不良和特殊地質地段隧道施工一、不良和特殊地質地段施工一般規(guī)定1．不良地質地段不良地質地段是指滑坡、崩坍、巖堆，偏壓地層、巖溶、高應力、高強度地層、松散地層，軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質環(huán)境。不良地質地段的變異條件是非常復雜的。設計文件提供的地質資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生。不良和特殊地質地段隧道施工2.特殊地質地段特殊地質地段是指膨脹地層，軟弱黃土地層，含水未固結圍巖，溶洞，斷層，巖爆，流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。特殊地質地段隧道，由于巖層的地質成因復雜，地質條件具有突變性，事故具有突發(fā)性，對隧道施工的危害性極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術和施工方法是很難克服殊地質地段進行隧道施工時，除了應遵守一般技術要求外，還應采取針對性較強的輔助方法施工。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結構斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質量。瓦斯溢出地層，更嚴重地威脅著隧道施工安全。不良和特殊地質地段隧道施工不良和特殊地質地段的工程問題，雖然有的是在勘察階段就已經查明的，在施工階段采取相應的對策，但有的則是在施工階段才發(fā)現(xiàn)的，使施工處于十分被動的局面。因此，掌握在不良和特殊地質段隧道施工時應注意的問題和處理方法是十分必要的。隧道現(xiàn)場圍巖及支護結構變形監(jiān)控量測，以及反饋用于修改設計支護參數(shù)，指導施工，對隧道建筑構造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果也是十分顯著的。不良地質和特殊地質地段隧道圍巖變形大，變化快、事故具有突發(fā)性的特點，因此，積極采取現(xiàn)場圍巖變形量測，及時了解變形量，變形時間及空間變化規(guī)律是非常有益的。這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學依據，可以減少施工中人為主觀因素的影響等。不良和特殊地質地段隧道施工二、不良和特殊地質地段隧道施工注意事項1．編制施工計劃注意的事項施工前應組織有關人員對隧道工程設計文件、圖紙、資料，尤其應對勘測設計所提供的工程地質和水文地質資料進行認真詳細的研究分析，了解設計意圖，并深入細致地作施工調查，對地質資料應進行專門調查研究，特別應查明隧道影響范圍內的各種不良地質，特殊地質地段的圍巖級別，進行施工地質調查，超前鉆探和超前進行彈性波探側，是預報隧道中復雜、多變地段重大不良地質情況的有效手段。不良和特殊地質地段隧道施工在充分調查研究的基礎上，根據圍巖類別結合施工單位的具體情況，綜合考慮各種因素，擬定施工方案。并根據確定的施工方案，制定相應的施工方法和技術措施，編制實施性施工組織設計，編制主要材料、勞動力、機具設備的數(shù)量及供應計劃，以使隧道工程施工達到安全、優(yōu)質、高效的目標。2．不良和特殊地質地段，選擇施工方法注意事項施工中應經常觀察圍巖和地下水的變異情況，量測支護，襯砌的受力情況，注意地形、地貌和地表的變化，防止突然事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)險情，應立即分析情況并采取相應技術措施，迅速處理。滲水地段，應及時治水，其技術要求和作業(yè)應以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測、穩(wěn)步前進”為指導原則。不良和特殊地質地段隧道施工選擇隧道施工方法(包括開挖及支護)時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件，斷面形式、尺寸、埋置深度，施工機械裝備，工期要求，經濟和技術的可行性論證等因素而確定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及變更的可能性，以免因施工方法或技術措施不妥造成施工失誤導致施工事故，延誤施工進度和增加投資。3．不良和特殊地質地段，加強監(jiān)控和量測工作采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。不良和特殊地質地段隧道施工對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力、應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程度和力學動態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施都是十分重要的。4.使用錨噴技術注意事項特殊地質地段隧道，除大面積淋水地段、流沙地段外。均可采用錨噴支護施工。施工時應符合下列要求:⑴當開挖工作面自穩(wěn)性很差，難以開挖成型時，在清除危石后，應盡快在開挖面上噴射厚度不小于5cm的混凝土護面，必要時，可在開挖輪廓線處和開挖面上打超前錨桿，其長度宜大于開挖進尺的3倍。不良和特殊地質地段隧道施工⑵當錨桿支護完成后，仍不能提供足夠的支護能力時，應及時設置鋼架支撐加強支護。另外，隧道穿過未膠結松散地層和嚴寒地區(qū)凍脹地層等，施工時應采取相應的措施，如先護后挖，密閉支撐、邊開挖邊封閉的辦法。5.采用臨時支護時注意事項不宜采用錨噴支護的特殊地質地段，應用構件支撐作臨時支護，并應符合下列要求:⑴)支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。構件支撐基礎應鋪設墊板。當支撐出現(xiàn)變形、斷裂時，應立即加固或部分撒換，以確保安全和工程質量；不良和特殊地質地段隧道施工⑵圍巖出現(xiàn)底部壓力，產生底鼓現(xiàn)象或可能產生沉陷時，應加設底梁；⑶當圍巖極為松軟破碎時，必須先護后挖，暴露面應采用支撐封閉嚴密；⑷根據現(xiàn)場條件，可結合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐；⑸構件支撐作業(yè)應迅速、及時，以充分發(fā)揮構件支撐的作用。不良和特殊地質地段隧道施工6．選用掘進方法時注意事項特殊地質地段隧道施工時，不宜采用全斷面開挖。無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法或人工和機械混合開挖法，應視地質環(huán)境，工程質量和安全等條件合理選用。如選用鉆爆法施工時，采用光面爆破和預裂爆破技術，能使開挖輪廓線符合設計要求及減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工，而鉆爆設計時，應嚴格控制炮眼數(shù)量、深度和裝藥量。如遇到地質變化，應及時修改完善設計和改變施工方法，采用相應的輔助施工方法。不良和特殊地質地段隧道施工7．掘進時遇有圍巖壓力過大注意事項圍巖壓力過大，支撐下沉可能侵入襯砌設計斷面時，必須挑頂，并按以下方法處理:⑴拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應先挑后擴；⑵當擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應立好拱架和模板，先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈，待混凝上達到所需設計強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分；⑶挑頂作業(yè)(即將隧道頂部提高)，宜先護后挖，暴露面應用支撐封閉嚴密。