不良地质隧洞施工技术方案研究
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不良地质段施工水工隧洞可能经过断层破碎带、软弱夹层、浅埋段、溶洞、地下河等地质复杂地段,为防止施工中隧洞坍塌、突泥、涌水等事故,必须在开挖中采用科学有效的防护措施。
一、易坍塌地段施工在断层及破碎松软、渗水、漏水、流砂等不良地质构造中进行隧洞施工,防止围岩坍塌和衬砌沉陷变形是关键。
对于Ⅰ~Ⅲ类围岩洞段,初期支护主要采用锚喷支护,对于破碎带、断层及其他复杂地层洞段,结合以往施工经验,主要采取以下相应措施。
1.一般处理措施(1)思想上要重视,提前开展有关情况调查,根据调查情况,认真分析研究,选择合理施工方法,制定相应的技术措施避免在施工中造成困难,影响工程进展。
(2)采用地质超前预报,对地质和水文条件进行预报,根据预报结果和已揭露的岩石情况综合判断,对前方地质情况做到心中有数。
(3)缩短开挖进尺,严格控制爆破的单段起爆药量,确保爆破震动速度控制在2.0cm/s以内,同时加强爆破振动速度监测,及时调整爆破参数。
(4)爆破后要及时出渣,及时进行支护,减少掌子面暴露时间,并根据围岩量测情况判断该洞段是否加强支护。
(5)技术人员必须现场旁站值班,随时观察了解掌子面的情况,及时采取有效措施。
2.塌方预防措施防止塌方是保证安全施工和快速掘进的关键,因此施工人员必须从思想上引起足够重视,施工前根据设计提供的地质勘探资料,制订切实可行的施工方案。
施工过程中严格执行以下措施避免发生塌方:(1)勤观测。
随时观察和监测现场工程地质及水文地质变化情况,钻研变异规律,据以制订施工对策,在地质构造复杂地段,埋设YST型钢丝收敛计,及时预报岩体稳定情况。
随时观察和监测有无异常,根据观察和监测结果,不断修正、完善设计方案和施工方案。
(2)短开挖。
岩性不良地段,严格控制进尺,紧跟作业面一次支护快速衬砌,多打孔,少装药,放小炮,保证断面规整,为初期支护创造条件。
(3)强支护。
及时支护是消除塌方的重要手段,强支护是预防塌方的主要措施,施工中利用小导管注浆、长管棚、格栅拱等进行强支护。
隧洞不良地质处理方案论文隧洞是很多建筑工程中常见的一部分,例如高速公路、铁路、地铁等等。
但是在施工过程中,由于隧洞穿越的地质环境比较复杂,不同地区的隧洞施工也面临不同的困难和挑战。
尤其是在不良地质条件下,隧洞施工的难度更加高涨,需要探索出一些有效的处理方案来降低隧洞施工的风险和难度。
一、不良地质条件下的隧洞施工难点在不同的地理环境下,隧洞施工的难度和风险各异。
具体来讲,不良的地质条件会增加隧洞施工的难度和风险,这些情况包括但不限于:1. 岩层破碎、压裂:部分地区的岩石破碎、压裂现象比较严重,这会增加隧洞施工时岩石的塌方、崩落等风险;2. 水文地质条件:一些地区的地下水较为丰富,隧道施工时易发生渗水、冒水、涌水等现象,而且这些水有时还会携带沉积物等杂质,进而影响施工安全;3. 地震地貌条件:地震地貌条件较差的区域,因为地震震动和地表下塌陷等因素,往往令隧道施工时面临更高的地质灾害和风险;4. 软弱地基条件:一些地区的地质条件偏软弱,如泥石流、软土等情况,这会在隧道施工过程中增加隧洞立面、钻爆难度。
二、处理方案针对不良地质条件下的隧洞建设,我们需要从以下几个方面着手来找到应对方案:1. 地质勘探在隧洞建设前,我们要进行客观、全面、科学的地质勘探,了解该地区的地质环境特征,掌握隧洞的地质构造、岩层、水文环境等基本信息,以便制定出准确的隧道施工方案。
