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浅谈几种不良和特殊地质地段隧道施工的处理措施摘要：在修建隧道及地下工程中，工程地质状况及水文地质情况是人们面临的首要对象.在一般情况下，隧道的修建速度和质量好坏取决于对地质状况的认识和掌握程度。
当地质状况较好时，工程的进展就顺利，工程的工期、质量、造价等都能按计划地正常进行；当地质条件较差，遇到特殊及不良地质地段时，如富水软弱围岩、流沙、镕洞、膨胀岩、高地应力等，工程就会受阻，主要表现为工期的延长、质量的下降、工程造价的剧增，同时还有可能出现大的安全事故，导致人员的伤亡，设备的损坏等现象的发牛。
关键词：不良地质隧道处理措施中图分类号：p51 富水断层破碎围岩在隧道施工中，往往会遇到断层破碎带、富水软岩及大量涌水地段，给隧道施工带来严重困难。
断层破碎带是隧道施工中最常见的不良地质地段，特别是在山区沟谷中，地质上有“十沟九断”的说法。
断层带内岩休挤压破碎，常呈块石、碎石或角砾状，有的甚至呈断层泥，岩体强度低，围岩压力增大，自稳能力下降，容易坍塌，施工困难。
在富水软弱破碎园岩隧道施工中，虽然采用深孔注浆达到了止水田结的目的，但固结范园有限，加上地质及注浆有些不确定因素，为保障施工万无一失，—般在开挖前均采用超前支护，超前支护一般采用超前锚秆或超前小导管。
对于地下水压较大的隧道，开挖前一般还要采取排水降压措施钻孔深度应超出注桨范围。
开挖方法对于富水软弱破碎围岩隧道施工十分重要，开挖方法有半端面法、正台阶预留核心土开挖法、双侧壁导坑法。
2高地应力作用下的软岩2.1高应力软岩的概念高地应力是一个相对的概念，它是相对于围岩强度而言的。
也就是说，当围岩强度与围岩内部的最大地应的比值，即围岩强度应力比达到某一水平时，才能称为高地应力或极高应力。
2.2挤压性围岩挤压性软弱围岩在高地应力作用下发生挤压大变形及破坏的特征不仅受围岩本身力学性质的影响，还与原始地应力状况及工程因素等有关。
高地应力挤压性围岩隧道大变形有如下特征：（1）变形量大.国内隧道最大水平收敛达120cm，最大拱顶下沉37cm。
隧道特殊和不良地质地段施工方案隧道内主要的特殊地质和不良地质地段为断层破碎带、岩溶发育地段、采空区、高低温地段、高地应力地段、放射性、瓦斯及有害气体地段。
1.断层破碎带施工断层破碎带地段容易发生突水突泥和塌方风险，通过超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及施工揭示的工程、水文地质情况，判定断层破碎带及影响带范围，制定施工方案和工程措施。
施工方法和措施：按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的原则施工，步步为营，稳步前进。
根据设计文件要求并视围岩情况采用三台阶七步预留核心土法或中隔壁法短进尺、弱爆破辅以人工风镐开挖，严控装药量，尽量减少对围岩的扰动，合理疏排地下水，加强初期支护和二次衬砌结构，快速封闭成环，改善支护结构的受力状态，控制隧道的收敛及拱顶下沉。
施工中将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，根据预报和监测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整工程设计和施工措施，优化调整相应的施工方法和支护措施，改善围岩结构，提高围岩自稳能力，确保工程质量安全。
2.岩溶发育地段施工岩溶发育地段容易发生突水突泥和塌方风险，通过超前地质预报和施工地质工作获取的地质信息及施工揭示的工程、水文地质情况，判定溶蚀带和其它富水构造以及施工中可能发生突水、突泥、塌方等施工灾害地段。
施工方法和措施：按照“断面封闭、超前注浆、释能降压、超前支护、快速开挖、加强支护、及时封闭、监控量测、信息反馈、优化设计”的原则施工。