不良和特殊地質地段隧道施工8．遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖，掘進時注意事項對于極松散的未固結圍巖、自穩(wěn)性極差的圍巖，當采用先支護后挖法施工時，仍不能開挖成型時，宜先用壓注水泥砂漿或化學漿液加固圍巖的方法，以達到提高圍巖自穩(wěn)性的目的。9．襯砌出現(xiàn)開裂或下沉時注意事項特殊地質地段隧道襯砌，為防止圍巖松脹，巖石壓力作用在襯砌結構上，致使襯砌出現(xiàn)開裂，下沉等不良現(xiàn)象，采用模筑襯砌施工時，除應遵守《公路隧道施工技術規(guī)定》(JTGF60—2009)的有關規(guī)定施工外，并應注意下列要求:⑴當拱腳、墻基松散時，灌筑混凝土前應排凈基底積水，并采取措施加固基底；不良和特殊地質地段隧道施工⑵襯砌混凝上應采用提高標號及摻速凝劑、早強劑或用早強水泥等，以達到提高襯砌的早期承載能力；⑶仰拱施工，應在邊墻完成后抓緊進行，或根據需要在初期支護完成后立即施作仰拱，使襯砌結構盡快封閉，構成環(huán)形以改善受力狀態(tài)，確保襯砌結構的長期穩(wěn)定堅固。10.特殊地質地段隧道施工方案，應由設計，施工主管技術負責人共同研究確定。在監(jiān)控、量測過程中，發(fā)現(xiàn)設計與實際情況不符合時，或地質變異時，施工單位應會同有關方面，如設計、監(jiān)理、不良和特殊地質地段隧道施工各種不良地質隧道的施工十、高溫底層隧道（一）高地溫的熱源地熱的形成按熱源分類，可分為三大類：即地球的地幔對流；火山巖漿集中處的熱及放射性元素的裂變熱成為熱源。其中，對隧道工程造成施工影響的，主要是火山的熱源和放射性元素的裂變熱源。1．火山熱的熱源由于火山供給的熱是地下的巖漿集中處的熱能而產生熱水，這種熱水（泉水）成為熱源又將熱供給周圍的巖層。當隧道或地下工程穿過這種巖層，就有發(fā)生高溫、高熱的現(xiàn)象。十、高溫底層隧道2．放射性元素的裂變熱的熱源根據日本文獻介紹，由于地殼內巖石中含有放射性物質，其裂變熱產生地溫，地下增溫率以所處的深度不同而異，其平均值為3℃/100m。表溫度為15℃，地下增溫率以3℃/100m計，覆蓋層厚1000m深處的地溫而成為45℃。日本某地質調查所對30處深層熱水地區(qū)調查的結果，在平原地區(qū)認為不受火山熱源的影響，其地下2000m深處的地下溫度為67℃～136℃。這說明如果覆蓋層很厚即使沒有火山熱源供給也有發(fā)生高溫、高熱問題的可能性。十、高溫底層隧道（二）高地溫地段隧道施工的措施1．為保證隧道施工人員進行正常的安全生產，我國有關部對隧道施工作業(yè)環(huán)境的衛(wèi)生標準都有規(guī)定。如鐵道部規(guī)定，隧道內氣溫不得超過28℃；交通部規(guī)定，隧道內氣溫不宜高于30℃。國外的資料介紹，日本規(guī)定隧道內溫度低于37℃。2．為達到規(guī)定的標準，在施工中一般采取通風和灑水及通風與灑水相結合的措施。地溫較高時，可采用大型通風設備予以降溫。地溫很高時，在正洞開挖工作面前方的一段距離，利用平導超前鉆探，如有熱水涌出，可在平導內增建降水、排水設施和排水鉆孔，以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有熱水涌出時，可采用水玻璃水泥系藥液注漿，以發(fā)揮截水及穩(wěn)定圍巖的作用。十、高溫底層隧道3．高溫地段的襯砌混凝土：在高溫（如70℃高溫）的巖體及噴混凝土上澆筑二次襯砌混凝土時，即使厚度再薄，水化熱也不易逸出。由于混凝土里面和表面的溫差，在早齡期有可能存在裂縫。因此，對二次混凝土襯砌防止裂縫，應采取下述措施：⑴為了防止高溫時的強度降低，應選定合適的水灰比，并考慮到對溫泉水的耐久性，宜采用高爐礦渣水泥（分離粉碎型水泥）?；炷僚浜媳群蛽胶蟿髟囼瀮?yōu)選。⑵在防水板和混凝土襯砌之間設置隔熱材料，可隔斷從巖體傳播來的熱量，使混凝土內的溫度應力降低。十、高溫底層隧道⑶把一般襯砌混凝土的澆筑長度適當縮短。⑷用防水板和無紡布組合成緩沖材料，由于與噴混凝土隔離，因此，混凝土襯砌的收縮可不受到約束。⑸適當設置裂縫誘發(fā)縫，一般在兩拱腳延長方向設置。4．中暑癥的防治措施；在高溫條件下施工除采用降溫措施外，還應注意中暑癥的防治工作。中暑癥可分為熱痙攣癥、熱虛脫癥和熱射癥三種類型，其癥狀及處置如下：⑴熱痙攣：由于出汗過多，體內的水分、鹽類喪失而引起。其癥狀為在作業(yè)中和作業(yè)后，發(fā)作性肌肉痙攣和疼痛。對此癥應采取充分地攝取水和鹽類予以緩解癥狀。十、高溫底層隧道⑵熱虛脫：由于循環(huán)系統(tǒng)失調而引起。其主要癥狀為血壓降低、速脈、水脈、頭暈、頭痛、嘔吐、皮膚蒼白、體溫輕度上升。采取的措施是，循環(huán)器官有異常的人員嚴禁參加施工。對有癥狀者增加補水次數(shù)，并在陰涼處靜臥休息。⑶熱射癥：由于體溫調節(jié)中樞失調，體溫上升。癥狀為：體溫高、興奮、乏力和皮膚干燥等。采取的措施，對高溫不適應者應避免在洞內作重體力勞動。在高溫施工地段采用冷水噴霧等方法降溫，必要時對患者可采取醫(yī)療急救處置。5．合理安排高溫作業(yè)時間：根據坑道內的高溫程度、勞動強度和勞動效率，確定勞動工時，以策施工人員的健康和安全。十、高溫底層隧道6．加強健康管理：有高血壓、心臟病的患者，由于高溫作業(yè)有引起癥狀惡化之虞；疲勞、空腹、睡眠不足、酒醉等容易誘發(fā)中暑癥，對此類人員應禁止參加勞動。在高溫作業(yè)時，易發(fā)生維生素、水分、鹽類的不足，對此需進行充分的補充。為恢復疲勞，在適溫適濕的環(huán)境下休息，或充分地進行臥床休息。不良和特殊地質地段隧道施工一、不良和特殊地質地段施工一般規(guī)定1．不良地質地段不良地質地段是指滑坡、崩坍、巖堆，偏壓地層、巖溶、高應力、高強度地層、松散地層，軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質環(huán)境。不良地質地段的變異條件是非常復雜的。設計文件提供的地質資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生。不良和特殊地質地段隧道施工2.特殊地質地段特殊地質地段是指膨脹地層，軟弱黃土地層，含水未固結圍巖，溶洞，斷層，巖爆，流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。特殊地質地段隧道，由于巖層的地質成因復雜，地質條件具有突變性，事故具有突發(fā)性，對隧道施工的危害性極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術和施工方法是很難克服殊地質地段進行隧道施工時，除了應遵守一般技術要求外，還應采取針對性較強的輔助方法施工。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結構斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質量。瓦斯溢出地層，更嚴重地威脅著隧道施工安全。不良和特殊地質地段隧道施工不良和特殊地質地段的工程問題，雖然有的是在勘察階段就已經查明的，在施工階段采取相應的對策，但有的則是在施工階段才發(fā)現(xiàn)的，使施工處于十分被動的局面。因此，掌握在不良和特殊地質段隧道施工時應注意的問題和處理方法是十分必要的。隧道現(xiàn)場圍巖及支護結構變形監(jiān)控量測，以及反饋用于修改設計支護參數(shù)，指導施工，對隧道建筑構造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果也是十分顯著的。不良地質和特殊地質地段隧道圍巖變形大，變化快、事故具有突發(fā)性的特點，因此，積極采取現(xiàn)場圍巖變形量測，及時了解變形量，變形時間及空間變化規(guī)律是非常有益的。