2. 预处理在正式施工前,我们可以对隧洞周围结构进行预处理,例如在隧洞周围施工绞刀桩、灌注桩,这样可以降低隧洞施工时的应力,减少隧道塌方、渗水等不良现象的发生,有助于满足隧道施工的安全性和稳定性。
3. 加强措施在施工过程中,我们还应加强隧洞施工的安全措施,采取一些防止崩塌、落石、涌水等措施。
例如可以使用螺旋钢管桩、地下预应力锚杆、喷锚网等技术手段来加强隧洞稳定性。
此外,针对地下水丰富的情况,可以在隧道出口处设置排水设备,对出现的水进行及时排泄,保证施工安全性。
水工隧洞不良地质洞段开挖施工技术措施在隧洞工程在开挖过程中,会遇到一些不良地质段,如堆积体、断层破碎带、塌方、岩溶以及地下渗漏水等,通过地质超前预报,采取相应开挖技术措施,确保开挖施工既安全又经济合理。
标签:隧洞施工;不良地质洞段;施工原则;地质超前预报;施工方法黔中灌区总干渠C4标属一期输水工程,位于总干30+685~40+699,全长10.014km,包含上官寨隧洞、红土洞隧洞、红土洞渡槽、大红岩隧洞、玻利隧洞及相间的渠道,其中隧洞总长8639m,占本标段86%。
本工程的主要不良地质洞段指上官寨隧洞进出口堆积体、中部断层破碎带、出口塌方段、玻利隧洞岩溶以及地下渗漏水段。
1 施工原则(1)认真分析研究工程与水文地质资料。
必要进采用超前钻探与打超前导洞等方法进一步了解地质条件,做好地质超前预报。
(2)不良地质段施工严格遵守“早预报、勤量测、管超前、弱爆破、短进尺、强支护、快封闭、紧衬砌”的原则。
(3)做好排水。
(4)加强量测,及时分析监测成果指导施工。
2 地质超前预报超前预报主要是加强施工期间的地质工作,是在开挖之前,除根据开挖时揭露出来的实际地质情况,校正补充地勘时未能查到的资料外,根据这些成果资料,分析推断掌子面前方的地质情况,是否存在前期勘察时没有查到的不良地质体,以便预先采取措施。
地质超前预报主要方法有:水平钻孔、超前导坑、断层参数预测法、地质体投射法正洞地质编录与预报、地质物探综合分析法。
施工中采用综合地质超前预报,为隧洞开挖方式、支护措施等提供科学依据。
3 施工方法(1)堆积体处理松散地层的特点是:结构松散,稳定性差,若有地下水时则更甚。
在施工中极易发生坍塌。
处理方法如下:①爆破前,将超前锚杆(中空锚杆)或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内,末端支承在格栅钢支撑上;②对于极易坍孔的部位,可采用超前管棚法进行超前支护。
管棚由钢管和钢格栅构成,管棚钢管内径为50mm,壁厚5mm,钢管中心间距为管径的2~3倍,每节钢管长度为4~6m,水流。
复杂不良地质下TBM施工处置方法及费用解决方案探讨摘要:合理选择复杂不良地质下TBM施工处置方案,才能更好地发挥TBM的掘进效率和控制投资。
因此,对于复杂不良地质下TBM施工处置方法的选择及费用解决方案的探讨具有重大的意义。
关键词:不良地质;施工处置方法;费用解决方案1 引言TBM施工具有快速、优质、安全、环保、自动化、信息化程度高等特点,在长大隧道工程中运用较多。
但TBM也存在着一定的局限性,如:地质适应性较差、不适应中短距离施工、断面适应性差、设备购置及使用成本高等。
TBM施工遭遇复杂不良地质,只有合理选择施工处置方案,才能更好地发挥TBM的掘进效率和控制投资。
因此,对于复杂不良地质下TBM施工处置方法的选择及费用解决方案的探讨具有重大的意义。