开挖采用微台阶法或三台阶七步法短进尺光面爆破，严控装药量，尽量减少对围岩的扰动，合理疏排地下水，加强支护结构，快速封闭成环，改善支护结构的受力状态，控制隧道的收敛及拱顶下沉。
施工中加强超前地质预报工作，做好超前地质钻探，做好防排水，加强洞内外监控量测，将超前地质预报和监控量测纳入工序管理，根据预报和监测结果，及时发现问题，及时调整工程设计和施工措施，必要时采用超前帷幕、周边注浆或局部注浆加固围岩并封堵地下水，优化调整相应的施工方法和支护措施，改善围岩结构，提高围岩自稳能力，加强工艺、工序控制，确保工程质量安全。
公路工程施工安全技术隧道不良地质和特殊岩土地段工程1 富水软弱破碎围岩隧道施工应符合下列规定：1施工过程应加强对隧道围岩和支护结构变形、地下水变化的监测，并应依据监测结论动态调整设计和施工参数。
2应严格控制开挖循环进尺，初期支护应及时施作。
3应遵循“防、排、堵、截”相结合的原则治水。
4施工中出现浑水、突水突泥、顶钻、高压喷水、出水量突然增大、坍塌等突发性异常情况应立即停止施工、分析异常原因，并应妥善处理。
11.2岩溶地质隧道施工应符合下列规定：1应先开展地质调查，并根据综合地质预报对溶洞里程、影响范围、规模、类型、发育程度和填充物、储水及补给情况、岩层稳定程度以及与隧道的相对位置等做出预测分析，制定防范措施。
2应遵循“因地制宜、综合治理”的原则施工。
3 隧道溶洞与地表水存在水力联系时，宜在旱季进行溶洞处理和隧道施工。
4岩溶段爆破开挖应严格控制单段起爆药量和总装药量，控制爆破震动。
5应备用足够数量的排水设备。
11.3 含水沙层和风积沙隧道施工应符合下列规定：1含水沙地段开挖应遵循“先治水、后开挖”的原则，风积沙地段开挖应遵循“先加固、后开挖”的原则；循环进尺应严格控制，并应加强监控量测。
2开挖完成后应及时支护、尽早衬砌、封闭成环。
施工过程中应遇缝必堵，严防沙粒从支护缝隙中漏出。
11.4 黄土隧道施工应符合下列规定：1施工前应验证黄土的年代、成因、含水率、强度、压缩性、孔隙率、抗水性等情况，掌握详细的地质信息。
2进洞前，洞口的防排水系统应施作完毕。
应采取回填夯实、填土反压、改变地表水径流等方法处理地表和浅埋段的冲沟、陷穴、裂缝。
3宜在旱季开挖洞口，雨季施工应采取控制措施。
4含水率较大的地层应及时排水，不得浸泡墙脚、拱脚。
5 施工中应密切观察垂直节理。
6施工中应密切监测拱脚下沉情况。
11.5膨胀岩土地质隧道施工应符合下列规定：1施工前应查明膨胀岩七岩性、规模、各向异性程度、吸水性、圄岩强度比、水文地质、膨胀机理等情况，选择合适的施工方法和预控措施。
不良地质地段隧道施工的安全技术措施
不良地质主要包括：软弱破碎富水围岩、岩溶地质、膨胀岩地质、岩爆地质、涌水、瓦斯外溢。
（一）危险源：除了具有一般地质地段所具有的危险源以外，还存在坍塌、突泥、突水、岩爆、初期支护结构出现大的垮塌。
（二）控制原则
1、软弱破碎富水围岩、岩溶地段：必须根据设计提供的的地质资料，有针对性地开展超前地质预报工作，根地质预报获取的地质资料制定相应的施工方案，根据实际揭示的地质情况及时修改施工参数。
2、膨胀岩地段：支护与围岩应紧贴，严格控制围岩变形。
采用严防水、少扰动、早封闭的措施。
施工期间应有专人监测，当围岩变形加速时，立即撤走人员。
3、在岩爆地段：可在掌子面钻孔、喷水释放部分应力，减弱岩爆危害。
施工应有专人观测，发觉岩壁面发生响声，立即示警撤走人员。
5、施工中加强对围岩和支护体系的监控量测。
当发现围岩和支护体系变形速率异常时，立即采取有效措施，情况严重时应将全部人员撤离危险区域。
6、瓦斯地段：主要是消除瓦斯超限和积存，断绝一切可能引燃瓦斯爆炸的火源。
施工中要加强通风，每个洞口必须设专职瓦斯检查员，一般情况下每小时检测一次。
隧道内严禁使用油灯、电石灯、汽灯等有火焰的灯火照明。
任何人员进入隧道必须接受检查，严禁将火柴、打火机及其他可自燃的物品带入洞内。
