隧道断层破碎带施工技术研究
- 格式:doc
- 大小:33.50 KB
- 文档页数:5
断层破碎带地段隧道施工技术要求探讨隧道施工是现代交通建设的重要环节之一,隧道的质量和安全直接关系到交通运输的畅通和人民群众的生命财产安全。
在地质条件复杂的地区,尤其是断层破碎带地段的隧道施工更加具有挑战性。
断层破碎带的存在会给隧道施工带来许多不确定因素,因此如何在这种地段进行隧道施工成为了一个亟待解决的问题。
本文将从断层破碎带地段隧道施工技术要求方面展开探讨,旨在为相关工程技术人员提供一些参考和借鉴。
一、断层破碎带地段隧道的特点断层破碎带是指在地下由断层构造引起的地质构造带,通常具有断层带的特征,即地层变化剧烈、岩石破碎、微裂隙多等特点。
在断层破碎带地段进行隧道施工,会面临以下几个主要特点:1.地质条件复杂:断层破碎带地段的地质条件通常十分复杂,地层中存在大量的岩石破碎、微裂隙等情况,地下水、地下气体等也难以预测。
2.隧道稳定性较差:由于断层破碎带的存在,隧道工程的稳定性会受到很大的影响,需要特别关注隧道围岩的支护和加固。
3.施工难度大:由于地质条件复杂,断层破碎带地段隧道施工通常面临着诸多困难,如易发生塌方、地下水涌入、地下气体燃爆等问题。
在断层破碎带地段进行隧道施工,需要根据地质条件的特点,制定相应的施工技术要求。
以下是针对断层破碎带地段隧道施工的技术要求探讨:1.地质勘察要全面细致在进行断层破碎带地段隧道施工前,必须对地质情况进行全面细致的勘察。
通过地质勘察,应全面了解地下岩层的构造、裂隙、断层及各种地质构造的发育程度等情况,为后续的施工提供准确的地质信息。
2.合理的支护与加固方案在断层破碎带地段进行隧道施工,必须制定合理的围岩支护与加固方案。
对于破碎性较强的岩层,可以采用高压注浆、锚杆加固等方式来增强围岩的稳定性;对于存在地下水涌入的情况,可以采取凿岩抽水、封闭水泥浆注浆等方式来控制地下水。
3.严格的安全管理措施在断层破碎带地段隧道施工中,安全是首要考虑的因素。
必须严格遵守相关的安全管理规定,加强对施工现场人员的安全教育和培训,确保施工过程中不发生安全事故。
探析断层及破碎带条件下的隧道施工技术运用摘要:近几年,我国隧道工程数量逐渐增增多,在具体施工过程中,经常会遇到断层及破碎带情况,这势必会对工程施工造成一定影响。
在隧道工程施工中,要依据隧道工程的实际情况,采用相应的施工技术,保证隧道施工的顺利进行,以及工程的最终质量能够达到相应的要求标准。
关键词:断层;破碎带;隧道施工一、断层及破碎带对隧道工程施工的影响及应对方案1.施工影响隧道施工过程中如果存在断层和破碎带,将会增加挖掘难度,并且会增加工程施工过程中的危险性,导致该情况的主要原因是这些路段中的岩石出现松动,并且强度小,在受到外力影响时,岩石会发生滑落,这将会对施工现场造成破坏,无法保证工程的整体性。
因此,在隧道工程施工中,要加强对断层和破碎带的重视,针对这些区域要提前做好相应的预防措施,利用科学的方法完成相应的处理。
除此之外,断层和破碎带在施工过程中容易形成岩石黏土化,甚至一些山体内部会涌出泉水,或者或出现涌沙现象,这将会导致工程支撑性能下降,稳定性降低,进而将会对工程的施工进度造成影响,导致工程施工无法顺利进行。
2.应对方案应对方案遇到断层和破碎带,首先必须要做好防护措施。
