特殊地质隧道开挖施工方案.ppt

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1、特殊地质地段隧道开挖施工方案岩溶的地质描述1、岩溶的地质特征 岩溶又名喀斯特，是可溶性岩层（石灰岩、石膏、岩盐等）以被水溶解的化学溶蚀作用为主，并伴随以机械作用而形成沟槽、裂隙、洞穴以及由于洞顶塌落而使地表产生陷穴等一系列现象和作用的总称。岩溶特征分为：地表形态和地下形态特征。（1）地表形态特征 i溶沟、溶槽和石芽、石林 地表水沿可溶性岩层地标的裂隙流动，进行溶蚀，冲蚀，使岩层表面形成一些不同的沟槽；溶沟、溶槽进一步发展后，沟槽间的石脊遭受切割破坏，残留着顶尖下粗的锥形柱体，又称石芽；石芽林立即成为石林。ii漏斗、落水洞、竖井 由于水的浸蚀作用，岩层塌陷成碗碟状或倒锥形的地貌形态，称为漏斗；而

2、在溶蚀作用和机械浸蚀作用下，而形成地表水能流向地下暗河或溶洞的通道，称为落水洞；不起地表水流入地下的通道作用者称为竖井。iii溶蚀洼地、坡立谷 由于溶蚀作用而形成的面积为数平方公里或数十平方公里的盆状洼地，称为溶蚀洼地；面积较大，四周边缘陡峭而谷底平坦的封间洼地称为坡立谷。（2）熔岩的地下形态 溶蚀裂隙 水在岩层裂隙中运动被溶蚀作用所扩大的裂隙。溶洞、暗洞、钟乳石、石笋 地下水在流动过程中，对岩石以溶蚀作用为主，间有冲蚀、潜蚀和塌陷作用而造成的地下洞穴，称为溶洞。2、熔岩地质对施工的影响 当隧道穿越可溶性岩层时，常遇到大小不等、部位不同、充填物及填充程度不同和含水量不等的溶洞。它们都给施工带来

3、一定的困难，有的甚至是灾难性，如隧道底部填充深而填充很松软，隧道基底难于处理；有的溶洞岩质破碎，易坍；有时遇到大水囊或暗河、岩溶水或泥沙水涌入隧道，难以遏止，以致地表下沉，山体压力聚增，如大瑶山隧道竖井涌水；有的溶洞，暗河迂回交错，分支错综复杂，范围宽广，处理十分困难，甚至被迫改线等。施工要点1、施工原则 隧道通过岩溶地段本着“稳妥可靠，保证工期”“经济合理，不留后患”的目标。坚持“以堵为主，限量排放”“排堵结合，综合治理”的原则治理岩溶水，坚持“短进尺，弱爆破，强支护，早封闭，勤量测”的原则通过岩溶地区。2、施工方法 （1）施工前的勘察 提供沿层关于岩层表面，软弱带岩溶发育带以及可能的岩溶的

4、资料，直接的现场勘查（钻孔）所获得的结果通过非直接的（地球物理的）方法得了补充，这起决于地质的地形等条件，应该对辅助勘查的辅助勘查的花费与由于 提供了详细的勘查资料可能进行详细的设计而节省的费用进行比较 （2）历史调查 对文献资料的调研 （3）喀斯特地貌的测绘 在综合考虑地质、水文地质以及喀斯特特定的边界结构，沿隧道分段做标记，但没有岩溶发育这现象的并不能就此假设一个风险降低因素。（4）现场勘查计划 在隧道设计和开挖前已采取了下述探查措施：钻取岩芯。航空与卫星照片的解释、定向钻孔雷达 （5）突水处理 施工中遇到岩溶裂隙出水，采用“围截注浆决”止水。（6）小型溶洞的处理 采用填充法处理，根据情况

5、分别浆砌封闭。回填压实，隧底回填，拱顶防护，换填片石，加强衬砌隧道底板深处理及条形基础等措施。（7）大型溶洞的处理 对裂隙发育的熔岩地段填充熔洞时，除采用预注浆堵水加固外，还按常规锚喷的筑法“管棚，小导管，超前锚杆，钢价支撑，挂钢筋网”3、主要施工材料开挖：炸药、锚杆、钢管、型钢出渣：挖掘机、自卸式卡车支护：型钢、模板、混凝土其他：水泥、钢筋、碎石、砂子、外加剂4、注意事项（1）当施工到达溶洞边缘时，各工序应急紧密衔接，支护和衬砌赶前，同时应利用探孔或物探作超前预报，设法探明溶洞形状、范围、大小充填物及地下水等情况，据以制订施工处理方案及安全措施。（2）施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石、当

6、溶洞较大、较高且顶部破碎时，应先喷射混凝土加固，再在靠近溶洞顶部附近打入锚杆，并应设置施工防护或钢筋防护网。（3）在溶蚀地段的爆破作业应尽量做到多打眼、打浅眼，并控制爆破药量，以减少对围岩的扰动，防止在一次爆破后溶洞内的填充物大量涌入隧道，或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。（4）在溶洞充填体中掘进，如充填物松软，可用超前支护施工，如充填物为即松散的砾石、块石堆积或流塑状黏土及沙石黏土等，可于开挖前采用地表注浆、洞内注浆或地表和洞内注浆相结合的方式加固，如遇颗粒细、含水量大流塑状土壤，可采用劈裂注浆技术，注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。（5）溶洞未作出处理方案前，不要将弃砟随意倾填于溶洞

7、中，因弃砟覆盖了溶洞，不但不能了解其真实情况，反而会造成更多困难。施工案例干溪沟隧道岩溶整治案例充填型溶洞 对于施工中揭示的全充填溶洞，因基础充填进一步，因此在施工中采取了必要的支护加强措施通过外，还应考虑到填充物松软，强度低，易变形的特点，预留衬砌结构变形，沉降的条件。根据该区段地形，地貌以及岩层水平发育特点：隧道处于地下水水循环带内，地下水已下切，溶洞充填物不会流失，故对深充填溶洞以加固为主。处理案例 隧道进口开挖揭示从DK278+628测斜向线路右侧发育，溶洞发育为一大型填充溶洞，按v级断面开挖，施工过程中采用工字钢架及大小外插角超前小导管加强支护。经过基地钻探，该段隧底交错发育含不同比例成分的软弱土层，最深达30m，其填充物主要有：黄褐色软塑，硬塑粘土夹碎石，中密块石土；根据钻探揭示的溶洞充填物岩性组合特征，隧底采用高压喷射注浆（施喷桩）加固，边墙基底考虑到施工空间限制，在左边墙，在边墙外侧各设一排75向钢花管注浆加固衬砌内净空预留15cm富余量