新建铁路成都至兰州线CLZQ－6标段
隧道掌子面地质素描作业指导书
编制:
复核:
审核:
中铁五局成兰铁路工程茂县指挥部
二○一四年四月
目录
1、适用范围 (1)
2、作业准备 (1)
2.1内业技术准备 (1)
2.2外业技术准备 (1)
3、现场素描 (1)
4、掌子面地质素描记录表基本内容 (2)
4.1、掌子面状态 (2)
4.2、毛开挖状态 (3)
4.3、岩石强度（MPa） (4)
4.4、风化程度 (4)
4.5、裂隙间距（mm） (5)
4.6、裂隙形态 (5)
4.7、涌水状态 (5)
4.8、围岩级别划分 (5)
4.9、描述的基本内容 (5)
4.10、产状要素的确定 (8)
5、地质素描示例 (10)
6、分析判断 (11)
隧道掌子面地质素描作业指导书
1、适用范围
本作业指导书适用于成兰铁路CLZQ-6标隧道掌子面地质素描。
2、作业准备
2.1内业技术准备
1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征；
2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）
2.2外业技术准备
准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等。
3、现场素描
现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息：1）工程地质信息
（1）地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。
（2）地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。
节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。
（3）岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。
（4）特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
（5）人为坑洞：正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
（6）地应力：包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等现象。
（7）塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。
（8）有害气体及放射性危害源存在情况。
2）水文地质信息
出水段落及范围、出水形态及出水量大小（渗水、滴水、滴水成线、股水（涌水）、暗河）。必要时进行地表相关气象、水文观测，判断洞内涌水与地表径流、降雨的关系。
3）影像信息
隧道内重要的和具代表性的地质现象应进行摄影或录像。
4、掌子面地质素描记录表基本内容
4.1、掌子面状态
1）填写内容：稳定、正面掉块、正面挤出、正面不能自稳、其它。
2）填写依据
现场观察并依据下表《隧道围岩分类》正确填写。
隧道围岩分类
4.2、毛开挖状态
1）填写内容：自稳、随时间松弛、掉块、自稳困难、要及时支护、要超前支护、其它。
2）填写依据
依据上表《隧道围岩分类》及相关设计资料填写。
4.3、岩石强度（MPa）
1）填写内容：30～60、15～30、5～1、＜5、其它。
2）填写依据
依据下表《岩石坚硬程度的划分表》正确填写。
岩石坚硬程度的划分表
4.4、风化程度
1）填写内容：微风化、弱风化、强风化、全风化、其它。
2）填写依据
依据下表《风化程度分级表》正确填写。
风化程度分级表
4.5、裂隙宽度（mm）
1）填写内容：＞5、3～5、 1～3、＜1、其它。
2）填写依据
依据下表《节理宽度分级表》正确填写。
4.6、裂隙形态
1）填写内容：密集、部分张开、开口、夹有粘土、其它。
2）填写依据
依据上表《节理宽度分级表》正确填写。充填有软弱介质的节理如实填写。
4.7、涌水状态
1）填写内容：无水、渗水、整体湿润、涌出或喷出、特别大。
2）填写依据
依据下表《地下水状态的分级表》正确填写。
地下水状态的分级表
注：任一隧道延米地下水涌出量大于1.5m3/d的地段进行注浆堵水。
4.8、围岩级别划分
按设计填写。
4.9、描述的基本内容
1）岩性
（1）地层时代及岩性
跃龙门隧道右线测区属构造剥蚀中～高山地貌，隧道洞身穿越志留系中上统
茂县群（S[2-3]mx(1)）第一亚组千枚岩、炭质千枚岩夹灰岩；志留系下统龙马溪群（S[1]ln）黑色炭质板岩与薄层硅质岩互层；奥陶系中统宝塔组（O[2]b）泥灰岩、结晶灰岩；寒武系下统清平组（∈[1]c）粉砂岩、磷灰岩；震旦系下统邱家河组（Zbq）硅质岩、页岩、炭质页岩夹灰岩、白云岩；同时本区分布有大面积的侵入岩岩脉（βμ），以辉绿岩为主。
杨家坪隧道洞身主要通过志留系中上统茂县群（S2-3mx1、Smx3、Smx4、Smx5）千枚岩、炭质千枚岩、灰岩、石英千枚岩、透镜状泥质灰岩、砂岩等。
（2）风化程度
参照4.4、风化程度描述。
2）地质构造
（1）褶皱、断层、节理裂隙特征
①褶皱
岩层在形成时，一般是水平的。岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。
要描述褶皱的性质、形态、地层的完整程度等。
②断层
岩层或岩体在构造运动影响下发生破裂，若破裂面两侧岩体沿破裂面发生了明显的相对位移，这种构造就称为断层。
断层要描述断层的发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系
③节理裂隙
岩石受力作用形成的破裂面或裂纹，称为节理，它是破裂面两侧的岩石没有发生明显位移的一种构造。
节理裂隙要描述节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。
节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。
对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。
破坏面和破坏带分类描述
岩体完整程度的划分
完整程度结构面特征结构类型岩体完整性指数（K v）完整
结构面1～2组, 以构造型节理或层面为主, 密
闭型
巨块状整体结构K v＞0.75
较完整
结构面2～3组, 以构造型节理、层面为主, 裂
隙多呈密闭型，部分为微张型，少有充填物
块状结构0.75≥K v＞0.55
较破碎结构面一般为3组, 以节理及风化裂隙为主，在
断层附近受构造影响较大，裂隙以微张型和张开
型为主，多有充填物
层状结构, 块石、
碎石状结构
0.55≥Kv＞0.35