2 TBM掘进不良地质段定义TBM掘进不良地质段一般定义为对隧道TBM施工、结构安全等方面造成极不利影响的地质环境段落,主要表现为掘进地层设计为Ⅳb和Ⅴ级围岩,同时处于断层破碎带、蚀变岩及节理密集带、突泥涌水、岩爆、软质岩变形、高地应力、高地温等一种或多种特殊工况条件。
3 不良地质对TBM掘进影响TBM遭遇不良地质后,导致TBM设备无法持续工作,需针对不同情况采用不同处理方案及时脱困。
在TBM停机过程中,TBM设备自身的撑靴、液压、电气、通风制冷、数据采集传输处理、内循环等系统仍在工作,其配套的人员及设备效率低下,对施工及成本造成较大影响。
4 TBM遭遇不良地质处理方案4.1现场不良地质预判除采用多种地质预报手段相互印证预判外,亦可通过掘进参数、渣样、涌水携渣及地质素描说明掌子面围岩变化情况。
4.1.1掘进参数推力降低说明围岩强度降低;扭矩/皮带机压力增大说明掌子面垮塌,护盾压力增大说明盾体区域围岩垮塌或沉降变形。
4.1.2渣样渣样呈细颗粒砂状,说明围岩风化程度高;呈碎块状说明完整性差,出现大块则局部垮塌;均匀呈片状,说明围岩完整性好,渣体含水量大,说明地下水发育。
不良地质洞段TBM施工方法由于TBM设备庞大,对地质条件适应性没有钻爆法那样灵活,在没有预警的情况下遇到不良地质条件时,TBM掘进受到的影响远大于钻爆法开挖,往往导致掘进速度缓慢、效率低下以及工期拖延。
如果处理不当,甚至会带来灾难性的后果。
要根据TMB自身特点和工程地质条件采取相应的施工步骤及处理措施,以保证安全、顺利地通过不良地质地段。
1、超前地质探测根据前期勘探以及几个辅助洞的开挖分析表明,隧洞工程区存在地下水、高地应力和岩爆、有害气体、断层破碎带等不良地质问题,特别是涌水是引水隧洞的主要地质问题.TB M施工是一种机械化程度很高的全断面施工技术,若在施工中突遇地质灾害,在无支护之前产生大量塌方、涌水、掉块,使机器被埋、被淹、被卡,将会出现进退两难、难以处理的局面。
为避免事故的发生,除提高勘察精度外,在隧道施工过程中,运用各种先进技术、手段和方法对隧道掌子面前方地质条件进行及时准确地预测,可以提前采取预防措施,避免灾害的发生,保证隧道施工的安全.超前地质预报是勘测设计阶段工程地质工作的延续,结合实际地质状况与设计不一致的部分进行对比,有助于提高地下工程勘测质量,超前预报提供有关隧道前方地质条件的变化信息,从而能够及时指导TB M施工,采取有效措施,安全通过不良区域。
本工程采用b e am系统实时探测方法作为TB M掘进探测主要手段。
2、不良地质段超前处理在TBM施工中对于不良地质洞段采取超前处理,避免揭露之后在后期处理,工程效果明显。
若地质条件复杂,采取单一的超前处理措施不能满足工程需要,则采取多种处理方法进行综合处理。
超前支护包括超前锚杆、超前灌浆等措施进行超前处理,遭遇特殊不良地质时,可采取钻爆法绕前处理。
(1)超前锚杆支护超前锚杆主要用于节理裂隙发育,但岩石较完整的洞段。
采用设备L1区配置的钻进设备,向掌子面前方钻设超前锚杆,形成对前方围岩掌子面外围的围岩支护,并对前方围岩进行灌浆固结,形成锚固圈保护下的掘进作业。
TBM在不良地质洞段的施工技术开敞式掘进机对不良地质适应性较差,不良地质洞段对TBM掘进会产生很大影响,导致TBM作业时间利用率降低,甚至有可能出现TBM损坏和难以顺利通过的情况,因此,必须对不良地质洞段进行超前处理,确保TBM的掘进效率。