這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學依據，可以減少施工中人為主觀因素的影響等。不良和特殊地質地段隧道施工二、不良和特殊地質地段隧道施工注意事項1．編制施工計劃注意的事項施工前應組織有關人員對隧道工程設計文件、圖紙、資料，尤其應對勘測設計所提供的工程地質和水文地質資料進行認真詳細的研究分析，了解設計意圖，并深入細致地作施工調查，對地質資料應進行專門調查研究，特別應查明隧道影響范圍內的各種不良地質，特殊地質地段的圍巖級別，進行施工地質調查，超前鉆探和超前進行彈性波探側，是預報隧道中復雜、多變地段重大不良地質情況的有效手段。不良和特殊地質地段隧道施工在充分調查研究的基礎上，根據圍巖類別結合施工單位的具體情況，綜合考慮各種因素，擬定施工方案。并根據確定的施工方案，制定相應的施工方法和技術措施，編制實施性施工組織設計，編制主要材料、勞動力、機具設備的數(shù)量及供應計劃，以使隧道工程施工達到安全、優(yōu)質、高效的目標。2．不良和特殊地質地段，選擇施工方法注意事項施工中應經常觀察圍巖和地下水的變異情況，量測支護，襯砌的受力情況，注意地形、地貌和地表的變化，防止突然事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)險情，應立即分析情況并采取相應技術措施，迅速處理。滲水地段，應及時治水，其技術要求和作業(yè)應以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測、穩(wěn)步前進”為指導原則。不良和特殊地質地段隧道施工選擇隧道施工方法(包括開挖及支護)時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件，斷面形式、尺寸、埋置深度，施工機械裝備，工期要求，經濟和技術的可行性論證等因素而確定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及變更的可能性，以免因施工方法或技術措施不妥造成施工失誤導致施工事故，延誤施工進度和增加投資。3．不良和特殊地質地段，加強監(jiān)控和量測工作采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。不良和特殊地質地段隧道施工對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力、應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程度和力學動態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施都是十分重要的。4.使用錨噴技術注意事項特殊地質地段隧道，除大面積淋水地段、流沙地段外。均可采用錨噴支護施工。施工時應符合下列要求:⑴當開挖工作面自穩(wěn)性很差，難以開挖成型時，在清除危石后，應盡快在開挖面上噴射厚度不小于5cm的混凝土護面，必要時，可在開挖輪廓線處和開挖面上打超前錨桿，其長度宜大于開挖進尺的3倍。不良和特殊地質地段隧道施工⑵當錨桿支護完成后，仍不能提供足夠的支護能力時，應及時設置鋼架支撐加強支護。另外，隧道穿過未膠結松散地層和嚴寒地區(qū)凍脹地層等，施工時應采取相應的措施，如先護后挖，密閉支撐、邊開挖邊封閉的辦法。5.采用臨時支護時注意事項不宜采用錨噴支護的特殊地質地段，應用構件支撐作臨時支護，并應符合下列要求:⑴)支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。構件支撐基礎應鋪設墊板。當支撐出現(xiàn)變形、斷裂時，應立即加固或部分撒換，以確保安全和工程質量；不良和特殊地質地段隧道施工⑵圍巖出現(xiàn)底部壓力，產生底鼓現(xiàn)象或可能產生沉陷時，應加設底梁；⑶當圍巖極為松軟破碎時，必須先護后挖，暴露面應采用支撐封閉嚴密；⑷根據現(xiàn)場條件，可結合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐；⑸構件支撐作業(yè)應迅速、及時，以充分發(fā)揮構件支撐的作用。不良和特殊地質地段隧道施工6．選用掘進方法時注意事項特殊地質地段隧道施工時，不宜采用全斷面開挖。無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法或人工和機械混合開挖法，應視地質環(huán)境，工程質量和安全等條件合理選用。如選用鉆爆法施工時，采用光面爆破和預裂爆破技術，能使開挖輪廓線符合設計要求及減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工，而鉆爆設計時，應嚴格控制炮眼數(shù)量、深度和裝藥量。如遇到地質變化，應及時修改完善設計和改變施工方法，采用相應的輔助施工方法。不良和特殊地質地段隧道施工7．掘進時遇有圍巖壓力過大注意事項圍巖壓力過大，支撐下沉可能侵入襯砌設計斷面時，必須挑頂，并按以下方法處理:⑴拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應先挑后擴；⑵當擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應立好拱架和模板，先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈，待混凝上達到所需設計強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分；⑶挑頂作業(yè)(即將隧道頂部提高)，宜先護后挖，暴露面應用支撐封閉嚴密。不良和特殊地質地段隧道施工8．遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖，掘進時注意事項對于極松散的未固結圍巖、自穩(wěn)性極差的圍巖，當采用先支護后挖法施工時，仍不能開挖成型時，宜先用壓注水泥砂漿或化學漿液加固圍巖的方法，以達到提高圍巖自穩(wěn)性的目的。9．襯砌出現(xiàn)開裂或下沉時注意事項特殊地質地段隧道襯砌，為防止圍巖松脹，巖石壓力作用在襯砌結構上，致使襯砌出現(xiàn)開裂，下沉等不良現(xiàn)象，采用模筑襯砌施工時，除應遵守《公路隧道施工技術規(guī)定》(JTGF60—2009)的有關規(guī)定施工外，并應注意下列要求:⑴當拱腳、墻基松散時，灌筑混凝土前應排凈基底積水，并采取措施加固基底；不良和特殊地質地段隧道施工⑵襯砌混凝上應采用提高標號及摻速凝劑、早強劑或用早強水泥等，以達到提高襯砌的早期承載能力；⑶仰拱施工，應在邊墻完成后抓緊進行，或根據需要在初期支護完成后立即施作仰拱，使襯砌結構盡快封閉，構成環(huán)形以改善受力狀態(tài)，確保襯砌結構的長期穩(wěn)定堅固。10.特殊地質地段隧道施工方案，應由設計，施工主管技術負責人共同研究確定。在監(jiān)控、量測過程中，發(fā)現(xiàn)設計與實際情況不符合時，或地質變異時，施工單位應會同有關方面，如設計、監(jiān)理、不良和特殊地質地段隧道施工各種不良地質隧道的施工二、黃土隧道黃土在我國分布較廣，黃河中游的陜西和甘肅省大部分地區(qū)，山西南部、河南西部地區(qū)為我國黃土和濕陷性黃上的主要分布區(qū)。這些地區(qū)的黃土地層分布連續(xù)、厚度較大，發(fā)育較典型。其他在青海、新疆、河北、山東、內蒙古和東北各地亦有所分布。黃土質砂黏土地層土體強度低、垂直裂隙發(fā)育、遇水易軟化，在地表水的作用下極易沖蝕，有些風積土層具有不同程度的濕陷性。在此種地層中開挖隧道，容易出現(xiàn)坍塌、沉陷，尤其是有地下水出現(xiàn)處，圍巖強度大幅度降低不能自穩(wěn)。二、黃土隧道（一）黃土地層對隧道施工的影響1．