破碎结构面大于3组, 多以风化型裂隙为主，在断层
附近受构造作用影响大，裂隙宽度以张开型为
主，多有充填物
碎石角砾状结构0.35≥Kv＞0.15
极破碎结构面杂乱无序，在断层附近受断层作用影响
大，宽张裂隙全为泥质或泥夹岩屑充填，充填物
厚度大
散体状结构Kv≤0.15
层状岩层的层厚划分
巨厚层：大于1m；厚层：大于0.5m；中层：0.1m～0.5m；薄层：小于0.1m。
（注：沉积岩才有薄层状，变质岩一般可以叫薄片状或薄板状。）
围岩节理发育程度划分
3）岩溶
描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。
4）特殊地层
煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
5）人为坑洞
正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。
6）地应力
包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等现象。
7）塌方
应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。
8）有害气体及放射性危害源存在情况。
4.10、产状要素的确定
岩层的空间位置决定于其产状要素，岩层产状要素包括岩层的走向、倾向和倾角见下页图。
岩层产状要素极其测量方法
1）岩层走向的测量
岩层走向是岩层层面与水平面相交线的方位，测量时将罗盘长边的底棱紧靠岩层层面，当圆形水准器气泡居中时读指北或指南针所指度数即所求（因走向线是一直线，其方向可两边延伸，故读南、北针均可）。
2）岩层倾向的测量
岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线（真倾向线）在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层向下倾斜的方向，以南端短棱靠着岩层层面，当圆形水准器气泡居中时，读指北针所指度数即所求。
3）岩层倾角的测量
岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得，若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘长边紧靠层面，并用右手中指拨动底盘外之活动扳手，同时沿层面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。若测斜器是悬锤式的罗盘，方法与上基本相同，不同之处是右手中指按着底盘外的按纽，悬锤则自由摆动，当达最大值时松开中指，悬锤固定所指的读数即岩层的真倾角。
4）岩层产状的记录方法
如用方位角罗盘测量，测得某地层走向是330°、倾向为240°、倾角为50°，记做330°/SW∠50°，或记做240°∠50°（即只记倾向与倾角即可）。如果用
方位角罗盘测量但要用象限角记录时，则需把方位角换算成象限角，再作记录。如上述地层产状其走向应为γ=360°－330°=30°，倾向
β=240°-180°=60°。其产状记作N30°W/SW∠50°，或直接记作S60W∠50则可。在地质图或平面图上标注产状要素时，需用符号和倾角表示。首先找出实测点在图上的位置，在该点按所测岩层走向的方位画一小段直线（4mm）表示走向，再按岩层倾向方位，在该线段中点作短垂线（2mm）表示倾向，然后，将倾角数值标注在该符号的右下方。
5、地质素描示例
成兰铁路成川段
掌子面地质素描记录表
工程名称：杨家坪隧道施工里程：编号：
附图【岩性】：掌子面为志留系中上统茂县群千枚岩，强风化，受构造影响，围岩破碎。【结构构造】：岩层为碎裂状构造，节理裂隙发育，节理面主要为三组，产状分别为132°∠23°、132°∠23°、132°∠23°（实测填写）。
【地下水】：地下水较发育，掌子面渗水。【围岩稳定性】：掌子面岩体破碎，围岩稳定性差。
记录人：复核：监理工程师：年月日6、分析判断
根据现场素描获得的地质信息，依据工程地质现象发生的一般规律（地质前兆），结合勘察资料、其他预报手段成果进行综合分析判断，预测预报前方工程地质条件，对于可能发生重大地质异常的地段，提出进行进一步核实预报的措施手段。
断层破碎带的集中主要临近前兆：
1）节理组数的急剧增加。临近断层破碎带时，节理组数可多达6～12组； 2）临近断层破碎带时，出现牵引褶曲或牵引褶皱；
3）临近断层破碎带时，有时会出现由弧形节理组成的小型施卷构造或反倾节理；
4）临近断层破碎带时，一般岩石强度都明显降低；
5）逆断层为主的断层破碎带附近会出现压裂岩和碎裂岩(多数情况下出现夹泥或铁锈染压裂岩、碎裂岩)，平移断层为主的断层破碎带附近会出现以11节理为代表的节理密度明显增加。
大规模塌方的临近前兆主要有：
1）顶板岩石开裂，裂缝旁有岩粉喷出或洞内无故尘土飞扬；
2）支撑拱架变形或发生声响；
3）拱顶岩石掉块或裂缝逐渐扩大；
4）干燥围岩突然涌水等。
煤与瓦斯突出的临近前兆：
1）掌子面岩层发生鼓裂；
2）瓦斯含量突然增大或忽高忽低；
3）工作面有移动感；
4）工作面发出瓦斯强涌出的嘶嘶声，同时带有煤尘；5）工作面附近，时常听到沉雷声或闷雷声。
石山隧道进口软弱围岩（断层）专项施工方案 一、编制依据 1、xxx合同段工程施工总承包招标文件及设计文件、两阶段施工图设计等； 2、国家、交通部现行的公路工程建设施工规范、设计规范、验收标准、安全规范等； 3、国家及福建省相关法律、法规及条例等； 4、现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等资料； 5、近年来高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果； 6、福建省高速公路标准化建设指南和施工要点； 7、我单位拥有的国家级、部级工法、科技成果和长期从事高等级公路建设所积累的丰富施工经验。 二、工程概况 1、工程概况 我部承建的石山隧道0.5座，为分离式双洞隧道，隧道全长855.8m，为长隧道，左洞长854.1m，右洞长857.5m。隧道进出口均位于平面曲线内，进口左右线曲线半径分别为R左=3000m和R右=2850m；隧道纵坡坡率/坡长：左洞为0.7%/854.1m，右洞0.7%/857.5m；隧道进口设计桩号：左洞为ZK63+572，右洞为YK63+565；进口设计高程：左洞为586.69m，右洞为586.64m。。 2、地形、地貌 隧址区属剥蚀低山地貌，隧道轴线大致呈南北走向，地形呈波状起伏，起伏较大，隧道最大埋深约为160m，地表植被较发育，覆盖层较薄。进口侧山坡自然坡度25～30°，出口侧山坡自然坡度35～40°。 3、地层岩性 本隧址场区表层多为第四系残坡积土，一般厚度3-6m，冲沟底部及陡坎略薄些，下伏侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩及其风化层。