例如开挖之前做好超前支护和初期支护,在保证施工现场稳定的情况下再引入施工机械进行施工作业,可以有效地防范开挖过程中的坍塌现象;另外,在对于可能会出现涌水或者涌沙的地段,提前备置好填充岩石或者混凝土等,以填补隧道中可能会出现坍塌的地段,这样就可以防范万一出现的漏水和垮塌情况。
如果一旦发生坍塌,一定要及时进行补牢,并定期进行检查,加强后期的维护,以保证工程项目的质量和安全性。
二、断层及破碎带隧道施工技术准备2.1调查地质情况断层及破碎带随带施工前,相关施工人员要对断层及破碎带的宽度、性质、含水量、活跃性等各项因素,要全面掌握各项内容,为日后施工的顺利进行打下一个坚实的基础。
在该过程中,要对断层及破碎带倾角、方向、强度等各项内容进行重点勘测和调查,收集大量的数据内容,为日后工程施工的顺利开展提供强有力的数据支持。
断层破碎带地段隧道施工技术要求探讨隧道工程是岩土工程的一个重要分支,是地下工程的一种。
隧道施工技术要求在不同地段有不同的特点,断层破碎带地段的隧道施工技术要求尤为重要。
因为断层破碎带地段的岩土工程特性复杂,施工难度大,安全风险高,需要针对其特点制定相应的施工技术要求。
本文将从断层破碎带地段隧道施工技术的要求进行探讨。
一、断层破碎带地段的特点断层破碎带是地质构造中的一个重要构造单元,是由地壳中的各种构造力作用下,导致断层面两侧岩石发生破碎和变形而形成的。
断层破碎带地段具有以下特点:1.地质条件复杂:断层破碎带地段的地质条件通常比较复杂,岩性多样,构造变化大,地应力状态复杂。
2.岩石破碎:断层破碎带地段岩石破碎带的破碎度较高,岩石的物理性质会发生变化,对隧道的稳定性产生影响。
3.倾倒压宽:断层破碎带地段断层活动频繁,地应力场不稳定,易产生倾倒压力,对隧道的支护造成影响。
二、隧道施工技术要求1.地质勘察与预测分析针对断层破碎带地段,需要进行详细的地质勘察工作,掌握地层岩性、构造特征、地下水情况等。
基于地质勘察资料,进行地质力学和地下水数值模拟,对断层破碎带地段隧道进行合理的预测分析。
2.隧道设计与支护方案针对断层破碎带地段的特点,设计合理的隧道断面尺寸、支护结构和支护材料,以满足地质条件的要求,确保隧道的稳定和安全。
3.地下水控制断层破碎带地段地下水情况复杂,需要采取合理的地下水控制措施,防止隧道施工期间地下水突泄引起的围岩塌落及隧道进水事故。
4.合理的爆破施工技术断层破碎带地段岩石破碎度高,需要采用合理的爆破方案,减少爆破震动对围岩的破坏,防止爆破后岩体开裂,影响隧道的稳定。
对于断层破碎带地段,需要采用适当的支护措施,如锚杆、喷锚、预应力锚索、钢筋混凝土衬砌等,以增强围岩的稳定性。
针对断层破碎带地段,需要加强施工现场监测工作,实时掌握隧道围岩的变形情况,及时调整施工方案,确保隧道施工的安全和顺利进行。
关于断层及破碎带隧道施工技术的研究摘要:隧道工程一直以来是一项艰难而重大的工程。
隧道线路的开通对于我国交通线路的发展有着重大的影响和作用。
随着经济的突飞猛进,我国的工程建设也是越来越多、越来越复杂。
如今,隧道工程的难度在进一步加大,隧道结构变得越来越复杂,隧道扩展的范围也越来越广泛,面临的地质情况越来越复杂。
这大大增加了对隧道设计以及隧道施工的工作难度。
本文笔者将依据隧道工程一直以来的发展历史,讲述现在隧道施工的概况,实现对隧道施工中常见断层及破碎带的分析,同时提出在断层及破碎带进行施工时的处理方法。
希望本文提到的内容能够为隧道建设解决一些实际常见困难提供帮助,使得隧道工程更好更快地发展下去,建设更多质量高、建设性好的标准隧道。
