不良与特殊地质地段隧道施工

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。

隧道不良地质处理施工经验介绍隧道地质勘查设计中只能初步判山体中地质和水文条件情况，局部不良地质很难勘查发现，即使发现也只能初步判断设计，所以在隧道施工前和施工中超前地质探测预报至关重要，只有详细了解地质条件才能确定正确的施工方案，才能达到预防为主的效果。

虽然地质条件千变万化，但对应其施工方案方法通过总结也不难归纳，下面我就在修建隧道中，常遇到一些不利于施工的特殊地质地段的施工方案方法提出一些不成熟的意见。

一、总体简介特殊地质段如膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等，在开挖、支护和衬砌过程中，由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌，坑道支撑变形，衬砌结构断裂，严重影响施工进度、安全和质量。

隧道穿越含有瓦斯的地层，更严重地威胁着施工安全。

※隧道通过特殊地质地段施工时总体应注意以下几点：1、施工前应对设计所提供的工程地质和水文地质资料进行详细分析了解，深入细致地作施工调查，制订相应的施工方案和措施，备足有关机具及材料，认真编制和实施施工组织设计，使工程达到安全、优质、高效的目的。

反之，即便地质并非不良，也会因准备不足，施工方法不当或措施不力导致施工事故，延误施工进度。

※2、特殊地质地段隧道施工，以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。

在选择和确定施工方案时，应以安全为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面型式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期和经济的可行性等因素而定。

同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以免造成工程失误和增加投资。

3、隧道开挖方式，无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法，还是采用人工和机械混合开挖法，应视地质、环境、安全等条件来确定。

如用钻爆法施工时，光面爆破和预裂爆破技术，既能使开挖轮廓线符合设计要求，又能减少对围岩的扰动破坏。

爆破应严格按照钻爆设计进行施工，如遇地质变化应及时修改完善设计。

※4、隧道通过自稳时间短的软弱破碎岩体、浅埋软岩和严重偏压、岩溶流泥地段、砂层、砂卵（砾）石层、断层破碎带以及大面积淋水或涌水地段时，为保证洞体稳定可采用超前锚杆、超前小钢管、管棚、地表预加固地层和围岩预注浆等辅助施工措施，对地层进行预加固、超前支护或止水。

特殊地质或严重不良地质地段的隧道位置选择的要求特殊地质或严重不良地质地段的隧道位置选择的要求？1）穿过滑坡、错落体内时，应使洞身埋置在错落体或滑动面以下一定深度的稳固地层中。