隧道洞身围岩为侏罗系南园组（J3n）的凝灰熔岩，属较硬-坚硬岩，岩体一般较完整，对隧道洞身围岩的稳定较有利，据地质调绘及钻孔揭露隧道区主要发育有3条裂隙带及断裂构造带，对隧道围岩不利，影响隧道围岩级别，隧道开挖时，围岩稳定性较差，易产生塌方掉块，应加强支护和监测措施，各段的具体评价见隧道纵断面图。 拟建隧道最大埋深约160m，深部围岩主要为微风化凝灰熔岩，节理裂隙发育较少-较发育，较有利于地应力的释放和调整，但钻孔中未见有岩芯饼化等高应力作用现象，综合临近泉三高速公路等工程经验分析，本隧道在隧洞区内出现高地应力的可能性不大。 隧址区未见有矿体分布，不会产生瓦斯等有害气体。但施工中粉尘可能较大，施工中应注意粉尘污染监测工作，并做好通风工作。 4、地质构造及地震动参数 根据《厦门至沙县高速公路（安溪至沙县）泉州段线路工程地震安全性评价》，线路地震设防烈度属于6度区，测区内50年超越概率10％的平均土质条件下峰值加速度为0.05g，中硬土场地动反应谱特征周期为0.45s，区域地质相对稳定，建议抗震设计按《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）规范执行。 5、水文地质条件 隧道位于当地侵蚀基准面之上，山坡坡体起伏较大，隧道地表水系不发育，仅部分冲沟底部见有小水流。隧址区四周地形较陡，一般坡度25-35°，地形切割较强烈，降雨后地表水沿坡排泄迅速，无有利地表水蓄积之地形。 地下水按埋藏条件及赋存介质不同主要有：①基岩风化网状裂隙水：赋存于碎块状强风化岩～中风化岩层的网状裂隙中。隧道区岩性为侏罗系南园组（J3n）凝灰熔岩，碎块状强风化岩层裂隙较发育，富水性及导水性相对较强，接受大气降水的补给，厚度相对较小，勘察期间水量较贫乏，对洞身围岩及开挖影响较小，主要对隧道进、出口及浅埋段围岩的施工有影响。②基岩裂隙水：洞身围岩主要为微风化凝灰熔岩，主要受节理裂隙等控制，受大气降水的补给和基岩风化裂隙水的补给，向山体附近的沟谷中排泄，富水性一般较差，节理密集带相对较富水，但本隧道3条节理带宽度小，故地下水贫乏。
目录 1、适用范围 (1) 2、作业准备 (1) 2.1内业技术准备 (1) 2.2外业技术准备 (1) 3、现场素描 (1) 4、掌子面地质素描记录表基本内容 (2) 4.1、掌子面状态 (2) 4.2、毛开挖状态 (3) 4.3、岩石强度（MPa） (4) 4.4、风化程度 (4) 4.5、裂隙间距（mm） (5) 4.6、裂隙形态 (5) 4.7、涌水状态 (5) 4.8、围岩级别划分 (5) 4.9、描述的基本内容 (5) 4.10、产状要素的确定 (8) 5、地质素描示例.................................... 错误！未定义书签。 6、分析判断 (10)
隧道掌子面地质素描作业指导书 1、适用范围 本作业指导书适用于隧道掌子面地质素描。 2、作业准备 2.1内业技术准备 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）。 2.2外业技术准备 准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等。 3、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息：1）工程地质信息 （1）地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 （2）地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 （3）岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成
XXX铁路通道XXX标隧道 掌子面地质素描技术交底 掌子面地质素描主要是通过掌子面已揭露地质体进行观测与描述，对掌子面实见地质体向掌子面前方延伸情况进行有依据的推断。 结合实测地层剖面图和地层柱状图的岩层的层序，综合TSP探测的成果，反复比较分析，最终推断出掌子面前方一定范围内即将出现的岩层在隧道中的位置和规模。 一、掌子面地质素描的内容 在施工过程中，每次爆破后由地质工程师进行掌子面地质素描，内容包括：掌子面正面及侧面稳定状态、岩层产状、岩性风化程度、节理裂隙发育程度（产状、间距、长度、充填物、数量）、喷射混凝土开裂、掉块现象、涌水情况、水质情况、水的影响、不良气体浓度等。具体内容如下： 1、作好正洞、平导和辅助坑道洞内地层、岩性的划分和描述；核对包括地层岩性、断层构造等在内的主要地质界线在隧道洞身的实际位置；进一步确定各断带及其主、次断层（包括影响带）的位置、产状，断层带的物质组成、宽度、富水程度及工程性质。 2、对洞壁岩体主要结构面（断层、层理及节理、裂隙等）进行定性及定量统计量测，查明主要结构面的产状、性质、延伸长度、张开宽度、粗糙程度、蚀变情况、密度、地下水及充填情况等，并分析优势结构面对围岩稳定性的影响。 3、对岩体受构造影响程度、节理发育程度、岩体完整程度、富水程度及围岩稳定状态等进行详细编录，据此对围岩级别及其他地质参数进行修正，并提出有针对性的支护、衬砌或超前加固措施意见。 4、对重点地段，如断带、节理密集带、岩性接触带、地下水富集带、高地应力区、岩性变化频繁或软硬相间及掌子面地质情况与地面调绘出入较大等重
点地段进行核对和详细的调查与分析评价，除地质编录外，还要进行必要的地质调绘和测试。 对岩溶发育地段，应描述岩溶发育的规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态以及岩溶展布的空间关系。 对塌方地段，应记录塌方的部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因。 对地下水发育地段，应描述地下水的分布、出露形态、水量、水压、水温、颜色及泥砂含量，以及地下水活动对围岩稳定性的影响；对涌水量较大的地段，必要时进行长期观测；并取样分析，判定地下水对结构材料的腐蚀性。 5、对地质条件复杂地段，如断层、岩溶发育段、地下水发育的突涌水段等，需要进行物探超前预报的，及时提出进行物探超前预报的意见。 地质素描在隧道施工全过程中进行，包括正洞、平导、辅助导坑及掌子面素描。 二、掌子面地质素描的技术保障 1、配备专业地质技术人员，以保证地质编录的质量。工作内容和过程严格按照符合《铁路隧道超前地质预报技术指南》等相关规范、规定的要求以及业主要求进行。 2、在施工过程中，和施工单位、设计单位紧密配合，每次循环开挖后对掌子面和左右边墙进行地质编录，必要时进行数码照（摄）像，根据施工揭示的围岩地质情况及时做适当的调整。编录的原始记录、图、表当天整理（绘制）。 3、及时向有关单位提供地质素描成果资料。 附：隧道掌子面地质素描记录表