黃土節(jié)理影響黃土層常具有各方向的構造節(jié)理，有的原生節(jié)理呈X型，成對出現(xiàn)，并有一定延續(xù)性，在開挖時容易順著節(jié)理張松或剪斷。這種地層位于坑道頂部，極易產生塌頂，位于側壁，則普遍出現(xiàn)側壁掉土，處理不當，常會引起較大坍塌。2．黃土沖溝的影響當隧道在較長的范圍內沿著黃土沖溝或塬邊平行走向,而覆土較薄或偏壓很大的情況下,容易發(fā)生較大的坍塌或滑坡現(xiàn)象。二、黃土隧道（一）黃土地層對隧道施工的影3．黃土溶洞與陷穴的影響黃土溶洞與陷穴是黃土地區(qū)經常見到的不良地質現(xiàn)象，隧道修建在其上方，則有基礎下沉的危險；若修建在其下方，則有發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU；若隧道修建在其側鄰邊，則有可能承受偏壓，使圍巖與襯砌結構處于不利的受力狀態(tài)。4．水對黃土隧道的影響黃土受水浸濕后,會呈不同程度的濕陷性,會突然發(fā)生下沉現(xiàn)象,使開挖后的圍巖迅速喪失自穩(wěn)能力,如支護措施滿足不了變化后的情況,極易造成坍塌。二、黃土隧道（二）黃土地層隧道施工要求1．要做好黃土構造節(jié)理和分布狀況的調查對因構造節(jié)理切割而形成的不穩(wěn)定部位，在施工時重點注意加強支護，防止坍塌。2．黃土圍巖開挖后不能暴露時間過長暴露時間過長圍巖周壁風化至內部，圍巖松弛會加快，進而造成塌方。因此宜采用復合式襯砌，在開挖時少擾動，開挖后及時噴射混凝土，并以錨桿、鋼筋網和拱架支撐作為初期支護，快速形成嚴密的支護體系。必要時還可采用超前錨桿、管棚預支護加固圍巖。在初期支護基本穩(wěn)固后，進行永久支護的施工，并要求襯砌背后尤其是拱頂回填要密實。二、黃土隧道（二）黃土地層隧道施工要求3．做好洞頂、洞門及洞口的防排水系統(tǒng)，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水侵蝕洞體周圍,造成土體坍塌。在含水或地下水量較大的地層中，要做好排水設施，并采用井點降水法將地下水位降至隧道襯砌底部以下，以改善施工條件。4．施工中應遵循“短開挖、少擾動、強支護、實回填、嚴治水、勤量測”的施工原則，緊湊施工工序，精心組織施工。在開挖時宜采用短臺階開挖法或分部開挖法(留核心法)。初期支護要緊隨開挖面進行，并注意觀察開挖面情況，及時緊湊的進行施工。二、黃土隧道（三）黃土隧道施工注意事項1.首先，做好洞口、洞門及洞頂?shù)呐潘到y(tǒng)，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周圍，造成土體坍塌;2.施工中如發(fā)現(xiàn)有失穩(wěn)現(xiàn)象，應及時用噴射混凝土封閉、加設錨桿、架立鋼支撐等加強支護。噴射機的壓力不宜超過0.2MPa；3.施工時要特別注意拱腳與墻腳處斷面，如超挖過大，應用漿砌片石回填。如發(fā)現(xiàn)該處土體承載力不夠，應立即加設錨桿或采取其它措施進行加固。鉆錨桿孔時，宜采用干鉆；二、黃土隧道（三）黃土隧道施工注意事項4.在開挖與灌筑仰拱前，為防止邊墻向內位移，宜加設橫向撐梁頂緊；5.錨桿宜采用藥包式或早強砂漿式錨桿。若拱部位于砂層時，為防止噴射混凝土層塌落，可用￠4一￠6mm的密鋼筋網，緊貼開挖面作為固定初噴混凝土層之用；6．施工中如發(fā)現(xiàn)不安全因素時，應暫停開挖，加強臨時支護，以便適應調整工序安排。不良和特殊地質地段隧道施工一、不良和特殊地質地段施工一般規(guī)定1．不良地質地段不良地質地段是指滑坡、崩坍、巖堆，偏壓地層、巖溶、高應力、高強度地層、松散地層，軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質環(huán)境。不良地質地段的變異條件是非常復雜的。設計文件提供的地質資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生。不良和特殊地質地段隧道施工2.特殊地質地段特殊地質地段是指膨脹地層，軟弱黃土地層，含水未固結圍巖，溶洞，斷層，巖爆，流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。特殊地質地段隧道，由于巖層的地質成因復雜，地質條件具有突變性，事故具有突發(fā)性，對隧道施工的危害性極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術和施工方法是很難克服殊地質地段進行隧道施工時，除了應遵守一般技術要求外，還應采取針對性較強的輔助方法施工。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結構斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質量。瓦斯溢出地層，更嚴重地威脅著隧道施工安全。不良和特殊地質地段隧道施工不良和特殊地質地段的工程問題，雖然有的是在勘察階段就已經查明的，在施工階段采取相應的對策，但有的則是在施工階段才發(fā)現(xiàn)的，使施工處于十分被動的局面。因此，掌握在不良和特殊地質段隧道施工時應注意的問題和處理方法是十分必要的。隧道現(xiàn)場圍巖及支護結構變形監(jiān)控量測，以及反饋用于修改設計支護參數(shù)，指導施工，對隧道建筑構造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果也是十分顯著的。不良地質和特殊地質地段隧道圍巖變形大，變化快、事故具有突發(fā)性的特點，因此，積極采取現(xiàn)場圍巖變形量測，及時了解變形量，變形時間及空間變化規(guī)律是非常有益的。這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學依據，可以減少施工中人為主觀因素的影響等。不良和特殊地質地段隧道施工二、不良和特殊地質地段隧道施工注意事項1．編制施工計劃注意的事項施工前應組織有關人員對隧道工程設計文件、圖紙、資料，尤其應對勘測設計所提供的工程地質和水文地質資料進行認真詳細的研究分析，了解設計意圖，并深入細致地作施工調查，對地質資料應進行專門調查研究，特別應查明隧道影響范圍內的各種不良地質，特殊地質地段的圍巖級別，進行施工地質調查，超前鉆探和超前進行彈性波探側，是預報隧道中復雜、多變地段重大不良地質情況的有效手段。不良和特殊地質地段隧道施工在充分調查研究的基礎上，根據圍巖類別結合施工單位的具體情況，綜合考慮各種因素，擬定施工方案。并根據確定的施工方案，制定相應的施工方法和技術措施，編制實施性施工組織設計，編制主要材料、勞動力、機具設備的數(shù)量及供應計劃，以使隧道工程施工達到安全、優(yōu)質、高效的目標。2．不良和特殊地質地段，選擇施工方法注意事項施工中應經常觀察圍巖和地下水的變異情況，量測支護，襯砌的受力情況，注意地形、地貌和地表的變化，防止突然事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)險情，應立即分析情況并采取相應技術措施，迅速處理。滲水地段，應及時治水，其技術要求和作業(yè)應以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測、穩(wěn)步前進”為指導原則。不良和特殊地質地段隧道施工選擇隧道施工方法(包括開挖及支護)時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件，斷面形式、尺寸、埋置深度，施工機械裝備，工期要求，經濟和技術的可行性論證等因素而確定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及變更的可能性，以免因施工方法或技術措施不妥造成施工失誤導致施工事故，延誤施工進度和增加投資。3．