2）陡岸斜坡严重张裂不稳或者山坡有严重崩塌时，隧道位置宜往里靠，置于稳固地层中。

当崩塌地段短，崩落石块小，情况不严重，可采用明洞方案，或与路基防护工程作比较。

3）隧道应防止通过严重不良地质、地下水极为发育的低洼部位。

4）通过岩堆地段时，若岩堆严密稳定，可修建隧道，但应防止洞身置于岩堆与基岩接触面处；若为不稳定岩堆，隧道应内移置于基岩中，并留有足够的安全厚度。

5）隧道穿过泥石流沟床下部时，应使洞身置于基岩中或稳定的地层内，并保证拱顶以上有一定的安全覆盖厚度。

6）明洞根底应置于基岩或牢固可靠的地基上，明洞洞顶回填应考虑河床下切或上涨以及相互转化的可能性，并加不小于0.5m的安全覆盖厚度。

7）通过岩溶地区时，宜选择在难溶岩的地段和地下水不发育的地带。

应防止穿越岩溶严重发育的地下溶蚀大厅、溶洞群及地质构造破碎带等地段；不能避开时，宜选择在较狭窄，影响范围最小处，以垂直或大角度穿过。

8）隧道应避开流砂地段；无法避开时，应选择其范围最小且相对稳定地段以短距离通过。

9）隧道应避开松软易坍的第四纪堆积层；当其部分洞身无法避开时，应选择影响范围最小的地段通过。

10）隧道应尽量避开构造松散的冰碛层；必须通过冰碛层时，宜选择构造相对严密的、影响范围最短的地段通过。

11）隧道宜避开穿越富煤区和瓦斯含量最高的地带；当必须通过煤系地层时，隧道应有一定厚度的隔层，或以大角度横穿，尽量减少其影响长度。

12）黄土地区隧道，应避开有地下水活动，陷穴密集，冲沟发育，地层不稳和滑坡、泥石流等地段。

13）多年冻土地区，由于受冻胀、融沉、热融滑坍等多种特殊物理地质现象影响，隧道洞身应避开穿过地下冰及地下水发育的地带。

14）水库地区的隧道位置，应避开受水库充水及消水影响易于发生滑塌病害的松散、破碎地带，选择在稳定的基岩或坍岸范围以外的稳固地层内。

隧道施工常见不良地质及处理方法【摘要】近年来，随着经济的发展，特别是随着改革开放的不断深入，我国的经济建设取得了巨大的进步，同时隧道工程也在快速的发展。

在隧道工程施工中，经常会遇到不良的地质，这就需要良好的地质处理方法，从而促进隧道工程的正确施工。

笔者结合自己的研究，对隧道施工常见的不良地质及处理方法进行分析。

【关键词】隧道施工不良地质处理方法一、前言通过加强对隧道施工常见的不良地质及其处理方法的分析，可以不断的促进隧道施工的顺利进行，提高隧道施工的质量和进度，这对于我国的隧道施工具有十分重要的意义，因此，需要不断的加强对这方面的研究。

二、前期对隧道围岩结构类型的分析认识常见的不良地质类型有膨胀围岩、岩溶地段、破碎断层、涌水涌泥等。

而大量的工程实践表明,导致大量隧道工程施工方案不合理和工程事故的发生原因就是与前期对隧道围岩结构类型的分析认识不清有密切关系。

1.进行不良地质分析的重要性各项工程建设在设计和施工之前,必须按基本施工建设程序进行岩土工程勘察。

岩土工程勘察应按工程建设各勘察阶段的要求,正确反映工程地质条件,查明不良地质作用和地质灾害,精心勘察、精心分析,提出资料完整、评价正确的勘察报告。

这样才有利于下一步开展施工,制定切实可行的施工支护方案。

三、几种不良地质对隧道围岩稳定性影响1. 涌水对隧道围岩稳定性影响。

在隧道工程施工中,地下水的作用非常活跃。

本身可造成隧道涌水,可软化泥化岩石,增大围岩的变形;降低结构面的内聚力,造成不利组合岩块的塌落甚至引起大的坍方;加剧构造岩、风化岩、破碎岩、粘土砂及泥夹块石类岩溶填充物活动性,引发隧道内坍方、泥石流、岩溶涌突水泥灾害。

隧道开挖,破坏和改变了隧道所在地区水文地质条件,隧道成为新的地下水排泄的通道。

隧道施工揭穿含水构造,直接导致了隧道内涌水灾害的发生(揭穿型隧道涌水);而隧道周边与含水构造(体)间隔岩体厚度的过薄或含水构造(体)水压上升,导致了隧道施工期间的突破型涌水;由于涌水速度的降低,涌水中携带的泥砂沉积堵塞涌水通道,当通道地下水位上升水压力达到一定值时,水突破堵塞造成重新涌水,即形成隧道施工期间隧道内的间歇型涌水。

隧道不良地质施工常见防治措施隧道在施工过程中多会碰见各种不利于隧道工程的不良地质环境，今天大家一起来学习一下在遇到富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩以及黄土地质这三个不良地质段时候的各种防治措施。

一、不良特殊地址地段概述一、不良和特殊地质地段的概念：(一)不良地质地段不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段等不利于隧道工程的不良地质环境。

(二)特殊地质地段特殊地质地段是指膨胀岩地层、断层破碎带、软弱黄土地层、含水未固结围岩、溶洞、岩爆、流沙等地段以及瓦斯溢出地层等二、开挖和支护过程中可能造成的危害：1、土石坍塌2、隧道支撑严重变形3、衬砌结构断裂三、不良和特殊地质地段隧道工程的一般规定：1、制定完整预案，做好技术、物资、机械储备2、制定地质预测、预报方案3、根据预报结果及时调整施工方案4、必须加强量测工作，并及时反馈量测结果四、不良地质地段隧道施工注意事项：1.选择施工方法注意事项：选择施工方法(包括开挖及支护)时，应以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而定。

同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以免造成工程失误和增加投资。

施工以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤量测、稳步前进”为指导原则。

2.加强监控和量测工作3.使用喷锚技术注意事项：(1)爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危石后及时喷射混凝土护面。

(2)锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢拱架支撑加强支护。

4.采用临时支护时注意事项：(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。

(2)围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁(3)当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密；(4)根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑(5)支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的作用。

隧道施工的紧急源分析及防范措施（一）担忧全因素（紧急源）分析隧道施工一般可能遇到的不良地段和特殊地段有：滑坡、坍塌、岩堆、偏压地层、岩溶、高应力高强度地层、松散地层、软土地段，膨胀地层、软弱黄土地层、含水未固结围岩、溶洞、断层、岩爆、流沙、瓦斯溢出地层等。