浅谈隧道软弱围岩快速施工技术 中铁十一局四公司袁中华 摘要：本文通过对琯头岭隧道进口软弱围岩的施工，总结了软弱围岩快速施工经验。 关键词：隧道软弱围岩施工技术 软弱围岩的施工特别是在地质条件复杂的隧道，往往会给整个工程的工期带来较大影响，甚至影响着工程的质量及施工安全，现总结琯头岭隧道软弱围岩的施工经验，供其他同类地质条件隧道参考 一、工程概况 1、基本情况： 温福客运专线琯头岭隧道为全线重点工程，隧道全长4103米，我部施工进口段1435米，其中568米为Ⅴ级围岩全风化土，468米为Ⅳ级强风化凝灰岩且局部夹带全风化土，软弱围岩占施工段的72.2%， 2、工程地质情况 隧道穿越剥蚀低山～丘陵区，紧邻海积平原，山体植被发育，主要地层为上侏罗统南园组火山岩。浅灰色流纹质晶屑凝灰熔岩、流纹质晶屑凝灰岩及凝灰岩， 施工段内有四个断层带贯穿其中，在断层沟谷及其附近，岩体破碎、节理裂隙及劈理发育，断层破碎带及节理裂隙、劈理富水性好，地下水主要为构造裂隙水，接受大气降水及地表水的下渗补给，水量丰富。本区内地表水系发育，规模较大的冲沟均有地下水出露，并形
成小溪。 二、施工方法 一）、洞口段施工 由于洞口段围岩覆盖层薄、且为全风化的土，开挖后不能形成自然拱，易造成坍塌。开挖前对边仰坡进行修整，挂网喷锚加固，并对围岩采用20米超前管棚注浆预支护。 二）、正洞段施工 1、Ⅴ级围岩全风化土段施工 开挖方法采用三台阶预留核心法，中下台阶分左右侧并错开开挖，仰拱及时跟进形成闭合环，三台阶采用超短台阶。开挖机械采用挖掘机，对局部利用风镐及人工进行修整。为保证机械开挖的最大功效，及考虑到施工安全，对设计的三台阶尺寸进行调整，适当的增加上中台阶的高度，使挖掘机操作方便。 施工中严格遵循短进尺、禁爆破、快支护、勤量测、紧衬砌、早闭合。 a、开挖Ⅰ部：Ⅰ部是整个施工循环最为关键的部位，直接影响到下序工程是否能正常进行。施工掘进前务必严格做好超前小导管支护，每次进尺根据围岩情况及地下水情况而定，一般开挖一榀到两榀拱架长度（80cm—160cm）。设计采用4.5m的φ42超前小导管预支护，3.2米(四榀拱架)施作一环，考虑到4.5米的小导管施工外插角不易控制，施工至搭接位置时, 漂移距离大,预支护效果差,且引起超挖量大,且工程用的无缝钢管长度一般为6m，在材料的加工上浪费很大,
软弱围岩隧道 随着我国铁路路网的完善，建设标准的提高，特别是高速铁路和客运专线的大量修建，隧道建设规模和技术水平也踏上了一个新的台阶;然而，软弱围岩隧道坍方、作业人员伤亡等事故却时有发生，隧道建设的安全现状无法与当前的形势相适应。从设计源头上解决当前软弱围岩隧道建设过程中存在的问题，是非常必要和及时的。 我国是世界铁路隧道大国。据统计，截止目前，我国铁路隧道通车运营长度已达到6000公里，在建隧道约6600公里，规划设计长度约7600公里，预计到2020年，我国铁路隧道总长将达2万公里左右，位居世界第一。 我院承担的任务主要集中在西南山区，地形、地质条件复杂，一方面，隧道多；另一方面，隧道通过软弱围岩地段长，如：全长462km的成兰线，隧道长度就达到322km，隧线比70%，Ⅳ、Ⅴ级围岩的比重75％，且多为千枚岩、板岩等软弱围岩地层。 这些都从客观上增大了隧道设计在安全方面的风险。半个多世纪来，我院在西南山区铁路隧道的建设中，既积累了一定的经验，也有不少教训和体会，根据会议安排，下面我就软弱围岩隧道工程设计方面做简要汇报，不妥之处，敬请领导批评指正。一、软弱围岩主要工程地质特点 软弱围岩一般是指岩质软弱、承载力低、节理裂隙发育、结构破碎的围岩，工程地质特点有：
(1)岩体破碎松散、粘结力差：一般为土层、岩体全风化层、挤压破碎带等构成的围岩，由于结构破碎松散，岩体间的粘结力差，开挖洞室后，仅靠颗粒间的摩擦效应和微弱胶结作用成拱，这类岩体极不稳定，尤其是在浅埋地段容易发生坍塌冒顶。 (2)围岩强度低、遇水易软化：一般以页岩、泥岩、片岩、炭质岩、千枚岩等为代表的软质岩地层，由于其强度低、稳定性差，开挖暴露后易风化、遇水易软化，尤其是深埋地段受高应力影响容易发生塑性变形，造成洞室内挤。 (3)岩体结构面软弱、易滑塌：主要是存在于受结构面切割影响严重的块状岩体中，由于结构面的粘结强度较低，开挖后周边岩体极易沿结构面产生松弛、滑移和坠落等变形破坏现象。
隧道软弱围岩和断裂带施工安 全措施方案 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：___________________ 日期：___________________
隧道软弱围岩和断裂带施工安全措施方案 温馨提示：该文件为本公司员工进行生产和各项管理工作共同的技术依据，通过对具体的工作环节进行规范、约束，以确保生产、管理活动的正常、有序、优质进行。 本文档可根据实际情况进行修改和使用。 一、工程概况 大尖坡隧道位于云南省保山市龙江乡境内, 穿越高黎贡山高中山区, 地 形复杂, 沟壑纵横, 斜坡陡峻, 地质作用以构造剥蚀、风化侵蚀为主, 左右幅处于相同地貌单元。隧道为分离式隧道, 左幅起止桩号为ZK4+243～ZK5+178,全长935m, 出口端位于R=1300米的右转圆曲线上, 进口端位于直线上, 纵坡为 -1.7%, 最大埋深149.1米, 隧道出口端横坡为+2%, 进口端横坡为-2%；右幅起止里程为K4+247～K5+128, 全长881m, 隧道进口端位于R=1750米的右转圆曲线上, 出口端位于直线上, 纵坡为-1.7%, 最大埋深143.4米, 隧道进出口横坡均为-2%。岩性为片岩、变粒岩、片麻岩、泥岩, 风化程度高, 多为强风化, 局部夹全风化透晶体, 强风化层片岩岩芯多呈碎石～角砾状、砂土状, 局部构造发育, 风化强烈, 岩体极破碎。大部分为Ⅴ级围岩, 有两条断裂带在洞身左幅K4+365、右幅K4+406、左幅K4+830、右幅K4+840通过, 均为次级断裂。隧道多处地下水丰富, 隧道围岩为软质岩, 遇水易软化崩解, 形成软弱结构面, 降低岩体的层间结合力, 因此软弱围岩及断裂带段隧道施工安全是本合同段控制重点之一。 二、安全保障措施 1、制度措施保障 （1）认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策, 严格执行公路有关