不良和特殊地質地段，加強監(jiān)控和量測工作采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。不良和特殊地質地段隧道施工對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力、應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程度和力學動態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施都是十分重要的。4.使用錨噴技術注意事項特殊地質地段隧道，除大面積淋水地段、流沙地段外。均可采用錨噴支護施工。施工時應符合下列要求:⑴當開挖工作面自穩(wěn)性很差，難以開挖成型時，在清除危石后，應盡快在開挖面上噴射厚度不小于5cm的混凝土護面，必要時，可在開挖輪廓線處和開挖面上打超前錨桿，其長度宜大于開挖進尺的3倍。不良和特殊地質地段隧道施工⑵當錨桿支護完成后，仍不能提供足夠的支護能力時，應及時設置鋼架支撐加強支護。另外，隧道穿過未膠結松散地層和嚴寒地區(qū)凍脹地層等，施工時應采取相應的措施，如先護后挖，密閉支撐、邊開挖邊封閉的辦法。5.采用臨時支護時注意事項不宜采用錨噴支護的特殊地質地段，應用構件支撐作臨時支護，并應符合下列要求:⑴)支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。構件支撐基礎應鋪設墊板。當支撐出現(xiàn)變形、斷裂時，應立即加固或部分撒換，以確保安全和工程質量；不良和特殊地質地段隧道施工⑵圍巖出現(xiàn)底部壓力，產生底鼓現(xiàn)象或可能產生沉陷時，應加設底梁；⑶當圍巖極為松軟破碎時，必須先護后挖，暴露面應采用支撐封閉嚴密；⑷根據現(xiàn)場條件，可結合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐；⑸構件支撐作業(yè)應迅速、及時，以充分發(fā)揮構件支撐的作用。不良和特殊地質地段隧道施工6．選用掘進方法時注意事項特殊地質地段隧道施工時，不宜采用全斷面開挖。無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法或人工和機械混合開挖法，應視地質環(huán)境，工程質量和安全等條件合理選用。如選用鉆爆法施工時，采用光面爆破和預裂爆破技術，能使開挖輪廓線符合設計要求及減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工，而鉆爆設計時，應嚴格控制炮眼數(shù)量、深度和裝藥量。如遇到地質變化，應及時修改完善設計和改變施工方法，采用相應的輔助施工方法。不良和特殊地質地段隧道施工7．掘進時遇有圍巖壓力過大注意事項圍巖壓力過大，支撐下沉可能侵入襯砌設計斷面時，必須挑頂，并按以下方法處理:⑴拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應先挑后擴；⑵當擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應立好拱架和模板，先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈，待混凝上達到所需設計強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分；⑶挑頂作業(yè)(即將隧道頂部提高)，宜先護后挖，暴露面應用支撐封閉嚴密。不良和特殊地質地段隧道施工8．遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖，掘進時注意事項對于極松散的未固結圍巖、自穩(wěn)性極差的圍巖，當采用先支護后挖法施工時，仍不能開挖成型時，宜先用壓注水泥砂漿或化學漿液加固圍巖的方法，以達到提高圍巖自穩(wěn)性的目的。9．襯砌出現(xiàn)開裂或下沉時注意事項特殊地質地段隧道襯砌，為防止圍巖松脹，巖石壓力作用在襯砌結構上，致使襯砌出現(xiàn)開裂，下沉等不良現(xiàn)象，采用模筑襯砌施工時，除應遵守《公路隧道施工技術規(guī)定》(JTGF60—2009)的有關規(guī)定施工外，并應注意下列要求:⑴當拱腳、墻基松散時，灌筑混凝土前應排凈基底積水，并采取措施加固基底；不良和特殊地質地段隧道施工⑵襯砌混凝上應采用提高標號及摻速凝劑、早強劑或用早強水泥等，以達到提高襯砌的早期承載能力；⑶仰拱施工，應在邊墻完成后抓緊進行，或根據需要在初期支護完成后立即施作仰拱，使襯砌結構盡快封閉，構成環(huán)形以改善受力狀態(tài)，確保襯砌結構的長期穩(wěn)定堅固。10.特殊地質地段隧道施工方案，應由設計，施工主管技術負責人共同研究確定。在監(jiān)控、量測過程中，發(fā)現(xiàn)設計與實際情況不符合時，或地質變異時，施工單位應會同有關方面，如設計、監(jiān)理、不良和特殊地質地段隧道施工各種不良地質隧道的施工一、膨脹土圍巖膨脹土系指土中粘土礦物成分主要由親水性礦物組成，同時具有吸水顯著膨脹軟化和失水收縮硬裂兩種特性，且具有濕脹干縮往復變形的高塑性粘性土。決定膨脹性的親水礦物主要是蒙脫石粘土礦物。所謂的膨脹性圍巖是指一些特殊的圍巖體，如含蒙脫石、高嶺土石等的泥巖、頁巖、長石、云母、蛇紋巖等巖石，它們在水的物理化學作用下，體積會發(fā)生膨脹。我國是世界上膨脹土分布面積最廣的國家之一。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有膨脹土發(fā)育的地區(qū)達20余個省、市、自治區(qū)，遍及西南、西北、東北、長江與黃河中下游及東南沿海地區(qū)。其中，主要有：云南、貴州、四川、湖北、安徽、廣東、廣西、陜西、山西、河南、山東和河北等省區(qū)，分布是十分廣泛的。一、膨脹土圍巖（一）膨脹土圍巖的特性隧道穿過膨脹土地層，隧道開挖后不久，常?？梢砸姷絿鷰r因開挖而產生變形，或者因浸水而膨脹，或因風化而開裂等現(xiàn)象。使坑道的頂部及兩側向內擠入，底部鼓起，隨著時間的增長導致圍巖失穩(wěn)，支撐、襯砌變形和破壞。這些現(xiàn)象說明膨脹土圍巖性質是極其復雜的。它與一般土質的圍巖性質有著根本的區(qū)別。膨脹土圍巖的基本特性，主要有以下三方面：1．膨脹土圍巖大多具有原始地層的超固結特性，使土體中儲存有較高的初始應力。當隧道開挖后，引起圍巖應力釋放，強度降低，產生卸荷膨脹。因此，膨脹土圍巖常常具有明顯的塑性流變特性，開挖后將產生較大的塑性變形。一、膨脹土圍巖2．膨脹土中發(fā)育有各種形態(tài)的裂隙，形成土體的多裂隙性。膨脹土圍巖實際上是土塊與各種裂隙和結構面相互組合形成的膨脹土體。由于膨脹土體在天然原始狀態(tài)下具有高強度特性，隧道開挖后洞壁土體失去邊界支撐而產生脹縮，同時因風干脫水使原生隱裂隙張弛，使圍巖強度急劇衰減。因此，隧道施工開挖過程中，常有初期圍巖變形大，發(fā)展速度快等現(xiàn)象。3．膨脹土圍巖因吸水而膨脹，失水而收縮，土體中干濕循環(huán)產生脹縮效應。一是使土體結構破壞，強度衰減或喪失，圍巖壓力增大。二是造成圍巖應力變化，無論膨脹壓力或收縮壓力，都將破壞圍巖的穩(wěn)定性，特別是膨脹壓力將對增大圍巖壓力起疊加作用。一、膨脹土圍巖（二）膨脹土圍巖對隧道施工的危害由于膨脹土圍巖的特殊工程地質性質及其圍巖壓力特性，使膨脹土的隧道圍巖具有普遍開裂、內擠、坍塌和膨脹等變形現(xiàn)象。膨脹土隧道圍巖變形常具有速度快、破壞性大、延續(xù)時間長和整治較困難等特點。施工中常見的幾種情況，簡述如下：1．圍巖裂縫：隧道開挖后，由于開挖面上土體原始應力釋放產生脹裂；另外，因為表層土體風干而脫水，產生收縮裂縫。同時，兩種因素都可以使土中原生隱裂隙張開擴大。沿圍巖周邊產生裂縫，尤其在拱部圍巖容易產生張拉裂縫與上述裂縫貫通，形成局部變形區(qū)。