关键词:隧道;断层和破碎带;施工技术;研究1前言谈到隧道工程建设,需要追溯到最原始的隧道建设的目的和意义。
由于交通不便,过去有些地方没有发达的交通网或是由于地形因素的影响,这些地带只适合进行隧道建设。
而往往在这些地区,地形条件、地质条件都不是十分良好,因此,在进行隧道施工是,往往出现许多的障碍。
其中,比较常见的断层和破碎带是隧道施工主要的两大障碍。
为了隧道施工能够向前进行,需要工作人员对隧道施工地带的地形以及周边状况进行前期探查,实现在施工中对断层以及破碎带的处理。
因此,断层及破碎带很大程度上给隧道施工加剧了难度。
2现状目前来说,隧道工程已经发展了一段时间,工作人员的技术也是有着很高的要求和水平了。
而工程配置以及设备应用也是达到了一个新的高度。
面对长久以来困扰施工人员的断层和破碎带,一些想法和技术的应用也可以解决了。
然而,事物总是不断地变化和创新的,断层以及破碎带的增多和结构复杂度的增强,都会给施工人员带来更大的困扰。
需要我们结合经验对一些特殊情况进行仔细分析,利用技术手段以及机械设备的帮助将这些困难解决。
3断层及破碎带对隧道施工建设的影响和应对方案3.1断层及破碎带对隧道施工的影响断层的出现,带来了地下高温、岩石变形以及强富水等诸多不良地质特征。
断层破碎带隧道塌方、大变形处理及施工研究摘要:地下水渗流作用下,断层破碎带围岩稳定性极差,是隧道施工中面临的难题之一。
云南晋红高速公路光山1号隧道(单向三车道)施工过程中,通过香炉山断层时拱顶发生了岩土体涌出塌方和大变形,严重威胁隧道施工安全。
结合隧道工程地勘资料、现场监测信息,分析了此类地层中隧道开挖的变形特性,得出了掌子面施工至断层区域发生涌出塌方及大变形的原因,针对塌方大变形段治理及后续施工提出针对性措施,即在施工处治过程中,通过加强隧道围岩变形监控,及时反馈异常信息并及时处理,成功处理了塌方及大变形里程段并顺利通过断层破碎带,其分析及治理方法可为类似工程提供参考。
关键词:隧道;断层破碎带;大变形;塌方处治1、引言隧道在爆破掘进过程中,不良地质区域围岩经开挖扰动后极易发生大变形,逐渐形成松散体,若未及时支护或支护强度不足,变形进一步增大后易发生隧道塌方,严重威胁施工人员及设备的安全,并带来较大的经济损失。
隧道通过断层破碎带时,所通过区域一般围岩破碎,节理裂隙发育,风化严重,岩体强度较低,应力分布复杂,且往往地下水发育,开挖后围岩整体稳定性极差,施工支护不当时极易诱发围岩急剧变形和塌方。
本文以晋红高速光山1号隧道通过以上不良地质区域时掌子面顶部围岩发生的塌方涌出为研究对象,结合其地质资料、现场施工及监测情况,分析了其围岩变形特性及坍塌原因,针对性提出治理措施,并在施工中加强监控及反馈,及时提出优化建议。
2、工程概况1、水文地质概况光山1号隧道设计单向三车道,长3335m,最大埋深236m。
根据勘察报告和超前地质预报,隧道K25+460~K25+390段存在明显断层破碎带,围岩属于板岩、粉砂岩,呈板状构造,风化严重,节理裂隙发育,溶蚀现象发育,岩体呈碎块状,存在富水裂隙带,原设计围岩级别为VⅡ级,衬砌类型为SF5c。
断层破碎带长约100~200m,断层与右线地面线交于K26+267、K25+734,左线交于Z3K26+232、Z3K25+626,交角25°~60°,受断层影响,岩体极破碎,隧道围岩自稳性较差,断层内水量丰富。
断层破碎带地段隧道施工技术要求探讨
断层破碎带是地下工程中常见的地质问题之一,对隧道施工造成了一定的技术难题。