TBM施工前,对雇主提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析判断,切实掌握断层带的情况,包括破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧洞轴线与断层构造线的关系。
在不良地质洞段做好预测、预报工作,坚持以预防为主的原则,在确保安全的前提下,制定切实可行的施工方案。
(1)断层破碎带的施工①断层破碎带的支护措施TBM掘进过程中,通过观察TBM的切具切深和刀盘转速变化,或通过皮带输送机上的石渣情况判断,发现岩石开始破碎,出现夹层、渗水等现象时应特别注意,必要时可停止掘进,用超前钻进行钻孔取芯,进一步查明地质情况。
(a)较小断层、渗水量不大的情况下处理方法·喷混凝土;·锚喷;·锚喷加钢筋网;·超前小导管注浆;·管棚法;·钢拱架支撑。
(b)较大断层或有大量涌水情况下处理方法先进行超前固结灌浆,再结合上述其它超前支护的方法处理。
通过断层洞段的各施工工序之间的距离应尽可能缩短,尽快使全断面支护封闭,减少岩层暴露、松动时间。
②TBM掘进方法(a)TBM掘进至断层破碎带时,由于掌子面附近的围岩破碎、松散,TBM刀盘应顶在掌子面上,不要轻易后退,更不能在无推进的状态下转动刀盘掘进。
否则,会造成刀盘前部更大范围坍塌,形成空穴。
(b)紧跟掘进进行人工锚喷支护,及时封闭围岩。
对不同的地质段,及时调整喷混凝土的厚度,控制围岩变形,确保主机撑靴不会撑跨围岩。
及时进行围岩量测并反馈量测信息。
若顶拱下沉仍得不到控制,应采取补喷或加强钢拱架等一系列其它加强支护的措施。
适当减小水平撑靴支撑压力,降低对围岩的承压力,减小扰动。
此时采用较低的刀盘转速从而控制刀盘的推进速度,使掘进速度降为50%以下。
隧洞不良地质的处理方案一、断层地段处理方案隧洞穿过断层地段,施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行)。
此外,与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等,均有很大的关系。
当隧洞轴线接近于垂直构造线方向时,断层规模较小,破碎带不宽,且含水量较小时,条件比较有利,可随挖随撑。
但当隧洞轴线斜交或者平行于构造方向时,则隧洞穿过破碎带的长度增大,并有强大侧压力,应加强拱墙衬砌,及时封闭。
施工方法的合理选择:1、断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时,比照松散地层中的超前支护,采用先拱后墙法;如断层带特别破碎,则可采用马口开挖。
2、如断层地段出现大量涌水,则宜采取排堵结合的治理措施。
施工中注意事项:1、如断层地下水是由地表水补给时,应在地表设置截排系统引排。
对断层承压水,应在每个掘进循环中,向隧洞前进方向钻凿不少于2个超前钻孔,其深度宜在4米以上,以探明地下水的情况。
2、随工作面的掘进挖好排水沟,准备足够的抽水设备,并安排适当的集水坑。
3、通过断层带的各施工工序之间的距离应尽量缩短,并尽快全封闭衬砌,以减少围岩的暴露、松动和地压增大。
4、在隧洞断层地段,对钻爆设计作特殊的交底。
严格控制各炮眼特别是周边眼的数量、深度及装药量,原则上尽量减少爆破对围岩的扰动。
5、在断层地带开挖后应立即进行初喷砼,并坚持“宁强勿弱”的原则,加强支护。