依据“两阶段设计图”说明，本合同段米家寨1#、2#隧道属：“隧址区地表均为第四系中更新统风积老黄土，下伏晚第三系半固结砂砾岩”；“隧址区主要为半固结砂砾岩及半固结粘土岩”；“本次钻孔中未见地下水，隧址区水文地质条件简洁”；“隧道洞身稳定性分析评价：隧道洞身穿越晚第三系半固结砂砾岩，未发觉断层等不良地质作用，场地整体稳定，适宜修建隧道”。

半固结砂砾岩的特点是：围岩稳定性差，侧壁处理不当会产生较大的坍塌，地表水极易下渗，属强～中透水层（弱透水层），雨季时有滴水现象。

分析设计单位供应的工程地质和水文地质报告，L2合同段米家寨1#、2#隧道在施工中可能发生地事故主要紧急源是“坍塌”。

坍塌对隧道施工会造成严峻的平安生产事故，对工程平安、施工人员平安、设备平安受到极大地平安。

另外其他的紧急因素还有：民爆物品爆炸、触电、火灾、运输事故、机械物体打击、高处作业坠落等。

后附《紧急源辨识、评价和限制措施一览表》。

（二）隧道施工坍塌防范及处理措施1、隧道坍塌预防措施（1）发生坍塌的缘由1）地质因素①当通过各种积累体时，由于结构松散，颗粒间无胶结或胶结差，开挖后引起坍塌。

工程地质灾难所引发的事故也特殊多，这是在不清楚前方不良地质状况下，仍沿用不变的施工手段，没有刚好实行有针对性的处理措施造成的。

掌子面前方围岩裂开、节理发育、岩石走向垂直、岩石间有渗透水、岩层间有泥夹层、前方出现断层带等，这些不良地质极易引发塌方事故。

②地下水、渗透水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。

2）施工方法和措施不当①施工方法选择不当，或工序间距支配不合理，各工序间距拉的过长，地层暴露时间过久，引起围岩松动、风化，导致坍塌的发生；②喷锚不刚好，或喷混凝土质量、厚度不符合要求；③接受钢支撑时，支撑架质量欠佳，支撑和围岩不密贴，两者间的空隙填塞不密实，或连接不够坚实，不能满足围岩压力所须要的强度要求；④有时抽换支撑不当，或当支撑已出现受力过大的现象前未刚好加固；⑤爆破作业不当，用药量过多；⑥处理危石措施不当，引起危石坠落，牵动岩层坍塌。

不良地质段的公路隧道设计摘要本文结合贵阳高速公路南环线隧道工程施工中出现的一些不良地质问题，提出了在特殊地质条件下进行隧道设计、施工时应掌握的设计机理，采取相应的施工方法和防范处理措施，以期对将来的公路隧道设计、施工有一定的借鉴．关键词公路隧道不良地质处理措施在山区修建高速公路隧道工程过程中，常遇到一些不利于隧道施工的不良地质地段，如隧道进出洞口洞室的浅埋、偏压现象，岩溶等。

在开挖、支护以及后期的隧道运营过程中，由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌、坑道受压、支撑变形、衬砌结构断裂和各种特殊施工问题，严重影响施工进度、安全和质量，甚至对安全运营造成威胁。

本文结合贵阳高速公路南环线杨眉堡隧道工程施工中出现的一些不良地质问题，提出了相应的优化设计处理措施，以期对将来的公路隧道设计、施工有一定的借鉴。

1 浅埋地段隧道设计浅埋隧道是指在洞室开挖后对地层的影响能波及到地表的一种特定条件下的隧道工程。

为了安全地穿越隧道浅埋松散地层，设计中常采取的措施有：地表砂浆锚杆预加固，隧道拱肩覆盖层及洞口边仰坡封闭，洞内小导管(或大管棚)注浆预加固等。

1.1 地表砂浆锚杆预加固浅埋隧遭洞室开挖后，其上方岩体因原有平衡被破坏和临空面的形成，大多会产生向洞室内的竖向下沉和向洞口端的纵向滑坍。

如果仅仅依靠开挖后洞室内的支护，往往难以使这两种位移得到及时控制，即使以最快的速度进行支护，也需要一定时间才能形成支护的强度和刚度。

而洞口段埋深一般只有几米，其岩性大多数比较软弱破碎，有的甚至就是松散体，按照公路隧道地质围岩的分类法。

属I～III 类围岩，固此在洞室开挖前将山体用锚杆进行预加固，能有效地减少地表沉陷和沉陷体的体积；减少地表最大沉陷值与洞内收敛值之比；减少地表的纵向滑移；减少洞室顶部的压力，即加大了山体的自承能力。

地表锚杆一般采用全长砂浆锚杆，锚杆与砂浆共同组成锚固体，即它的锚固作用是通过锚杆与砂浆之间的握裹力以及砂浆与周围孔壁之间的粘结力共同实现的。