7、在不良地质地段施工，必须有应急预案，储备足够的抢险急救物资设备，如准备小导管、管棚长钢管、双浆液注浆机、管棚钻机、型钢拱架、泥浆泵、水泵等。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期准备工作1.搜集隧道施工区域的地质资料，包括地质构造、岩石类型、地层分布、地下水情况等。
2.组织专家对隧道穿越地质进行评估，确定不良地质区段。
3.制定施工方案前，现场进行勘察，对地表进行测量，确认地质情况。
二、隧道衬砌设计1.根据不良地质区段的情况，采用适当的衬砌方式，如喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等。
2.根据地质情况确定衬砌的厚度和材料的选择，确保衬砌的抗冲击和抗裂性能。
三、支护措施设计1.根据不良地质区段的情况，确定支护类型，包括锚杆支护、喷射锚杆支护、钢支撑等。
2.根据地质情况确定支护的间距和深度，保证支护稳定性。
3.加强对支护工程的监测，及时调整支护方案。
四、地下水处理1.对于存在地下水的不良地质区段，采取必要的预防措施，包括抽水、防水排水等。
2.根据地下水情况，选择合适的防水材料，进行隧道壁面的处理，确保隧道的密封性。
五、施工过程管控1.制定施工方案前，根据不良地质区段的情况，进行全面的安全评估，确保施工过程的安全性。
2.加强现场巡检和监测，及时发现不良地质问题，采取相应的处理措施。
六、施工质量控制1.建立健全的施工质量管理体系，对施工过程进行监督和检查。
2.加强与施工单位的沟通，确保施工质量符合要求。
七、环境保护措施1.施工过程中，采取隔离措施，防止对环境产生不良影响。
2.加强对施工废弃物的处理和处置，保持施工环境的整洁。
以上是隧道不良地质专项施工方案的完整版，其中包括了前期准备工作、隧道衬砌设计、支护措施设计、地下水处理、施工过程管控、施工质量控制和环境保护措施。
根据具体的地质情况，可进行相应的调整和补充。
隧道不良地质及特殊地段施工技术
1.1断层破碎带施工
断层及断层破碎带影响范围内裂隙较发育，岩层破碎、自稳能力差，富水性和导水性较好，易发生坍塌和涌水。
(1)隧道断裂破碎带及其影响带施工遵循“先预报、预加固、弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、快反馈、控变形”的原则，配备水平钻机、陆地声纳仪、地质雷达、TSP203地质预报仪等仪器，采用常规地质法、声波法、地球物理法相结合的综合手段进行地质超前预报，按照“石变我变”的动态原则组织施工。
(2)施工前结合设计切实掌握所遇断层带的所有情况，充分利用综合超前地质探测预报分析成果，及时做好封闭衬砌及排水工作。
(3)做好断层地段施工的防排水：当断层带地下水是由地表水补给时，在地表设置截排水系统；对断层承压水，在每个掘进循环中，向巷道前进方向钻凿不少于2个超前钻孔，其深度在4m以上，以探明地下水的情况；随工作面的向前推进挖好排水沟，并根据岩质情况，必要时加以铺砌；反坡施工时，则除准备足够的抽水机械设备外，应安排适当的积水坑。
(4)对于低强度或松散地层结构松散，稳定性较差地段，若有地下水时则更甚，在施工中极易发生坍塌，在这类地层
中施工，主要是减少对围岩的扰动，遵循“超前探水、以堵为主、控制排水、堵排结合”的原则。
其常用的施工手段有：先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭的方法。
(5)断层带施工时优先进行防排水作业。
通过断层带的各工序之间距离尽量缩短，并尽快进行全断面封闭，以减少岩层的暴露、松动和地压增大。
开挖时严格掌握炮眼数量、深度和装药量，尽量减少爆破对围岩的扰动；如遇两侧软硬不同时，用偏槽法开挖，按先软后硬顺序交错进行。
断层地带的支护作业结合设计宁强勿弱，并经常检查加固。
衬砌紧跟开挖，及时封闭。
(6)断层破碎带采用中隔壁法施工，必要时采用双侧壁导坑法施工，减震光面爆破。
严格掌握炮眼数量、深度及装药量，尽量减少爆破对围岩的扰动；下台阶施工采用左、右错进的方法。
