南山隧道不良地质的设计与处理

５１２ ５１２ ， ， ２ ， ， ２
５ ０
４ｂ８ ￣１
长管棚 或小导 管注浆 钢插管
２ ３ ，５ １ ， ２ Ｉ （ Ｖ 含仰拱 ） 中注式 ４ ５ ３ ５ 拱墙 １ ０７ ２ ． ． × ．５ ０
５ ０
４ ８ 击１
×２ ０
８
（ ） 设计 按新 奥法 原理 采用 信息 化动 态 １本
（ 对 于 煤 系 地 层 隧道 ， ２） 由于 煤 系 地 层 强 度
（ ） 据 施 工 阶段 采 空 区 探 测 结 果 及 采 空 ２根 区 的具 体 情 况 ， 取 相 应 的加 固 方 法 ， 采 空 区 采 若 未 在 隧道 断 面 内 出 露 ， 距 隧 道 底 部 较 近 时 ， 但 可 采 用 采 空 区充 填 注 浆 法 、 空 区 覆 岩 加 固补 强 采 法 、 注桩法 等 ； 采 空 区 距 隧道 底部 较 深 时 ， 灌 若 可 根 据 隧 道 所 处 地 形 地 貌 ， 隧 道 侧 掘 一 小 平 在 洞 或 小 斜 井 ， 平 洞 、 井 侧 向 隧 道 采 空 区 内 注 在 斜 浆 加 固 或采 用 混 凝 土 或 片石 混 凝 土 封 堵 等 加 固
根据 中 国 《 矿 安 全 规 程 》 定 ， Ｃ ４ 煤 规 按 Ｈ
（ 斯 ） 对 涌 出 量 和 涌 出 形 式 可 将 矿 井 分 类 瓦 相
如下 ：
（） １ 低沼气矿 井 ： 相对涌 出量 ≤１ ｍ ／ ； ０ ｔ
（ ） 沼气 矿 井 ： 对 涌 出量 ＞１ ｍ ／ ； ２高 相 ０ ｔ 南山隧道地层 为二 叠 系上 统龙 潭组 （２） Ｐ １ 地层 ， 煤层 厚 度 较 小 ， 在 分 布 少 量 瓦斯 及 煤 层 存 自燃 的可 能 。根 据 １ ２地 质 勘 探 队对 兴 南 煤 矿 ５ 所 作 的报 告 及 项 目区 周 边 历 年 开 采 测 定 ， 斯 瓦
２不 良地质和地下水腐蚀性 的分析与评价
２ １ 煤 系地 层 ．
但设 计施工时仍 应 引起 注意 ， 好瓦斯 超前 预 做
报及监测和预防措施 。
２ ３ 小 煤 窑 采 空 区及 稳 定 性 分 析 评 价 ．
２ ３ １ 调 绘 调 查 成 果 ． ．
隧道 洞 身 围 岩 以 强 风 化 炭 质 泥 岩 、 质 页 炭 岩 为 主 ， 发 现 煤 层 ， 不 能 完 全 排 除局 部 含 劣 未 但 质 煤 线 的可 能 ， 系 地 层 强 度 低 ， 岩 级 别 低 ， 煤 围
座 短 隧道 ， 线 均 为 小 净 距 。 南 山 左 线 隧 道 全
起 讫 桩 号 为 Ｌ ６ ５＋９ ４～Ｌ ６ ６＋２ ２， Ｋ１ ２ ８ Ｋ１ ２ ８ 长
度 为 ２８ 南 山右线 隧道起 讫桩号 为 Ｒ ６５ ９ ｍ； Ｋ１ ２ ＋９ ２～Ｌ １ ２ ０ Ｋ ６ ６＋２ ２， 度 ３ ０ ７ 长 ７ ｍ。南 山 隧 道 平 远 端洞 口段 左 右 线 净 距 约 为 １ ｍ， 河 高 速 ８ 梅 端 线 净距 约 为 １ ｍ； 山 隧 道 地 面 最 大 高 程 约 ４ 南 为 ２ １ 隧 道 最 大 埋 深 约 为 ６ ｍ。 ８ ｍ， １
２１ ０２年第 ２ 期
广东公路勘察设计
总第 １６ ４ 期
