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隧道施工:复杂地质的隧道施工技术——下
点击次数:71 发布时间:2018/1/27



    近年随着我国社会经济快速发展,地面交通增长十分迅速。隧道是交通线上重要的组成部分。在隧道的具体施工过程中经常会遇到各种不良的地质环境。本文对常见的不良地质条件下隧道施工技术进行探讨。
 


工程实例分析
01、工程概况 
    某隧道全长13187m,200km/h双线隧道,线路单面上坡,横跨楚雄、昆明两个区域。隧道处于云贵高原东南部,属中高山构造侵蚀、溶蚀地貌,洞身通过地层为古老前震旦系昆阳群变质岩地层,最大埋深550m。
02、超前地质预报
    施工调查表明,除上述已经探明的不良地质外,隧址处还存在位置及数量不明的小型煤炭采空区。因此,必须通过超前地质预报查明掌子面前方围岩的地质条件,为施工提供可靠依据,特别是选择超前支护和开挖方法,以降低地质灾害发生的风险。地质预报内容包括:地层岩性、地质构造、不良地质、地下水。地质预报采用洞内探测和洞外地质勘探相结合,地质方法与物探方法相结合,贯穿于施工全过程。采用的地质综合预报方法包括地质分析法(掌子面编录预测法)、洞外地质勘探法以及中短距离预报。


 
不良地质段施工方案及方法
岩爆地段 
    该隧道埋深大于450m的段落有3段,长度达2140m,这些段落可能会产生轻微岩爆。下面对岩爆的处置进行分析。
岩爆的预报
根据现有的技术主要通过类比法、前兆法、经验法进行预报。在进入岩爆地段后进行应力测试,确定岩爆等级,并以此为根据确定开挖、支护和防护的方法。
(1)类比法是类比平导,在平导相同的地段如果发生了岩爆,在正洞的相应地段也很有可能发生岩爆。
(2)前兆法则是判断岩爆发生前的碎裂声来预报岩爆。
(3)经验法适用于高地应力地段,一般在开挖二倍洞径的后方地段为岩爆高发区。


通过岩爆地段的施工方法
(1)全断面法改为半断面法,使应力逐步释放。
(2)采用短进尺多循环方式,将深孔爆破改为浅孔爆破,降低一次爆破用药量,减少爆破对围岩的扰动。
(3)采用光面爆破,使隧道的周边圆顺,减少应力集中,降低岩爆发生强度。
(4)打超前探孔,使掌子面及洞壁应力提前释放.
(5)在钻孔内注入高压水,向岩面喷雾,降低岩石强度和弹性模量,降低岩石碎性,减少岩爆发生率。
(6)开挖后及时支护,喷射钢纤维混凝土,必要时加局部钢支撑,防止岩石弹射与塌落破坏。
2富水断层破碎带
    该隧道所穿越的地段具体有7条断层,每个断层规模、破碎情况形成的地质条件都有所不同,在施工中产生的影响也各有不同。在施工中对可能遇到的不良地质,应该严格按照“早预报、管超前、预注浆、半断面、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原则施工,采取的措施如下。
超前地质预测、预报、超前探水
    利用先进的地质预报方法对该隧道施工段进行有效的超前地质预报,掌握开挖断面前方工程的地质、水文地质等特征。基于TSP技术,综合分析地质雷达、超前钻孔、超长炮孔及现场地质素描等探测资料,探出破碎带地段的规模、岩石抗压强度、岩体特性、涌水量等情况,据此修正围岩级别,确定结构参数,制定施工方案。
软岩及断层破碎带开挖方法
    该隧道所处的断层破碎带情况十分复杂,不仅围岩不稳定,而且地下水发育,在断层破碎带地段需要采用注浆来加固要开挖地层,多台阶开挖的方法,开挖结束以后立即采取喷射混凝土的方法,让围岩尽快成拱。根据围岩的不同情况,选用适当的联合支护手段来加强现有的支护。
 
 

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