为了保证隧道施工的安全和顺利进行,需要制定相应的技术要求。
本文将从岩体勘察、隧道设计、支护体系以及施工方法等方面,对断层破碎带地段隧道施工的技术要求进行探讨。
在进行隧道施工前,应进行详细的岩体勘察,包括断层的类型、长度、倾角、位移量以及断层破碎带的范围等。
并对岩体的强度、稳定性以及地应力状态进行分析。
这些信息将为隧道设计和施工方法的选择提供依据。
隧道设计方面,应根据断层特征和岩体性质,确定合理的隧道几何形式和断面参数。
在设计时,应考虑断层对隧道施工和运营的影响,并采取相应的措施,减少断层引起的危险和问题。
支护体系是隧道施工中关键的环节。
对于断层破碎带地段的隧道,应根据不同的断层类型和岩体特性,选择合适的支护体系。
常见的支护措施包括预应力锚杆、锚喷支护、钢拱架、冷却管等。
预应力锚杆能够有效地提高岩体的抗拉强度和整体稳定性;锚喷支护可以增加断层周围岩体的强度,减少断层滑动和位移;钢拱架能够承担地应力和重力作用,确保隧道的稳定性;冷却管能够降低断层破碎带地段的温度,减少岩体的变形和破碎。
在施工方法方面,应根据断层破碎带的特点,选择合适的施工方法。
常见的施工方法包括切割法、冻结法、桩基工法等。
切割法适用于岩石较硬的断层,可以通过机械切割的方式减少断层破碎带的影响;冻结法适用于岩石较软的断层,通过在断层周围施加低温冷却剂,使岩体冻结并形成坚固的冷冻体,减少断层的变形和破碎;桩基工法适用于断层破碎带较宽的情况,通过钻孔灌注混凝土桩的方式,加固岩体并提高隧道的整体稳定性。
国外学者对于隧道穿越断层破碎带研究综述隧道施工是一项大规模的基础设施工程,它对于当地的交通运输和经济发展具有重要的作用。
但是,隧道穿越固体地球时,必须面对多种地质条件,其中最具挑战性的是断层破碎带。
断层破碎带具有高度不规则性和不均匀性,其物理性质与岩石本体差异显著,在隧道施工中容易导致困难和风险加大。
因此,对于隧道穿越断层破碎带的研究具有重要的意义。
本文综述了国外学者对于隧道穿越断层破碎带研究的最新进展和应用成果。
主要包括三个方面:断层破碎带的特点和成因机理、断层破碎带对于隧道稳定性的影响以及断层破碎带处理技术和支护方法。
1. 断层破碎带的特点和成因机理断层破碎带指的是在断层附近,由于地质作用和构造变形等因素所致的岩石破碎带。
其特点是具有高度不规则性和不均匀性,并且物理性质与岩石本体差异显著。
这种地质现象所体现的成因机理,主要包括四个方面:一是地壳运动导致应力场的变化和局部区域的破裂断层;二是岩石物质本身的异质性和脆性,对应力场的变化而产生的裂纹和破碎;三是水流和溶蚀等水文作用对断层周围岩石的侵蚀和淋滤,导致岩石的破碎变形;四是热液作用引起的矿物组分的变化和岩石溶解,导致断层周围的岩石更加脆化和变形。
2. 断层破碎带对于隧道稳定性的影响在隧道建设中,断层破碎带是最具挑战性和危险性的地质条件之一。
其主要表现在,一是隧道掘进过程中,断层破碎带内部的松散和不稳定的岩石易于被挖掘和冲刷,导致隧道坍塌和塌方;二是断层破碎带周围岩石的应力状态和物理性质与正常的岩石差异显著,断层附近往往存在大量的裂隙和裂缝,这些裂缝很容易造成水、气、泥土等渗入,从而导致隧道内部涌水、泥石流等灾害。