矿井地质素描图绘制： 矿井地质素描图是用于把矿井生产过程中，通过开掘井筒、煤巷、岩巷等活动实际揭露的地质现象及实测结果直观反应出来的图件，是矿井地质编录工作中重要的一部分。 矿井地质素描图通常主要有立井地质素描图，石门、斜井、岩石上（下）山地质素描图，岩巷地质素描图，主要煤层巷道地质素描图等四种。通常后两者最为常用。 岩巷素描图编制主要分为两大块，第一是井下现场收集资料，第二是室内手绘（或计算机）绘图。 （1）现场收集的内容主要包括： ①长度参数 如巷道高度，迎头巷道宽度，岩层厚度，标志层厚度（如煤线等），测点到迎头距离等。 ②产状资料 选择有代表性的岩层面测量其走向、真倾角、巷帮岩层倾角、迎头岩石倾角等。 ③地质构造 如断层、褶曲、断裂等。 ④构造现象 如层理、节理发育情况，岩石破碎情况等 ⑤岩性特征 至少能区别出灰岩、泥岩、砂岩、煤等，特殊的如方解石脉等。
（2）所绘图纸内容主要包括； ①图名、比例尺、图签。 图名通常以地名命名，如11071底抽巷地质素描图，比例尺通常选用1:200。图签用于填写绘图人、审核人、完成日期等。 ②巷道标度及巷道主体素描 高程标度区间的选择通常要根据巷道最高点和最低点的标高，以保证主体素描绘制的美观。主体素描通常为巷道的一帮，可以是左帮、也可以是右帮。巷道通常用顶部的测点控制顶板轮廓，通过实测巷道坡度及巷高控制地板轮廓。中间填充揭露的岩性。填充岩性时需要重点注意岩层的厚度与倾角。 ③巷道方位、平（斜）距及岩层走向 实测巷道方位，也可根据测量数据填图量取。水平巷道可以填写平距，斜巷则填写斜距。岩层走向根据实测填写即可。 ④岩性描述 主要描述巷道揭露的岩层岩性、厚度、层理节理发育情况，岩石破碎程度，坚硬松软情况等，也可以进一步描述其中的化石情况，矿物情况等。 ⑤断面图 即对迎头的素描，为了美观且能反应情况通常选用1:100的比例尺，巷道正常掘进情况下通常不超过15m下井观察并绘制断面图，如遇构造等异常情况，必须加密绘制。断面图的绘制需要与巷道主体素描对应。
软弱围岩隧道安全施工技术 摘要：介绍软弱围岩对隧道施工的影响，结合工程实践，详细 地介绍了隧道安全施工控制的方法和措施，阐述了施工方法的特点、施工工艺等，对类似隧道施工有一定的参考价值。 关键词：软弱；隧道；施工 abstract: the weak surrounding rock of tunnel construction, engineering practice, and detailed description of the tunnel construction safety control methods and measures, described the characteristics of the construction methods, construction techniques, etc., similar to the tunneling of some reference value. key words: weak; tunnel; construction 中图分类号：文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012） 1.前言 软弱围岩由于其本身的地质特性，一般力学指标低，岩性松散、承载力差，压缩性高，遇到有岩隙水的作用时，就容易引起隧道施工时产生较大的沉降变形，造成安全隐患。同时，工后沉降过大也会对运营使用和处理带来很大的困难。所以，在软弱围岩地段时，需要特别注意隧道施工方法的选择和正确的处理措施。软弱围岩隧道的施工方法，主要有台阶法和双侧壁导坑法、crd法、环形开挖 留核心土法等。双侧壁导坑法和crd法限制了大型施工机械的使用，降低了工效；工序多，相互干扰大，施工进度缓慢，且临时施工支
一、原始地质编录的种类： 1、图表资料：各种勘探工程和生产工程地质素描图、采矿 场地质素描图、局部地质素描图、照片、含矿层柱状图、钻孔柱状图、实测剖面图等。 2、标本资料：岩矿标本、构造标本、古生物标本、矿物标 本等。 3、文字资料：岩、矿特征描述、构造描述、岩相描述、矿 物描述等。 二、原始地质编录的内容： 1、详细描述岩石、矿石的颜色，矿物成分，矿物粒度，结晶程度及各种矿物所占的比例，结构、构造，定出岩石、矿石的室外名称。 2、确定岩层的层位关系和矿层、矿体贮存的层位，测量其厚度及产状要素。 3、描述和准确记录各种地质构造的出露位置测量产状要素，确定构造形态、特征、各种构造的相互关系，节理、劈理性质等。 4、查明岩层、岩体的接触关系，描述接触面特征，上下岩层的形态，测量接触面和上下或左右岩层、岩体的产状要素。 5、详细了解和记录火成岩出露位置，查清接触关系，描述岩体内相变特征等。 6、记录蚀变带范围，详细描述蚀变带特征，研究矿化情况等。 第三节地质素描图编录主要程序： 一、选择比例尺：根据工程所揭露的地质情况复杂程度选择，一
般常用的比例尺1:50~1:200。为统一起见，矿规定井巷工程素描比例尺1:100。地质情况复杂可以局部放大比例尺。浅井、探槽素描图比例尺同上。 二、抄录所描述工程的测量资料，如测点号、坐标、导线长度、方向、斜井坡度等。 三、在现场检查测点位置，认真观查素描地段各种地质现象及其相互关系，找出标准层，确定标本采集、局部素描、含矿层柱状量取及照像点的位置。 四、各种地质界线和标本、照像等地点均用直接量距法和支距法，及时表示在素描图中。顶板地质界线用其和统一巷高出露位置和导线交点为准上图；井巷顶板过高或支护密集采用以邦控顶的方法上出顶板地质界线；工程方向和构造线夹角大于70°或构造线倾角近于90°，巷壁地质界线以其真倾角表示，反之一律以视倾角表示，用真倾角注记。真假倾角换算表见附表20、21。 五、岩层面、构造面产状测量，在工程两壁岩层面和构造面上直接量取，要注意产状的代表性。平巷、斜井、每15M~30M量一产状，产状均用象限角表示如N25°E∠SE78°或∠78°SE。 用罗盘量取产状要注意周围的磁性影响，磁铁矿区地质界线走向用支距法控制在图上或用同一点磁性影响相同的原理，分别测导线和构造线方向求出两者夹角后上图。 六、断距的量取和表示方法：素描图均要求测量和表示断层落差如图1：
软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法 1、前言 隧道通过软弱围岩地段时，由于围岩的整体强度低，自稳能力差，隧道开挖后自稳时间短，甚至没有自稳时间，隧道开挖后拱顶及局部应力集中过大易出现坍塌冒顶，隧道结构极易失稳，给施工带来极大的困难。我局在恩施凤凰山隧道施工过程中，结合施工能力和现场实际地质条件，依据新奥法原理改进施工方案，采用上下台阶预留核心土分五步进行开挖支护，拱部和边墙分别采用组合模板台车衬砌。该施工工艺具有以下特点：1、减少了对周边围岩的扰动，且台阶之间可平行穿插作业；2、开挖面稳定，作业较为安全；3、机械利用率高，施工周期短。通过四川凉山州官地水电站对外交通公路E标段煤炭沟隧道、杭瑞高速鸡口山隧道等软弱围岩隧道的施工，总结了成功的经验，取得了良好的经济效益的社会效益，并形成本工法。 2、工法特点 2.0.1将监控量测技术、数据处理和信息反馈技术应用于施工，动态调整施工方法和支护，确保施工安全； 2.0.2运用上下台阶预留核心土法进行开挖支护，拱部边墙先施做系统锚杆注浆，分部封闭成环，初期支护为网、锚、喷加型钢钢架，二次衬砌为钢筋混凝土结构； 2.0.3采用五步开挖作业简便，无需使用特殊施工机械，容易推广应用； 2.0.4边墙与拱部采用一套组合模板台车，具有费用低、效率高、