(7)初期支护施做本着“宁强勿弱”的原则，开挖后应立即喷砼封闭岩面，然后进行钢架支撑、锚、网、喷联合支护，即时施做仰拱（临时仰拱），并及时进行量测反馈修正支护参数。
(8)根据监控量测结果及时分析反馈，及时调整支护参数，确保施工安全顺利进行；开挖及初期支护后仰拱及填充要紧跟；在量测资料反映围岩稳定后及时进行拱墙砼衬砌。
1.2软岩地段施工措施
对于可能发生软岩大变形的地段，进行适当的应力释放，应力释放到一定程度，就要及时有效支护, 即采用预支护、喷锚网、钢架和钢筋砼结构支护, 既要保证隧道结构的安全, 又要确保围岩不侵入净空。
大变形段采取的对策措施如下：
⑴分部开挖、及时支护、及时封闭。
⑵加厚喷层。
围岩由于变形大，喷层破坏，可分层喷射施工，这样既可保持支护的柔性，又可保持喷层的完整性。
⑶使用加长锚杆，加固塑性区围岩。
⑷加大预留位移量。
大变形段隧道洞壁位移比正常段隧道大，所以在设计中考虑了增大预留变形量，以避免变形过大造成侵限。
⑸加强二次衬砌，采用加厚衬砌厚度，提高衬砌混凝土标号，并采用钢筋混凝土衬砌。
为了限制初期支护的变形不致于过大，要求尽快施作二次模注衬砌，致使二次衬砌与初期支护共同承受围岩压力，因此设计中考虑提高二次初砌的承载能力。
⑹掌子面设小导管进行应力释放，必要时可压注水泥浆预加固掌子面。
1.3隧道洞口及浅埋段施工
本标段隧道进出口及浅埋段岩体完整性差，整体强度较低，洞室稳定性差，易坍塌，不利于隧道施工及安全。
在开
挖时强调围岩变形的控制而不是强调围岩变形的释放，根据围岩状况选择合适的开挖方法，适度缩短开挖进尺，支护采用强度较高和刚度较大的初期支护，限制土体变形，同时二次衬砌和仰拱紧跟，形成封闭结构，保证施工安全。
局部破碎地段预注浆加固围岩，提高围岩自稳能力。
施工过程中加强监控量测，并根据监控量测结果及时调整支护参数和施工方法。
浅埋地带按照“先护顶、后开挖”的要求组织施工，采用超前预注浆加固围岩，施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤测量”的施工原则。
⑴在浅埋隧道施工中要尽量少刷或不刷坡，超前支护进洞，采用分部开挖，尽量减小开挖断面，主要施工方法：
①洞口段加固：洞口段覆盖层加固主要采用超前大管棚注浆预支护。
采用洞内管棚注浆和小导管注浆相结合的综合加固手段，管棚采用φ108mm×6mm，一次打入长度一般为10～40m；在强有力的超前支护下安全进洞。
②洞身超前支护：采用I20b型钢钢架支撑，打设超前小导管，并注浆；超前小导管按照纵向间距2.0m～2.5m一环布置，确保施工安全，防止塌方。
③短开挖：采用预留核心土台阶法开挖，开挖进尺控制在1.0m以内。
④加强初期支护：采用钢拱架、注浆锚杆、挂网、喷射
砼联合支护，必要时上台阶底部和中部设I18工字钢临时钢撑，防止围岩坍塌。
⑤掌子面加固：采取喷射砼封闭掌子面和掌子面注浆加固措施。
⑥快衬砌，早成环：除及时加强初期支护外，也可提高二次衬砌参数，并适时施作二次衬砌，而不要等变形基本稳定后再施作。
⑦监控量测：在洞口至少设两个断面，加强地表沉降监测，发现异情，及时处理。
⑵主要施工技术措施
①加强初期支护，保证预留变形
为了增加初期支护对大变形的适应，采用喷混凝土、打径向锚杆、挂钢筋网、架格栅刚架等支护手段。
施工时做到支护及时，到位。
喷混凝土分两次施工，先喷10～20cm，待变形后期再喷10cm，达到设计喷层厚度。
为防止喷层变形后侵入二次支护净空，将预留变形量适度加大，具体通过量测视变形情况确定并做到先柔后刚，刚柔并济。
②采取短进尺弱爆破，以减少对岩体的扰动
缩短循环，减少扰动，提高开挖后围岩的自稳能力，争取在围岩剥落松弛之前，形成有效的支护，为后序工序创造安全施工的时间和空间。
可采用限定进尺和弱爆破的方法来实现。
③加强监控量测，及时施工混凝土，尽早封闭成环
施工过程中加强对隧道围岩监控量测工作，并根据数据分析结果确定混凝土施工。
后部的仰拱及隧道填充混凝土要随掌子面开挖同步进行，及时形成封闭结构提高整体受力效果。