南 山隧 道 不 良地 质 的设 计 与 处 理
李 国安 ， 朱 青
５００ ） １５ ７ （ 广东省公路勘察 规划设计 院股 份有 限公 司 ， 广州 摘
要： 主要介绍对 煤系地层 隧道 （ 山隧道 ） 南 存在 的瓦斯 、 空区等 不 良地质 条件 和地 下水 的腐 蚀性 现象 ， 采
且未见气体逸 出 ， 隧道钻孑 资料揭露 ， 据 Ｌ 隧道设
计 底 板 以上 未 见 煤 层 ， 局 部 分 布 全 一强 风 化 仅 炭质 泥 岩 、 岩 ， 具 备 瓦 斯 聚 集 的 条 件 ， 小 页 不 在 煤 窑 调 查 中未 发 现 瓦斯 存 在 ， 合 分 析 勘 察 调 综 绘 成 果 ， 出 隧 道 范 围 内存 在 瓦 斯 的可 能 性 小 ， 得
２ ３
ｄ ） ８ ４ ５ ４ 拱墙 １× ．５ ２ ２ 格栅钢架（５ ４ ０７ ０× ０ ７）
４ ５ １ ２
￣２ ｂ ４ ２ ２ ４ ５ ４ｂ８ ￣ １
长管棚 或小导
管注 浆 钢 ３５ 拱墙 ．
设 计 和 施 工 ， 工 中 应 加 强 洞 内监 控 量 测 工 作 ， 施
前 方 的地 质 状 况 ； （ ） 道 施 工 过 程 中 应 进 行 隧 道 洞 内 瓦 斯 ２隧
控制 围岩变形 ， 并根 据量测 结果进行 反馈 ， 修正
支护参数 。 （ ） 于 洞 口软 弱 围 岩 、 埋 偏 压 地 段 ， ２对 浅 设 计 中采 取 了 以 下 了 技 术 措 施 予 以 加 强 ： 设 仰 增 拱 ； 设 工 字 钢 ； 前 支 护 采 用 长 管 棚 、 导 管 增 超 小
・
２ ・ ４
２ １ 年第 ２ ０２ 期
李 国安 ， 朱
青
南山隧道不良地质的设计与处理
总第 １６ ４ 期
（） １ 为了确保 隧道 的稳定 ， 故在 施工 阶段 ，
应 在 洞 室仰 拱 开 挖 后 在 确 保 安 全 的 前 提 下 在 洞 内开 展 隧 道 采 空 区 施 工 勘 察 ， 以进 一 步 确 定 采 空 区 的范 围 、 置 。勘 察 方 法 可 采 用 地 质 雷 达 、 位 浅层 地 震 波 法 等 ， 辅 以 必 要 的钻 孔 等 手 段 探 并
（ ） 挖 过 程 中进 行 超 前 地 质 预 报 ， 前 掌 ３开 提 握 掌 子 面前 方 的地 质 、 文 条 件 ， 时 采 用 应 对 水 及
技术措 施 。
３ ２ 瓦 斯 处 理 ．
其超前长度应根据瓦斯 含量 、 风需要 、 通 施工 安
全等综合考虑 ； （ ） 强 施 工 人 员 安 全 培 训 、 育 工 作 。对 ４加 教 瓦斯 检 测 员 、 检 员 、 风 负 责 人 均 经 培 训 合 安 通
下表 。
隧道洞身衬砌按 照新 奥法 原理采 用 复合式 衬砌 。初期 支护 采用 锚 喷支 护 ， 二次 衬砌 为模 筑混凝 土衬砌 ， 衬砌 采 用 曲墙 式 。复合 式衬 砌
初 围岩 锚 期 支 护
＝次衬砌厚度（ ） 锄 预留 沉降 拱、 墙 仰拱 量 （ｍ） ｃ 超前 支护
明 隧道 四周 的采 空 区详 细情 况 。
（ ） 构钢筋净保 护层 ＞ ０ ４结 ５ ｍｍ。
施 工过程 中应 对 地下 水 的腐蚀 性 复 核 ， 如 发现与设计资料不 符 ， 提出变更设计 。 应