一、膨脹土圍巖2．坑道下沉：由于坑道下部膨脹土體的承載力較低，加之上部圍巖壓力過大，而產生坑道下沉變形?？拥赖南鲁?，往往造成支撐變形、失效，進而引起土體坍塌等現(xiàn)象。3．圍巖膨脹突出和坍塌：膨脹土開挖過程中或開挖后，圍巖產生膨脹土變形，周邊土體向洞內膨脹突出，開挖斷面縮小。在土體喪失支撐或支撐力不夠的狀態(tài)下，由于圍巖壓力和膨脹壓力的綜合作用，使土體產生局部破壞，由裂縫發(fā)展到出現(xiàn)溜塌，然后逐漸牽引周圍土體連續(xù)破壞，形成坍塌。4．底鼓：隧道底部開挖后，洞底圍巖的上部壓力解除，又無支護體約束的條件下，由于應力釋放，洞底圍巖產生卸荷膨脹；加之坑道積水，使洞底圍巖產生浸水膨脹。因而造成洞底圍巖鼓出變形。一、膨脹土圍巖5．襯砌變形和破壞：在先拱后墻法施工中，拱部襯砌完成后至開挖馬口的這段時間，由于圍巖和膨脹壓力，常常產生拱腳內移，同時發(fā)生不均勻下沉，拱腳支撐受力大，發(fā)生扭曲、變形或折斷。拱頂受擠壓下沉，也有向上凸起。拱頂外緣經常出現(xiàn)縱向貫通拉裂縫，而拱頂內緣出現(xiàn)擠裂、脫皮、掉塊現(xiàn)象。在拱腰部位出現(xiàn)縱向裂縫，這些裂縫有時可發(fā)展到張開、錯臺。當采用直墻時，邊墻常受膨脹側壓而開裂，甚至張開、錯臺，少數(shù)曲墻也有出現(xiàn)水平裂縫的情況。當?shù)撞课醋鲅龉盎騼H做一般鋪底時，有時會出現(xiàn)底部鼓起，鋪底被破壞。一、膨脹土圍巖（三）膨脹土圍巖的隧道施工要點1．加強調查、量測圍巖的壓力和流變在膨脹土地層中開挖隧道，除了認真實施設計文件所提出的技術要求外，在施工過程中應對圍巖壓力及其流變情況進行充分的調查和量測，分析其變化規(guī)律。對地下水亦應探明分布范圍及規(guī)律，了解水對施工的影響程度，以便根據圍巖動態(tài)采取相應的施工措施。如原設計難以適應圍巖動態(tài)情況，也可據此作適當修正。2．合理選擇施工方法膨脹土隧道圍巖壓力的施工效應，是導致隧道變形病害的主要原因。采用合理的施工方法，對隧道的穩(wěn)定性有著十分重要的作用。因此，在施工中應以盡量減少對圍巖產生擾動和防止水的浸濕為原則，所以宜采用無爆破掘進法。一、膨脹土圍巖如采用掘進機、風鎬、液壓鎬等開挖。在開挖過程中盡可能縮短圍巖暴露時間，并及時襯砌，以盡快恢復洞壁因土體開挖而解除的部分圍巖應力，減少圍巖膨脹變形。開挖方法宜不分部或少分部，多采用正臺階法、側壁導坑法和“眼鏡法”。正臺階法適用于跨度小的隧道，它分部少相互干擾小，且能較早地使支護（襯砌）閉合。側壁導坑法和“眼鏡法”較適用于跨度較大的隧道，它具有防止上半斷面支護（襯砌）下沉的優(yōu)點，但全斷面閉合時間較遲，必須注意防止邊墻混凝土受壓向隧道內擠。3．防止圍巖濕度變化隧道開挖后，膨脹土圍巖風干脫水或浸水，都將引起圍巖體積變化，產生脹縮效應。因此，隧道開挖后及時噴射混凝土，封閉和支護圍巖。在有地下水滲流的隧道，應采取切斷水源并加強洞壁與坑道防、排水措施，防止施工積水對圍巖的浸濕等。如局部滲流，可采用注漿堵水阻止地下水進入坑道或浸濕圍巖。一、膨脹土圍巖4．合理進行圍巖支護膨脹土圍巖支護必須適應圍巖的膨脹特性。在施工時應注意以下幾點：（1）噴錨支護，穩(wěn)定圍巖噴錨支護作為開挖膨脹土圍巖的施工支護，可以加強圍巖的自承能力，允許有一定的變形而又不失穩(wěn)。采用噴錨支護，應緊跟開挖必要時在噴射混凝土的同時，采用鋼筋網。也可采用鋼纖維混凝土提高噴層的抗拉和抗剪能力。當膨脹壓力很大時，可用錨噴及鋼架或格柵聯(lián)合支護，在隧道底部打設錨桿，也可以在隧道頂部打入超前錨桿或小導管支護。采用木支撐或鋼木混合支撐時，應加密其間距，支撐與圍巖間用木板或鋼板和楔子填塞密實。一、膨脹土圍巖拱圈灌注后，拱腳部位應立即設置足夠強度的橫撐，以抵擋兩側圍巖向內擠壓變形。膨脹土圍巖隧道的支護，盡可能使其在開挖面周壁上迅速閉合。如果是臺階開挖，可在上半部開挖后盡快作出半部閉合，使圍巖盡早受到約束，上導坑與拱部擴大的支撐，應預留足夠的沉落量?？傊?，不論采用哪一種類型的支護，都必須根據工程實際情況及圍巖變形狀態(tài)而定。若采用鋼架支撐，鋼架支撐宜采用可縮性結構。鋼支撐的制作和安裝應符合下列規(guī)定:①鋼支撐的可縮接頭，應根據位移量確定，可設2～3個；②接頭的伸縮量，應根據隧道最大控制位移計算確定，每個接頭最大伸縮量不宜大于10cm，可縮接頭的滑動阻力，可按鋼架支撐承受軸向力的1/2進行計算；一、膨脹土圍巖③當采用鋼管制作支撐時，應設灌漿孔；可縮接頭收縮合攏后，管內應灌滿C15混凝土或10號砂漿；④可縮接頭處的噴射混凝土應設置縱向伸縮縫，待可縮接頭合攏后用噴射混凝土封閉。（2）襯砌結構及早閉合膨脹土圍巖隧道開挖后，圍巖向內擠壓變形一般是在四周同時發(fā)生，所以施工時要求隧道襯砌及早封閉。從理論上講，拱部、邊墻及仰拱宜整體完成，襯砌受力條件最好。但受施工條件的限制往往難以實現(xiàn)。因此，在灌筑拱圈部分時，應在上臺階的底部先設置臨時混凝土仰拱或噴射混凝土作臨時仰拱，以使拱圈在邊墻、仰拱未完成前，自身形成臨時封閉結構。然后當進行下部臺階施工時，再拆除臨時仰拱，并盡快灌筑永久性仰拱。不良和特殊地質地段隧道施工一、不良和特殊地質地段施工一般規(guī)定1．不良地質地段不良地質地段是指滑坡、崩坍、巖堆，偏壓地層、巖溶、高應力、高強度地層、松散地層，軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質環(huán)境。不良地質地段的變異條件是非常復雜的。設計文件提供的地質資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生。不良和特殊地質地段隧道施工2.特殊地質地段特殊地質地段是指膨脹地層，軟弱黃土地層，含水未固結圍巖，溶洞，斷層，巖爆，流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。特殊地質地段隧道，由于巖層的地質成因復雜，地質條件具有突變性，事故具有突發(fā)性，對隧道施工的危害性極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術和施工方法是很難克服殊地質地段進行隧道施工時，除了應遵守一般技術要求外，還應采取針對性較強的輔助方法施工。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結構斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質量。瓦斯溢出地層，更嚴重地威脅著隧道施工安全。不良和特殊地質地段隧道施工不良和特殊地質地段的工程問題，雖然有的是在勘察階段就已經查明的，在施工階段采取相應的對策，但有的則是在施工階段才發(fā)現(xiàn)的，使施工處于十分被動的局面。因此，掌握在不良和特殊地質段隧道施工時應注意的問題和處理方法是十分必要的。隧道現(xiàn)場圍巖及支護結構變形監(jiān)控量測，以及反饋用于修改設計支護參數(shù)，指導施工，對隧道建筑構造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果也是十分顯著的。不良地質和特殊地質地段隧道圍巖變形大，變化快、事故具有突發(fā)性的特點，因此，積極采取現(xiàn)場圍巖變形量測，及時了解變形量，變形時間及空間變化規(guī)律是非常有益的。這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學依據，可以減少施工中人為主觀因素的影響等。不良和特殊地質地段隧道施工二、不良和特殊地質地段隧道施工注意事項1．編制施工計劃注意的事項施工前應組織有關人員對隧道工程設計文件、圖紙、資料，尤其應對勘測設計所提供的工程地質和水文地質資料進行認真詳細的研究分析，了解設計意圖，并深入細致地作施工調查，對地質資料應進行專門調查研究，特別應查明隧道影響范圍內的各種不良地質，特殊地質地段的圍巖級別，進行施工地質調查，超前鉆探和超前進行彈性波探側，是預報隧道中復雜、多變地段重大不良地質情況的有效手段。