6、紧跟开挖面进行现场监控量测,根据量测所反馈的信息及时调整初期支护的参数及掌握二次衬砌的最佳时间。
二、隧洞涌水处理方案1、渗水量不大时,采用堵排结合的方法,即加强拱墙衬砌结构,在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通,引水至隧洞两侧沟水;在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。
2、为防止发生涌水等异常情况,对涌水现象较为严重地段拟采用我集团公司成熟工艺劈裂注浆为基础的综合整治施工技术,即劈裂注浆固结法施工。
隧洞不良地质的处理方案【摘要】隧洞不良地质是隧道施工中常见的问题,需要采取有效的处理方案来解决。
地质勘察与监测是第一步,通过对地质情况的详细了解,可以制定相应的加固支护措施。
排水系统设计也是至关重要的,可以减少地质变形和灾害风险。
灾害应急预案的编制和科学管理与维护也是必不可少的。
隧洞不良地质处理方案的重要性体现在保障隧道施工和使用安全,持续改进与完善隧洞不良地质处理方案的必要性在于不断提升处理方案的有效性和适用性,为隧道工程的顺利进行提供保障。
通过科学的处理方案和细致的管理,可以有效减少隧道施工过程中出现的地质问题,确保工程的顺利进行。
【关键词】隧洞不良地质、地质勘察、监测、加固支护、排水系统、灾害应急预案、科学管理、维护、重要性、持续改进、完善1. 引言1.1 隧洞不良地质的处理方案隧洞不良地质的处理方案是保隧险全过程管理的重要组成部分,主要包括地质勘察与监测、加固支护措施、排水系统设计、灾害应急预案编制以及科学管理与维护等方面。
隧洞不良地质处理方案的实施有助于提高隧洞施工的安全性和可靠性,保障隧洞工程的稳定运行。
在地质勘察与监测方面,需要对隧洞工程所处地质环境进行全面、深入的调查和评估,及时发现和监测地质灾害隐患,为后续的加固支护、排水系统设计和灾害应急预案制定提供数据支持。
加固支护措施是保障隧洞安全的重要手段,包括岩壁喷射加固、锚杆支护、钢架加固等方法,能够有效提高隧道的承载能力和抗震性能。
排水系统设计是隧道工程中不可忽视的环节,合理设计和建设排水系统可以有效降低隧道水害的风险,确保隧道内部通畅干燥。
灾害应急预案的编制是隧洞管理的重要组成部分,能够在灾害发生时迅速、有序地采取紧急措施,最大限度减少损失。
科学管理与维护是隧洞不良地质处理方案的持续保障,需要建立健全的管理制度和日常维护措施,及时发现和修复隧道存在的问题,确保隧道安全稳定运行。
隧洞不良地质处理方案的重要性不言而喻,只有持续改进和完善这些方案,才能更好地保障隧道工程的安全和可靠性。
公路隧道施工常见不良地质现象整治方法概述荆涛(中铁隧道集团洛阳417000)【摘要】:列举了公路隧道施工常见不良地质现象,并阐述了各种情的施工处理方法。
【主题词】:公路隧道不良地质整治方法1 公路隧道一般跨度较大、工期紧张,通过的区域地质情况复杂,施工过程中断层破碎带、岩溶、涌突水、岩爆、有害气体等不良地质现象时有出现,对隧道施工安全和质量造成极大的负面影响。
2 常见不良地质现象及常用处理方法2.1 断层地段的施工①施工原则:早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测,步步为营,以防为主,稳步前进。
②加强超前地质预报工作,进一步判明地质情况,获取施工中掌握的参数,•采取相应的处治措施。