3. 断层破碎带处理技术和支护方法在隧道穿越断层破碎带时,为了保证隧道的稳定和安全,需要采用一系列的处理技术和支护方法,主要包括五个方面:一是对断层破碎带进行精细化的勘探和检测,对断层的位置、走向、角度等进行准确的掌握和分析;二是采用适当的隧道掘进方法和施工工序,根据断层破碎带的特点选用信封先掘进、分段爆破、分层顺掘等优化施工方案;三是选择正确的支护材料和方法,如锚杆、预应力锚索、钢筋混凝土衬砌等,对断层周围的松散岩石进行封固和加固;四是加强隧道周围的排水、通风等设施建设,确保断层破碎带周围的环境稳定和安全;五是建立全面的监测和预警体系,随时掌握隧道穿越断层破碎带的情况,及时采取相应的处理措施。
隧道断层破碎带施工技术研究
摘要:对于隧道断层破碎带的研究保证隧道的安全施工的重大课题之一,而它的主要形式是软弱围岩地区的隧道塌方,国内有很多的学者和专家针对这个问题,做出了大量的研究和相应的措施,从而取得了很多的成果。
关键词:隧道;断层;破碎带;施工技术
中图分类号u45 文献标识码a 文章编号 1674-6708(2012)66-0077-02
随着交通行业的快速发展,在高速公路、铁路隧道工程的大量施工中,面临着很多因为围岩破碎的程度而影响隧道是否能如期建成,由于这种地质复杂,而围岩的稳定性较差,所以会造成塌方、掉块的严重现象,这就需要安全、稳定、快速的施工,也是通过断层破碎带的关键。
在施工技术上,我们要注意几点要求:
1 超前小管棚施工
在破碎的松散的岩体中超前钻孔,打入小导管,这个小导管采用的是每根4m的长度,一端加工成尖锥形,而另一端要设置4排孔眼,这有利于小导管将浆液推进和渗入破碎岩体。
为了防止浆液从其它的孔眼中溢出来,注浆前要把那些孔眼都安装止浆塞,顺序是先从两侧拱脚向拱顶。
而且注浆时要把孔眼之间相隔开,不可以连续的注浆,从而达到固结效果,又能控制注浆量。
2 隧道的开挖
隧道开挖技术是断层破碎带施工过程中必须注意的关键技术,洞口开挖可以选择机械施工,而对于洞身开挖可以选择简易自拼装台车钻眼,配以多段毫秒雷管,并在周边眼选择专用导爆管,以提高光面爆破效果。
对于隧道出碴,可以选择装载机,配以自卸汽车,而二次衬砌混凝土浇筑选择12米长大模板台车,混凝土集中在混凝土拌和站拌制,由混凝土运输车专门运输,并泵送入模。
另外,对于边侧沟施工,可以选择组合钢模板。
在隧道开挖时,由于需要考虑多方面的因素,合理选择适当的开挖方法,主要的开挖方法有以下几种:
第一,全断面开挖法。
这是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖法。
它有较大的作业空间,有利于采用大型配套机械化作业,提高施工速度,施工操作简单,便于施工组织和管理,部分开挖法减少了爆破振动次数,可获得较好的爆破效果,有利于围岩的稳定。
但是全断面开挖法需要一次开挖成形,开挖跨度较大,高度较高,隧道周边围岩出现更大范围的塑性化和更大的变形,围岩要求自身强度较高达到自稳的效果。
全断面法实用于1到3级硬岩地层和2级软岩地层。
但对于软岩隧道,自身强度偏低的,和浅埋段、偏压段和洞口不宜采用全断面法开挖。
第二,台阶法施工。
是将结构断面分成两个或几个部分具有上下断面两个工作面或多个工作面,分布开挖。
它的特点是灵活多变、
适用性强,有足够的作业空间和较快的施工速度,能较早地使支护闭合,有利于开挖面的稳定性和控制其结构变形及由此引发的地面沉降。
它分为正台阶上下两部分步开挖法,即上班断面采用人工开挖,机械出渣,下班断面采用机械开挖、机械出渣;正台阶分步开挖留核心土法,适用于较差的地层;中隔墙台阶法开挖,一般用于工作面地层自稳能力较差,上台阶开挖后拱脚支撑在未开挖岩体上的自稳时间较短且开挖断面跨度较大时。