４ 结 语
（） １ 随着 高 速 公 路 的建 设 和 发 展 ， 系 地 层 煤 隧 道 逐 渐 增 多 ， 斯 、 空 区等 不 良地 质 有 越 来 瓦 采 越 多 ， 紧 整 理 和 总 结 煤 系 地 层 隧 道 设 计 与 施 加 工 经 验 及 技 术 成 为 当务 之 急 。
注浆或钢插管 。
浓度 的监测工作 ， 采用 加强施 工通风 、 进行 超前
地质钻孔 、 导 管超 前 注浆 等 工程 措施 以降低 小
有 害气体 的浓度 ； 开挖 采用 防爆型机 械和设备 ，
采用 远 距 离 爆 破 ， 格 控 制 爆 破 程 序 ， 证 施 工 严 保
安全。
（ ） 道 通 过 瓦 斯 地 段 时 ， 采 甩 超 前 导 坑 ３隧 宜 法开挖 ， 分利用超前导 坑先期 释放部分 瓦斯 ， 充
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２１ ０２年第 ２ 期
广东公路勘察设计
总第 １６ ４ 期
３ 主要 处理 措 施
３ １ 隧 道 结 构 设 计 ．
参 数 一 般 根 据 围 岩 级 别 ， 程 地 质 水 文 地 质 条 工 件 ， 形 及 埋 置 深 度 ， 构 跨 度 ， 工 方 法 及 煤 地 结 施 系地 层 强 度 低 的 特 点 等 通 过 结 构 计 算 和 采 用 工 程 类 比相 结 合 的 方 法 进 行 设 计 。其 支 护 参 数 见
对 围岩 稳 定 性 有 不 利 影 响 。
２． 瓦 斯 ２
根 据 走 访 调 查 资 料 ， 道 所 在 山体 共 分 布 隧 ４个 平 洞 小 煤 窑 ， 号 为 Ｌ 、 １ Ｌ ８ Ｌ ９ ０ 编 ０ Ｌ ７、 １ 、 １ 。Ｌ 小 煤 窑 ： 口标 高 约 １ ４ 尺 寸 １ ×１ ８ 并 洞 ９ ｍ， ｍ ． ｍ， 在 １０ ５ ｍ处 遇 煤 （ 程 约 １４ 进 行 了 开 采 ； 高 ９ ｍ） Ｌ ７小 煤 窑 ： 口标 高 约 ２ ０ 尺 寸 １ ５ × １ 洞 ０ ｍ， ．ｍ １ ８ 该 煤 窑 在 ２ ０ １ ０ 高 程 均 进 行 了较 ．ｍ， ０ ｍ、 ８ ｍ 大量 地 采 煤 ， 空 区 范 围 较 大 ； １ 采 Ｌ ８小 煤 窑 ： 洞
・
口标 高约 ２ ６ ６ 尺寸 １ ２ ×１ ８ 并在 掘 ０ ． ｍ， ．ｍ ． ｍ， 进约 ４ ｍ、０ ｍ处遇煤 （ ０ １０ 高程 约 ２ ６ ６ 进 行 ０ ． ｍ）
了 开 采 ； １ 小 煤 窑 ： 口 位 于 Ｒ ６５ ＋ Ｌ９ 洞 Ｋ１２ ９ ９ ５ 右 １６ ９ ｍ， 口标 高 约 ２ ３ 尺 寸 ４．１ ５．９ 洞 ０ ｍ， １ ０ ． ｍ， 间遇 煤 （ ． ｍ ｘ１ ７ 期 高程 约 ２３ 进行 了开 ０ ｍ） 采 。采空 区分 布情 况详 见 隧道工 程地 质平 面 图。
．
１ ×１
４ ５ ２ ０ 格栅钢架（０ ） １０ ×０ ２ ４ｂ８ ￣ １
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２ ６ ４５ ， ２ 加 Ｖ （ 含仰拱） 中注式 ５
强
４ 拱墙 １× ． Ｏ５
６ ８ ２ Ｏ ×０ ２