混凝土外观质量好的优点。 3、适用范围 3.1．1本工法适用于新奥法指导施工的较大跨度软弱围岩隧道。 3.1．2本工法适用于各种埋深Ⅳ-Ⅴ级围岩公路隧道和类似跨度与其他级别围岩的隧道工程。 4、工艺原理 4．0．1采用上下台阶预留核心土法施工较大跨度的隧道，其机理是将洞室断面分为上部环形拱部、上部核心土、下部弧形拱部、下部核心土以及仰拱，由于上下部有核心土支挡着开挖面，而且能及时施做拱部初期支护，开挖工作面稳定性好，施工安全有保障。上下台阶预留核心土法施工示意图：见图4．1。 上下台阶预留核心土施工示意图图一 1 11 2 3上弧形导坑开挖及支护 上核心土开挖及支护 下弧形导坑开挖及支护下核心土开挖 仰拱开挖及支护 3 4 5 超前小导管 隧道掘进方向 1 2 3 4 5 图4．1
控制爆破技术在公路隧道软弱围岩开挖中的应用 姜永源 (福建省第一公路工程公司泉州：362000) 摘要：本文从控制隧道掘进爆破产生的震动效应以减轻爆破震动对软弱围岩的扰动出发，介绍软弱围岩钻爆法施工的爆破设计方法和爆破参数的选定以及在实际施工中推广使用的情况。 关键词：公路隧道、软弱围岩、控制爆破。 一、引言 公路隧道修建中每座隧道或多或少会遇到软弱围岩，而软弱围岩严重影响着隧道的施工进度、施工安全及营运安全，并能产生病害。把控制爆破技术应用至大断面公路隧道软弱围岩的开挖施工中，对开挖进度、爆破方式进行合理控制，并根据围岩性质的改变和量测的数据及时对爆破数据进行调整，达到减少对围岩的扰动，维护围岩的稳定，确保施工安全，实现大断面掘进，提高隧道施工速度有着极为重要的意义。本文结合南同公路深格隧道工程实例，对隧道施工中软弱围岩开挖爆破进行探讨分析。 二、工程概况： 1、工程概况： 南安至同安公路地处南安市与厦门市同安区两辖区的边缘带，线路从南安市翻越深格山岭进入同安境内，设计将翻越山岭段改为隧道，以此改善线型缩短线路长度。该路段线路长为2.218km，其中隧道长1.713m。隧道为单洞双向行车，建筑限界为净宽10.5m、净高5.0m、纵坡+2.5%，设计荷载汽-20，挂-100。 2、工程地质与水文地质概况： 该路段区域属剥蚀残丘地貌单元，山岭陡峻，山体自然坡度为40～60°，谷底的堆积物为冲积层组成，隧道区段地层组成为中生代燕山早期花岗岩侵入活动的产物，以中粗粒花岗岩为主，呈强风化至弱风化状，多分布于隧道进口端。其次是侏罗纪南园阻凝灰岩和第四纪的沉积物，凝灰岩覆盖于花岗岩上部，呈强风化状，多分布于隧道出口端。隧道区域山体地表水有四条水沟汇成一起由东向
隧道地质素描作业指导书 1、准备工作 进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作： 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）； 3）准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等； 2、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息： 1）工程地质信息 ①地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 ②地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的
发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 ③岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。 ④特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。 ⑤人为坑洞：正在使用或废弃的各种坑道和洞穴的分布位置及其与隧道的空间关系。 ⑥地应力：包括高地应力显示性标志及其发生部位，如岩爆、软弱夹层挤出、探孔饼状岩心等现象。 ⑦塌方：应记录塌方部位、方式与规模及其随时间的变化特征，并分析产生塌方的地质原因及其对继续掘进的影响。
地质描述： 【玄武岩】==== ================ 颜色：未风化的玄武岩主要呈黑色和灰色，也有黑褐色、暗紫色和灰绿色的构造：绳状构造、气孔状、杏仁状构造、块状构造 也具有明显的似层状特征,这可能是岩浆喷发间歇造成的 结构：块石结构、碎石镶嵌结构、斑状结构 节理：齿状节理（上部）、板状节理（中部）、柱状节理（底部） 柱状、板状、齿状节理均与岩流冷却状态有关,多在较厚的岩流单元中严格地 受相带部位的制约。岩流单元上部冷却快,且均匀性差,形成齿状节理,其密度 大,形态和方向不规则; 岩流单元中下部带冷却均匀、缓慢,形成规则到次规则 的多边形柱状节理。 裂隙和空洞： 玄武岩内孔、洞、缝形态与成因方式极为多样,查明其成因类型及其在岩流单 元岩相带、不同岩相构造内的组合网络,按成因与形态将其分为6 类:1) 与岩 流中出溶气体有关:气孔、气孔洞;2) 与次生化学作用有关:溶蚀洞(溶解 洞) ;3) 与岩流正常冷缩有关:柱状节理、板状节理、齿状节理;4) 与岩流表 壳自碎或岩流淬火碎裂有关:自碎裂缝、淬碎裂缝;5) 与次生风化或构造作用 有关:风化节理缝、构造节理;6) 与复成因有关的微孔隙或微裂隙。 气孔、气孔洞与溶蚀洞气孔或气孔洞是低粘度玄武岩浆在一定深度下出溶气 体留下的,因体积小,没有构成岩浆的破裂而发生爆发,经流动后缓慢冷却,导 致玄武岩内形成气孔,其形态、大小、分布特点与面积比明显地服从于其所处 的岩流单元部位。 溶蚀洞是指较大的空洞,形态极不规则,于岩流单元上部带和古风化剥蚀面 最为发育。有4 种产出形式: (1) 由气孔或气孔洞经水化学作用溶蚀原有的充 填物,且溶解气孔壁岩石矿物,特别是橄榄石而成为不规则的空洞; (2) 裂缝 与气孔的交汇部位溶蚀而成与缝相连的空洞; (3) 在两组裂缝与气孔复合部 位溶蚀而成较大的空洞; (4) 沿节理缝经局部溶蚀,形成沿节理呈串珠状分布 的小型空洞。
