穴，要根据溶洞是否有水，洞　径较小且无水的溶洞，溶洞是都有填充物，填充物是何　种类型，采用浆砌片石、浆砌毛石、干砌石回填堵塞，　如果溶洞填充物太松散，需要将填充物开挖出部分然后　用砼回填。　（２）如果溶洞唉隧洞顶拱以上，　恨据岩石的围岩　类别和破碎程度，采用不同的加固方式，设护拱或者顶　拱回填的办法处理　４．３跨越　溶洞跨径较大且洞深超过１０ｍ，采用托梁，托拱的　措施：　（１）当溶洞位于隧洞一侧，且隧洞狭长，隧洞洞　深超过１０ｍ，可在隧洞一侧设置边墙，边墙的基础加深　加厚跨越通过。　（２）当溶洞位于隧洞底部的时候，隧洞底部的溶　洞是否有流水，隧洞底部的溶洞必须填实封闭，可在隧　洞底部的洞内填石渣，或者做浆砌石支撑墙，支撑隧洞　的内部结构，支撑墙必要时做钢筋砼支撑墙，支撑墙内　要考虑埋设排水的涵管。　（３）如果溶洞位于隧洞底部，溶洞太大却深度超　过２０ｍ，设置边墙基础有很大的实际困那时候，可在边　墙的部位或者隧洞的底部砌筑拱形结构支撑隧洞结构或　者保证施工方便。　（４）当溶洞位于隧洞的中部或者底部时候，溶洞　较深且狭长，需要将两边的边墙加强，如果边墙加强有　困难，就需要架设桥台或者拱梁通过。　（５）溶洞形态上部宽阔，下部狭长，且洞内有部　分充填物时，需要把隧洞上部的充填物清除，然后在隧　洞底部建基高程以下设置钢筋混凝土或者轻型结构的横　梁和纵梁，横梁两端要深入岩层不少于１ｍ。　（６）隧道穿过的大溶洞，溶洞大且地质情况太复　杂的，视地质情况和施工情况，做边墙梁或者行车梁　通过。　４．４绕行施工　如果上述几种情况对遇到的溶洞都拿以有效地解决　的时候，经过几次尝试均失败后，对周边地质情况做详　细了解，选取相对较好的地质段，开挖导洞或者导坑绕　过溶洞区，继续进行隧道施工，再进行溶洞处理。　５结语　具体到某一工程中，也许这些情况不会全部遇到，　作者在此将隧洞几种不良地质情况相应施工方法汇总分　析，希望能对同行业从业者在实际工作中起到一些指导　和帮助。　参考文献　［１］张秀林．不良地质地段隧道施工方法探讨［Ｊ］．黑　龙江交通科技，２０１１，（７）．　［２］赵建寰．隧洞不良地质段施工工艺和方法［Ｊ］．农　业科技与信息，２０１０，（６）．　［３】王红峡．不良地质条件隧洞施工技术研究［Ｊ］．水　电教育，２００９．　［４】不灵地质条件下隧洞施工方法初探［Ｊ］．结构理　论，２０１０．　１１３