③施工前切实掌握断层破碎带的情况,包括断层破碎带的宽度、填充物、地下水以及隧道轴线与断层构造线方向的组合关系。
以便采取相应措施。
④施工方法:隧道断层破碎带地段采用上下台阶法开挖,上下台阶环形开挖留核心土,采用减振爆破,掘进循环进尺控制在0.5~1.0m。
采用爆破法掘进时,应严格掌握炮眼数量、深度、和装药量,尽量减少爆破对围岩的震动。
⑤通过断层地段的各施工工序之间的距离尽量缩短,尽快地使全断面衬砌封闭,减少岩层暴露、松动和地压增大。
⑥软弱破碎富水地段,通过时,施工前必须先治水,治水采用排堵结合的治理措施。
⑦辅助施工措施:采用φ42超前小导管或超前自进式中空锚杆预注浆加固围岩,及时施作喷、锚、网支护,并辅以工字型钢架加强措施,构成强支护体系,及时形成封闭结构。
⑧仰拱和二次衬砌紧跟开挖。
施工缝、沉降缝作特殊处理。
当衬砌混凝土强度达到规定强度后才能拆模。
⑨加强监控量测,当量测结果显示围岩和支护体系变形异常时,增强支护参数,必要时施作加强衬砌。
⑩根据位移量测结果,评价支护的可靠性和围岩的稳定状态,及时调整支护参数,确保施工安全。
2.2 岩溶段施工岩溶现象主要出现在灰岩发育地区。
施工中随洞身掘进情况可采用地震反射波探测法结合TPS202超前地质预报系统辅以超前探测钻孔,可得出较准确的超前地质预报,查明前方溶洞与开挖面的距离、方位、标高,预报溶洞的大小、地层岩溶发育与否、有水与否及岩溶水的补给来源、岩层的完整稳定程度、充填物和地下水流情况等,据此可确定较合适的施工方法。
水工隧洞不良地质段的处理方式的探讨摘要:近年来,我国的水工建设有了很大进展,水工隧道工程建设越来越多。
从当前地层掘进作业实际情况来看,双护盾TBM得到了广泛应用并获得了较为显著的应用效果,具有适应性强、效率高与掘进性良好等优势。
而在地理环境十分复杂的地质环境中,人们要采取科学合理的方法来提高水工隧洞施工的连续性和安全性,这也是双护盾TBM施工中的一项重点内容。
同时,随着社会的不断进步与发展,水力发电成为了一种十分环保的发电方式,而在水利发电发展过程中需要建设水工隧洞,但在实际建设过程中经常会出现各种各样的问题。
本文就水工隧洞不良地质段的处理方式进行研究,以供参考。
关键词:水利工程;隧洞;不良地质;支护方式引言混凝土是建筑物使用最广泛的一种材料,建筑物混凝土拆除方法主要有人工拆除、爆破拆除和机械拆除等。
某水电站设计洪水成果经复核较可行性研究阶段成果增加较大,现有的泄洪能力不满足防洪度汛要求,需要对泄洪洞出口段拆除后进行重建。
1形成不良地质段的原因1)岩体松散破碎,出现断层。
2)地下水位较高出现严重渗水现象。
3)页岩层理倾角较大,几乎垂直,并且层理有夹层。
4)影响围岩稳定的主要因素是爆破冲击波,爆破产生的冲击波造成了不同程度的扰动;5)地下水渗漏量较大会严重影响水工隧洞围岩稳定。
2不良地质段主要的处理方法2.1超前地质预报目的深埋隧洞的地质条件复杂多变,通过地面勘察很难完全查清隧洞的实际地质条件。
相对于钻爆法,TBM法对不良地质条件的适应性差。
当在没有预警的情况下突遇不良地质条件时,可能会造成卡机、掘进受阻、设备受损及人员伤亡等严重后果。
因此,在TBM施工中,需要对掌子面前方围岩进行超前地质预报,避免隧洞地质灾害的发生或降低不良地质条件对TBM施工的影响。
2.2提高TBM及其配套设备的寿命与可靠性先是要对刀盘进行严格审查,确保其强度和刚度得到明显提升,随后再对耐磨设计进行合理优化,重点监管刀盘焊接工作,后期也要针对刀具和刀盘进行检查与维护。