第三,台阶开挖法。
台阶开挖时要注意台阶长度要适当。
要根据初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩稳定性愈差,闭合时间要求愈短,及上班断面施工时开挖、支护、出渣等机械设备所需的空间大小的要求来确定选用长台阶、短台阶或是微台阶。
还要注意解决好上下半断面作业的相互干扰问题,尤其是短台阶干扰较大,要注意作业组织,对于长度较短的隧道,可将上半断面贯通后,在进行下半断面施工。
如果围岩的稳定性较好,可以分段顺序开挖,若围岩稳定性较差,则可以分段顺序开挖,若稳定性更差,则可以左右错开,或先拉中槽后挖边帮。
第四,侧壁导坑法。
它分为单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。
单侧壁导坑法是指在隧道断面一侧先开挖一导坑,并始终超前一定距离,再开挖隧道断面剩余部分,变大跨断面为小跨断面的隧道开挖方法。
适用于地层较差、断面较大的隧道。
为了稳定工作面,须采用超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措
施进行超前加固。
一般采用人工开挖法、人工和机械配合开挖法的等。
而双侧壁导坑法是双侧壁导坑超前中间台阶法的简称,也称为眼镜工法,也是变大跨度到小跨度的施工方法。
它适用于断面很大、地层较差的围岩,工序较复杂,成本较高,进度较慢。
第五,台阶七步法。
跟台阶法相似,这是在洞身开挖时使用的,是指在隧道开挖过程中,分七个开挖面,然后分部同时支护,形成支护整体,缩短作业循环时间,形成开挖及施作初期支护,混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。
3 锚喷初期的支护
在选择系统锚杆时,必须选择一定规格的,不论是纵向还是环向,其间距都应控制在100cm左右,采用梅花形布置,并对拱墙设置钢格栏。
要选用适当的混凝土喷射机喷射混凝土,混凝土应选择425水泥配以普通水泥的硅酸盐水泥,碎石应选择原材料是石灰岩,且各项指标必须均达标,粘稠剂需选择初凝时间3min、水泥用量10%、终凝时间6min,且能够减少回弹量的粘稠剂,水灰比的确定需要避免过大或过小,以避免浪费材料,使回弹量变大,因此最适宜的水灰比应控制在0.47左右。
4 监控量测
在初期的支护完成后,对于隧道的拱顶、拱脚及周围的边墙的内轨顶面要进行水平收敛量测和进行拱顶下沉。
测试元件是为了防止震动影响了量测的结果。
它采用的是武汉岩体力学研究所所研制
的收敛仪进行观测,观测的频率要控制在每6小时观察一次,然后逐渐的减少量测频率。
根据量测的结果我们要做及时的调整工序,在施工中可以很好地指导,确保施工过程中的安全。
5 结论
在隧道开挖施工过程中,断层及其破碎带的难度很大、是非常容易出现事故的地段。
所以对于那些施工人员来说,是必须要谨慎小心,并提前做好可以在遇到各种突发状况时都能及时处理好的准备。
我国目前面临着大量的隧道工程,如果技术人员做不到技术熟练、精准的话,就会影响交通不能顺利的通行,给人们出行带来不方便。
参考文献
[1]杨会军,胡春林,等.断层及其破碎带隧道信息化施工[j].岩石力学与工程学报,2004(22).
[2]李小斌.河卡山隧道断层破碎带施工技术[j].青海科技,2011(2).
[3]刘洪光.隧道断层破碎带的处理技术[j].水运工程,
2006(7).。