沪昆铁路CKTJ-6标 隧道掌子面地质素描作业指导书 1、准备工作 进洞进行地质素描工作前，应做好如下准备工作： 1）熟悉了解已有勘察资料，掌握掌子面所处地段的地层岩性、构造特征、不良地质及水文地质特征； 2）熟悉了解其他预报手段探测成果，分析判断掌子面所处地段工程地质与水文地质特征可能出现的差异（与勘察成果比较）； 3）准备好洞内素描所需要的工具：外业包、罗盘、地质锤、笔记本、数码相机等； 2、现场素描 现场素描，首先应对掌子面及掌子面附近开挖段进行详细观察。首先从岩性、岩体完整性、出水量大小等方面进行大范围、前后左右对比，宏观把握地层岩性等的变化。对于地层颜色、软硬程度、节理裂隙发育状况、出水量与周围岩体发生明显差异的部位，进行重点详细观察，通过手触、锤击、采集样本详细观察查明差异的性质，分析造成差异的原因。地质素描应记录以下信息： 1）工程地质信息 ①地层岩性：描述地层时代、岩性、产状、层间结合程度、风化程度等。 ②地质构造：描述褶皱、断层、节理裂隙特征等。断层的发育位置、产状、性质、破碎带的宽度、物质成分、含水情况以及与隧道的关系；褶皱的性质、形态、地层的完整程度等；节理裂隙的组数、产状、间距、充填物、延伸长度、张开度及节理面特征，分析组合特征、判断岩体完整程度。 节理裂隙的描述首先应根据其产状特征进行分组归类，一般产状差异不大的节理应划分为一组。对于成组出现的节理，应示意性地标示在图纸上，图纸采用的节理倾角应为换算的视倾角，标注的产状为真实产状，图示节理间距应能表明其真实发育程度（即不同发育程度的节理组，在图纸上显示节理间距应不同）。对于零星发育的节理应作为随机节理描述，贯通性好、对岩体稳定性影响大的随机节理（包括岩脉）应重点描述，并按其实际出露位置标示在图纸上。 ③岩溶：描述岩溶规模、形态、位置、所属地层和构造部位，充填物成分、状态，以及岩溶展布的空间关系。 ④特殊地层：煤层、沥青层、含膏盐层、膨胀岩和含黄铁矿层应单独描述。
浅谈软弱围岩隧道的施工技术 摘要：科技的进步，生产管理水平的持续上升，对不断提升我国修筑长大软弱 围岩隧道的能力具有十分重要的作用，基于此，文章主要对软岩隧道地质工程特 征进行了分析，然后研究了软岩隧道的详细施工方法，最后剖析了软岩隧道施工 过程中的重点环节的管控措施，仅供参考。 关键词：软弱围岩；隧道；施工技术 前言： 攻克软岩隧道施工的核心及前提是，结合实际工程情况制定出最佳方案。基 于此，文章将结合实际工程情况，对对软岩隧道地质工程特征进行了分析，然后 研究了软岩隧道的详细施工方法，最后剖析了软岩隧道施工过程中的重点环节的 管控措施，仅供参考。 1特征 1.1地质特征分析 第四系全新的坡残积土部分、中更新的坡残积土部分、更新统的坡残积土部分，即软岩。河湖岸、淤积层、溶洞充填物、人工杂填土、及池塘冲积等均为软 岩的范围。通常具备不稳定的特征：内磨擦角小、蠕变、湿陷等。 1.2工程特性阐述 1.2.1通常使用的施工方式是化大为小，分部施工法，主要的原因是软岩自稳 时长较短。基于此，隧道施工程序相对复杂，为了确保工程质量就会相应的降低 施工速度，促使工程进度缓慢，所以造成矛盾不断涌现。 1.2.2软岩还具备易坍塌溜滑等特征，其主要原因是软岩的稳定性相对较差。 大范围牵连性滑动通常极容易出现在洞口段拉槽施工中，所以很难靠近仰坡，难 以进洞。隧道挖掘工程属于洞内作业的一种，在挖掘期间隧道坍塌极可能在局部 力量减弱的情况发生，这增加了作业的难度及施工成本，对作业人员的生命财产 安全造成了极大的威胁。 1.2.3由于软岩通常所处的地带地质变化十分复杂，实地勘察一次性成形是不 可能的，所以勘察人员应结合具体施工需求，拟定出合理的工程施工方案及工程 流程，同时结合实际施工情况进行适当地改进，不要被传统模式所限制， 1.2.4扰动后的软岩，自稳水平会降低，松动圈会持续扩大。将慢慢增加围岩 压力，再次稳定的时长比较长。承受围岩压力的支护及衬砌结构，极容易引发各 种事故及病害，如支护结构变形、衬砌结构开裂等，与此同时还会随着地表下沉，出现失水的环境问题等等。 1.2.5施工风险比较大，所以可能给所有作业人员带来诸多心理负担，所以施 工作业前期，有必要对所有作业人员进行岗前培训，以确保每一位相关人员的业 务素质都有所提升。 2施工方法研究 2.1相关洞口段施工研究 在洞口段施工期间，应注意对附近碎岩的处理，也就是说根据原有的地质条件、地下水位实施喷砼封闭施工及仰坡的锚杆挂网施工，这样才可有效加固地下 水的发育地段。 2.2相关正洞施工研究
隧道掌子面地质素描相关概念及具体实施 简介 1岩石分类 1.1 岩石一级分类 即按成因进行分类，可以划分为三类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。 岩浆岩是上地幔或地壳深部产生的炽热粘稠的岩浆冷凝固结形成的岩石，如花岗岩、闪长岩、玄武岩等。 沉积岩是成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。在地壳表层，母岩经风化作用、生物作用、火山喷发作用而形成的松散碎屑物及少量宇宙物质经过介质（主要是水）的搬运、沉积、成岩作用形成沉积岩，如灰岩、白云岩、砂岩等。 变质岩是由于地质环境和物理化学条件的改变，使原先已形成的岩石的矿物成分、结构构造发生改变所形成的岩石，如片麻岩、大理岩等。 1.2 地质年代与地层单位的概念 地质年代按照宙、代、纪、世表示，具体可参见“表1.1 地质年代表”。 地层单位按照宇、界、系、统、组等表示。如，我国辽西的寒武系、第四系地层分组可参见图1.1、图1.2。 对于第四系黄土，Q1、Q2为老黄土，Q3、Q4为新黄土。新黄土一般有湿陷性。
古生界 Pz 图1.1 寒武系地层示意 新生界 Kz 图1.2 第四系地层示意 1.3 地质符号 参见“表1.2 部分地质符号简表”及表1.3。 表1.3 第四系地层成因及符号 2 岩层产状 2.1 产状要素 任何面状构造或地质体界面的产状均以其走向、倾向和倾角的数据表示，参见图2.1。 走向，倾斜平面与水平面的交线叫走向线（图2.1中AOB）。 倾向，倾斜平面上与走向线相垂直的线叫倾向线（图2. 1中OD）。
图2. 1 倾斜平面的产状要素图示图2. 2 真倾角与视倾角的关系图示 α-真倾角；β、β-'视倾角；ω-二者夹角倾角，倾斜平面上的倾斜线与其在水平面上的投影线之间的夹角（图2.1及图2. 2中之α角），即在垂直倾斜平面走向的直立剖面上该平面与水平面间的夹角。 当剖面与岩层的走向斜交时，岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线，其夹角（图2. 2中之β、β'角）称视倾角。倾角与视倾角的的关系可用数学式表示： α βcos ω =（2. 1） tan? tan 2.2 产状的表示 (1)走向：一般用与正北方向所夹的锐角表示，如 NE300，或N300E； NW450，或N450W。 (2)倾向：与走向垂直，即夹角900或2700。 (3)倾角：倾向线与水平面所夹的锐角。 (4)产状： 文字表示法 ①用英文缩写“ST”表示走向，“／”表示倾向，“∠”表示
铁道部文件 铁建设[2010]120号 关于进一步明确软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工有关技术规定的通知 各铁路局，投资公司，各铁路公司（筹备组）： 为进一步加强软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工技术措施，