不良和特殊地質地段隧道施工在充分調查研究的基礎上，根據圍巖類別結合施工單位的具體情況，綜合考慮各種因素，擬定施工方案。并根據確定的施工方案，制定相應的施工方法和技術措施，編制實施性施工組織設計，編制主要材料、勞動力、機具設備的數(shù)量及供應計劃，以使隧道工程施工達到安全、優(yōu)質、高效的目標。2．不良和特殊地質地段，選擇施工方法注意事項施工中應經常觀察圍巖和地下水的變異情況，量測支護，襯砌的受力情況，注意地形、地貌和地表的變化，防止突然事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)險情，應立即分析情況并采取相應技術措施，迅速處理。滲水地段，應及時治水，其技術要求和作業(yè)應以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測、穩(wěn)步前進”為指導原則。不良和特殊地質地段隧道施工選擇隧道施工方法(包括開挖及支護)時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件，斷面形式、尺寸、埋置深度，施工機械裝備，工期要求，經濟和技術的可行性論證等因素而確定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及變更的可能性，以免因施工方法或技術措施不妥造成施工失誤導致施工事故，延誤施工進度和增加投資。3．不良和特殊地質地段，加強監(jiān)控和量測工作采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。不良和特殊地質地段隧道施工對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力、應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程度和力學動態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施都是十分重要的。4.使用錨噴技術注意事項特殊地質地段隧道，除大面積淋水地段、流沙地段外。均可采用錨噴支護施工。施工時應符合下列要求:⑴當開挖工作面自穩(wěn)性很差，難以開挖成型時，在清除危石后，應盡快在開挖面上噴射厚度不小于5cm的混凝土護面，必要時，可在開挖輪廓線處和開挖面上打超前錨桿，其長度宜大于開挖進尺的3倍。不良和特殊地質地段隧道施工⑵當錨桿支護完成后，仍不能提供足夠的支護能力時，應及時設置鋼架支撐加強支護。另外，隧道穿過未膠結松散地層和嚴寒地區(qū)凍脹地層等，施工時應采取相應的措施，如先護后挖，密閉支撐、邊開挖邊封閉的辦法。5.采用臨時支護時注意事項不宜采用錨噴支護的特殊地質地段，應用構件支撐作臨時支護，并應符合下列要求:⑴)支撐要有足夠的強度和剛度，能承受開挖后的圍巖壓力。構件支撐基礎應鋪設墊板。當支撐出現(xiàn)變形、斷裂時，應立即加固或部分撒換，以確保安全和工程質量；不良和特殊地質地段隧道施工⑵圍巖出現(xiàn)底部壓力，產生底鼓現(xiàn)象或可能產生沉陷時，應加設底梁；⑶當圍巖極為松軟破碎時，必須先護后挖，暴露面應采用支撐封閉嚴密；⑷根據現(xiàn)場條件，可結合管棚或超前錨桿等支護，形成聯(lián)合支撐；⑸構件支撐作業(yè)應迅速、及時，以充分發(fā)揮構件支撐的作用。不良和特殊地質地段隧道施工6．選用掘進方法時注意事項特殊地質地段隧道施工時，不宜采用全斷面開挖。無論是采用鉆爆開挖法、機械開挖法或人工和機械混合開挖法，應視地質環(huán)境，工程質量和安全等條件合理選用。如選用鉆爆法施工時，采用光面爆破和預裂爆破技術，能使開挖輪廓線符合設計要求及減少對圍巖的擾動破壞。爆破應嚴格按照鉆爆設計進行施工，而鉆爆設計時，應嚴格控制炮眼數(shù)量、深度和裝藥量。如遇到地質變化，應及時修改完善設計和改變施工方法，采用相應的輔助施工方法。不良和特殊地質地段隧道施工7．掘進時遇有圍巖壓力過大注意事項圍巖壓力過大，支撐下沉可能侵入襯砌設計斷面時，必須挑頂，并按以下方法處理:⑴拱部擴挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應先挑后擴；⑵當擴挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應立好拱架和模板，先灌筑滿足設計斷面部分的拱圈，待混凝上達到所需設計強度并加強拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分；⑶挑頂作業(yè)(即將隧道頂部提高)，宜先護后挖，暴露面應用支撐封閉嚴密。不良和特殊地質地段隧道施工8．遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖，掘進時注意事項對于極松散的未固結圍巖、自穩(wěn)性極差的圍巖，當采用先支護后挖法施工時，仍不能開挖成型時，宜先用壓注水泥砂漿或化學漿液加固圍巖的方法，以達到提高圍巖自穩(wěn)性的目的。9．襯砌出現(xiàn)開裂或下沉時注意事項特殊地質地段隧道襯砌，為防止圍巖松脹，巖石壓力作用在襯砌結構上，致使襯砌出現(xiàn)開裂，下沉等不良現(xiàn)象，采用模筑襯砌施工時，除應遵守《公路隧道施工技術規(guī)定》(JTGF60—2009)的有關規(guī)定施工外，并應注意下列要求:⑴當拱腳、墻基松散時，灌筑混凝土前應排凈基底積水，并采取措施加固基底；不良和特殊地質地段隧道施工⑵襯砌混凝上應采用提高標號及摻速凝劑、早強劑或用早強水泥等，以達到提高襯砌的早期承載能力；⑶仰拱施工，應在邊墻完成后抓緊進行，或根據需要在初期支護完成后立即施作仰拱，使襯砌結構盡快封閉，構成環(huán)形以改善受力狀態(tài)，確保襯砌結構的長期穩(wěn)定堅固。10.特殊地質地段隧道施工方案，應由設計，施工主管技術負責人共同研究確定。在監(jiān)控、量測過程中，發(fā)現(xiàn)設計與實際情況不符合時，或地質變異時，施工單位應會同有關方面，如設計、監(jiān)理、不良和特殊地質地段隧道施工各種不良地質隧道的施工四、溶洞溶洞是以巖溶水的溶蝕作用為主，間有潛蝕和機械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。溶洞是巖溶現(xiàn)象的一種。巖溶是指可溶性巖層（包括碳酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽等，如石灰?guī)r、白云巖、白云質灰?guī)r、石膏、巖鹽等）受具有溶解能力的水的長期作用而產生溝槽、裂縫和空洞以及由于空洞的頂部塌落使地表產生陷穴、洼地等類現(xiàn)象和作用。

四、溶洞