确保软弱围岩及不良地质铁路隧道施工安全，针对当前隧道施工存在的突出问题，现对软弱围岩及不良地质铁路隧道设计施工提出如下技术规定，请认真贯彻执行。以前所发有关规定、规范与此有矛盾的，以本规定为准。 一、洞口工程 1．隧道洞口应严格执行“早进晚出”原则。加强洞口段超前支护和边仰坡防护设计，埋深较浅的隧道洞口段应采用明洞或半明半暗法进洞。 2．隧道洞口边仰坡工程应自上而下逐级开挖支护，及时完成洞口边仰坡加固、防护及防排水工程。 3．隧道洞口应按设计完成超前支护后，方可开始正洞的施工。洞口段应及时形成封闭结构，严禁采用长台阶施工。 二、超前地质预报 4．施工图阶段经评估为高风险和极高风险的软弱围岩及不良地质隧道，超前地质预报的责任主体单位为设计单位，其超前地质预报工作由设计单位负责组织实施。 其他隧道超前地质预报的责任主体单位为施工单位，超前地质预报由施工单位专业人员实施。 5．岩溶及富水破碎断层隧道，超前地质预报应采用以水平钻探为主的综合方法。 6．软弱围岩及不良地质隧道应由设计单位进行专项超前地质预
报设计，及时收集分析预报资料，完善设计方案并指导施工。 三、隧道开挖 7．隧道Ⅳ、V、Ⅵ级围岩地段、隧道浅埋、下穿建筑物及邻近既有线地段施工开挖应按照《爆破安全规程》采用控制爆破，或采用非爆破方法。 8．软弱围岩隧道Ⅳ、V、Ⅵ级地段采用台阶法施工时，应符合以下规定： (1)上台阶每循环开挖支护进尺V、Ⅵ级围岩不应大于1榀钢架间距，Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。 (2)边墙每循环开挖支护进尺不得大于2榀。 (3)仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆，每循环开挖进尺不得大于3m。 (4)隧道开挖后初期支护应及时施作并封闭成环，Ⅳ、V、Ⅵ级围岩封闭位置距离掌子面不得大于35m。 四、初期支护 9．双线Ⅳ、V级围岩隧道采用台阶法施工时，必须设置锁脚锚杆（管）等控制拱（墙）脚位移的措施。双线V级围岩隧道采用台阶法施工时应设置横向临时支撑或临时仰拱，临时支撑采用型钢，纵向每2榀设l处。 10.初期支护钢架应工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装。当采用格栅钢拱架时，应采用八字结格栅拱架。
隧道内业资料 一、洞口工程（3） 1、施工测量（4） ①施工测量放样报验单②施工测量放样记录 2、洞口开挖检验批质量验收记录表（6） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④隧道地表点监测统计表 ⑤超前水平钻探探测报告 3、洞门模板及支架检验批质量验收记录表（9） ①模板安装记录表（质统-15） ②混凝土强度试验报告 4、洞门钢筋检验批质量验收记录表（11） ①钢筋质量证明及材质试验报告②钢筋保护层砼垫块试验报告 ③钢筋焊接试验报告④检查钢筋布置（铁程检-14） 5、洞门混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（Ⅰ）（14） 6、洞门混凝土（配合比）检验批质量验收记录表（Ⅱ）（15） ①水泥出厂合格证及试验报告②细骨料实验报告 ③粗骨料实验报告④外加剂合格证及试验报告 ⑤粉煤灰合格证及试验报告⑥磨细矿渣粉合格证及试验报告⑦硅灰合格证及试验报告⑧拌和用水试验报告 ⑨配合比选定报告 7、混凝土（施工及养护）检验批质量验收记录表（Ⅲ）（16） ①混凝土强度试验报告②混凝土施工配料单
③混凝土灌注日志（质统-13）④混凝土工程施工记录表（质统-29） ⑤拌合及浇筑过程控制记录表（质统（补）-1） ⑦混凝土拆模检查表（质统-10）⑧混凝土养护记录表（质统-11） 8、砌体工程检验批质量验收记录表（23） ①水泥出厂合格证及试验报告②外加剂合格证点及试验报告 ③砌块强度等试验报告④中砂试验报告 ⑤施工用水试验报告⑥砂浆配合比。 ⑦砂浆强度等试验报告：⑧石砌圬工施工记录表（质统-30） ⑨混凝土、浆砌片石圬工灌注日志（质统-13）⑩施工配料单 9、洞口防护检验批质量验收记录表（25） ①防护栏杆材料合格证及试验报告②声屏障材料合格证及试验报告 二、洞身开挖（26） 1、施工测量放线报验单（27） ①施工放样记录表 2、洞身开挖检验批质量验收记录表（29） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） ②隧道水平收敛现场监控量测记录表 ③隧道拱顶沉降现场监控量测记录表 ④隧道地表点监测统计表 ⑤超前水平钻探探测报告 3、隧底开挖检验批质量记录表（31） ①掌子面地质素描记录表（质统－地质01） 5、弃碴场防护检验批质量验收记录表（33） ①弃碴挡护所用材料合格证及试验报告 三、支护（34） 1、喷射混凝土（原材料）检验批质量验收记录表（Ⅰ）（35）
软弱围岩隧道预防坍方安全施工技术 目前在建隧道6600公里，已规划建设隧道7600公里，隧道呈现“三多”特点（隧道数量多、长大隧道多、风险隧道多）。其中软弱围岩隧道占有相当大的比例。 软弱围岩隧道施工，除地质条件差，还会遇到断面大、埋深浅、下穿公路或建筑物等情况，从而使施工更加复杂，难度更大。目前，由于技术措施不合理、施工方法不当、施工工艺不到位、现场管理薄弱等环节的诸多问题，造成了大量的隧道变形和坍方事故，损失巨大，教训深刻。 如何提高软弱围岩隧道施工水平，预防变形和坍方，确保施工安全，其核心是抓住软弱围岩隧道工程特点，落实好“三超前、四到位、一强化”施工技术关键环节。 (1)三超前：超前预报、超前加固、超前支护 (2)四到位：工法选择到位、支护措施到位、快速封闭到位、衬砌跟进到位 (3)一强化：强化量测 1 软弱围岩隧道变形、坍方事故案例 1.1事故案例 郑西客专南山口隧道大坍方（2007年7月15日发生）。坍
方段埋深86米，地质为强风化粉砂岩及卵石土，采取台阶法施工。掌子面初期支护首先出现掉块、开裂，3天后发生大坍方，坍方长度146米，洞内初期支护全部破坏，造成地表房屋开裂，经济损失较大。坍方原因：快速封闭不到位、衬砌跟进不到位、量测未到位。（上台阶开挖83米，仰拱距掌子面126米，二衬距掌子面146米）。 南三口隧道大塌方照片
贵广铁路东科岭隧道涌砂坍方（2010年1月19日发生）。坍方段埋深21m（属浅埋），地质为向斜构造全风化花岗岩，呈砂状，开挖扰动后呈流塑状，地表为水田和常年流水水沟。进口开挖到398米处，掌子面施作超前小导管时，突然发生涌砂坍方，涌砂量约800立方，随后地面出现坍陷，坍坑直径约35米。 涌砂坍方原因：未进行超前预报、未进行超前加固、未进行超前支护