當隧道穿過可溶性巖層時，有的溶洞位于隧道底部，充填物松軟且深，隧道基底難于處理；有的溶洞巖質破碎，容易發(fā)生坍塌；有時遇到大的水囊和暗河，巖溶水或泥砂夾水會大量涌入隧道，當含水充填物不斷涌入坑道時，甚至會發(fā)生地表開裂下沉，山體壓力劇增；有的溶洞、暗河迂回交錯，錯綜復雜，范圍寬廣，處理起來十分困難。溶洞類型：一般有死、活、干、濕、大、小幾種。死、干、小的溶洞比較容易處理，而活、濕、大的溶洞，處理方法則較為復雜。四、溶洞（一）隧道遇到溶洞的處理措施1．隧道通過巖溶區(qū)應查明溶洞分布范圍和類型，巖層的完整穩(wěn)定程度、填充物和地下水情況，據以確定施工方法。對尚在發(fā)育或穿越暗河水囊等地質條件復雜的巖溶區(qū)，應查明情況審慎選定施工方案。對有可能發(fā)生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等，必須事先制定措施，確保施工安全。四、溶洞2．隧道穿過巖溶區(qū)如巖層比較完整、穩(wěn)定，溶洞已停止發(fā)育，有比較堅實的填充，且地下水量小，可采用探孔或物探等方法，探明地質情況，如有變化便于采取相應的措施。如溶洞尚在發(fā)育或穿越暗河水囊等巖溶區(qū)時，則必須探明地下水量大小、水流方向等，先要解決施工中的排水問題，一般可采用平行導坑的施工方案，以超前鉆探方法，向前掘進。當出現(xiàn)大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情況時，平導可作為泄水通道，正洞堵塞時也可利用平導在前方開辟掘進工作面，不致正洞停工。四、溶洞3．常用處理溶洞的方法，有“引、堵、越、繞”四種。⑴引遇到暗河或溶洞有水流時，宜排不宜堵。應在查明水源流向及其與隧道位置的關系后，用暗管、涵洞、小橋等設施渲泄水流或開鑿泄水洞將水排除洞外（圖2-9-1）。當巖溶水流的位置在隧道頂部或高于隧道頂部時，應在適當距離處，開鑿引水斜洞（或引水槽）將水位降低到隧底標高以下，再行引排。當隧道設有平行導坑時，可將水引入平行導坑排出。四、溶洞四、溶洞⑵堵對已停止發(fā)育、跨徑較小，無水的溶洞，可根據其與隧道相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉；或加深邊墻基礎，加固隧道底部（圖2-9-2）。當隧道拱頂部有空溶洞時，可視溶洞的巖石破碎程度在溶洞頂部采用錨桿或錨噴網加固，必要時可考慮注漿加固并加設隧道護拱及拱頂回填進行處理（圖2-9-3）。四、溶洞⑶越當隧道一側遇到狹長而較深的溶洞，可加深該側的邊墻基礎通過（圖2-9-4）。隧道底部遇有較大溶洞并有流水時，可在隧道底部以下砌筑圬工支墻，支承隧道結構，并在支墻內套設涵管引排溶洞水（圖2-9-5）。隧道邊墻部位遇到較大、較深的溶洞，不宜加深邊墻基礎時，可在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過（圖2-9-6）。當隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時，可加強兩邊墻基礎，并根據情況設置橋臺架梁通過（圖2-9-7）。隧道穿過大溶洞，情況較為復雜時，可根據情況，采用邊墻梁、行車梁等。支墻內套設涵管加深邊墻基礎架梁跨過筑拱跨過四、溶洞（4）繞在巖溶區(qū)施工，個別溶洞處理耗時且困難時，可采取迂回導坑繞過溶洞，繼續(xù)進行隧道前方施工，并同時處理溶洞，以節(jié)省時間，加快施工進度。繞行開挖時，應防止洞壁失穩(wěn)。（二）溶洞地段隧道施工的注意事項1．施工前應對地表進行詳細勘查,注意巖溶狀態(tài),根據地質報告估計可能遇到溶洞的施工地段。2．了解地表水、出水地點的情況,并對地表水進行必要的處理，以防止地表水下滲；3．當施工達到溶洞邊緣，各工序應緊密銜接；四、溶洞4．當在下坡地段遇到溶洞時,應準備足夠數(shù)量的排水設施,具體數(shù)量可根據前面探明的溶洞大小來確定；5．施工中要注意檢查溶洞頂板,及時處理危石。當溶洞較大較高時,應設置施工防護架和鋼筋防護網；在溶蝕地段的爆破作業(yè),應盡量做到多打眼、打淺眼,并控制藥量,實行弱爆破、短進尺的施工指導方針；7．在溶洞充填體中掘進,如充填物松軟,可用超前支護法施工。如充填物極為松散的礫、塊石堆積或有水,可于開挖前采取預注漿加固；8．處理情況復雜的溶洞,要根據現(xiàn)場具體情況制定安全措施,以確保施工安全。

不良和特殊地質地段隧道施工一、不良和特殊地質地段施工一般規(guī)定1．不良地質地段不良地質地段是指滑坡、崩坍、巖堆，偏壓地層、巖溶、高應力、高強度地層、松散地層，軟土地段等不利于隧道工程施工的不良地質環(huán)境。不良地質地段的變異條件是非常復雜的。設計文件提供的地質資料，施工前所制定的施工方法和防范措施及對策，不可能自始至終完全符合實際情況，因此，在施工全過程中，應經常觀察地層與地質條件的變化，勤檢查支護與襯砌的受力狀態(tài)，及時排險，防止突然事故的發(fā)生。不良和特殊地質地段隧道施工2.特殊地質地段特殊地質地段是指膨脹地層，軟弱黃土地層，含水未固結圍巖，溶洞，斷層，巖爆，流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。特殊地質地段隧道，由于巖層的地質成因復雜，地質條件具有突變性，事故具有突發(fā)性，對隧道施工的危害性極大，如果僅靠常規(guī)的隧道施工技術和施工方法是很難克服殊地質地段進行隧道施工時，除了應遵守一般技術要求外，還應采取針對性較強的輔助方法施工。在開挖、支護襯砌施工中，由于各種因素的影響可能會發(fā)生土石坍塌，坑道受壓支撐被壓壞，襯砌結構斷裂和各種特殊施工難題，嚴重影響施工進度、安全和工程質量。瓦斯溢出地層，更嚴重地威脅著隧道施工安全。不良和特殊地質地段隧道施工不良和特殊地質地段的工程問題，雖然有的是在勘察階段就已經查明的，在施工階段采取相應的對策，但有的則是在施工階段才發(fā)現(xiàn)的，使施工處于十分被動的局面。因此，掌握在不良和特殊地質段隧道施工時應注意的問題和處理方法是十分必要的。隧道現(xiàn)場圍巖及支護結構變形監(jiān)控量測，以及反饋用于修改設計支護參數(shù)，指導施工，對隧道建筑構造物來說，具有重要作用和積極的意義，效果也是十分顯著的。不良地質和特殊地質地段隧道圍巖變形大，變化快、事故具有突發(fā)性的特點，因此，積極采取現(xiàn)場圍巖變形量測，及時了解變形量，變形時間及空間變化規(guī)律是非常有益的。這樣，施工開挖與支護襯砌就有了較充分的科學依據，可以減少施工中人為主觀因素的影響等。不良和特殊地質地段隧道施工二、不良和特殊地質地段隧道施工注意事項1．編制施工計劃注意的事項施工前應組織有關人員對隧道工程設計文件、圖紙、資料，尤其應對勘測設計所提供的工程地質和水文地質資料進行認真詳細的研究分析，了解設計意圖，并深入細致地作施工調查，對地質資料應進行專門調查研究，特別應查明隧道影響范圍內的各種不良地質，特殊地質地段的圍巖級別，進行施工地質調查，超前鉆探和超前進行彈性波探側，是預報隧道中復雜、多變地段重大不良地質情況的有效手段。不良和特殊地質地段隧道施工在充分調查研究的基礎上，根據圍巖類別結合施工單位的具體情況，綜合考慮各種因素，擬定施工方案。并根據確定的施工方案，制定相應的施工方法和技術措施，編制實施性施工組織設計，編制主要材料、勞動力、機具設備的數(shù)量及供應計劃，以使隧道工程施工達到安全、優(yōu)質、高效的目標。2．不良和特殊地質地段，選擇施工方法注意事項施工中應經常觀察圍巖和地下水的變異情況，量測支護，襯砌的受力情況，注意地形、地貌和地表的變化，防止突然事故的發(fā)生。一旦發(fā)現(xiàn)險情，應立即分析情況并采取相應技術措施，迅速處理。滲水地段，應及時治水，其技術要求和作業(yè)應以“短開挖、弱爆破、強支護、早襯砌、勤量測、穩(wěn)步前進”為指導原則。不良和特殊地質地段隧道施工選擇隧道施工方法(包括開挖及支護)時，應以安全及工程質量為前提，綜合考慮隧道工程地質及水文地質條件，斷面形式、尺寸、埋置深度，施工機械裝備，工期要求，經濟和技術的可行性論證等因素而確定。同時應考慮圍巖變化時施工方法的適應性及變更的可能性，以免因施工方法或技術措施不妥造成施工失誤導致施工事故，延誤施工進度和增加投資。3．不良和特殊地質地段，加強監(jiān)控和量測工作采用新奧法施工的隧道，為掌握施工中圍巖和支護的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，以及確定施工工序，保證施工安全及工程質量，應實施現(xiàn)場量測，充分利用監(jiān)控量測指導施工。不良和特殊地質地段隧道施工對軟巖淺埋地段隧道，須進行地表下沉觀測，以及對開挖面的地質素描及對圍巖和支護的應力、應變測試等，這些對及時預報洞體穩(wěn)定程度和力學動態(tài)，及時修正支護設計參數(shù)和改變施工方法，采取針對性技術措施