隧道不良地质处理课件.pptx

1、浆 砌 片 石暗 管，涵 洞 或 小 桥涵管或小桥引排水示意图 浆 砌 片 石片 石，碎 石 回 填 密 实浆 砌 片 石 或混 凝 土 护 拱锚 杆喷铺加固与护拱示意图图 干砌片石混凝土填实浆砌片石 溶洞堵填示意图浆砌片石涵管浆砌片石支墙支墙内套设涵管示意图 浆 砌 片 石混 凝 土 墙 基 加深边墙基础示意图 隧道中线溶洞隧底溶洞填充混凝土隧底筑拱、架梁跨过示意图 隧隧道道溶溶洞洞柱柱支支撑撑隧隧道道超超前前锚锚杆杆支支护护1）瓦斯（沼气）为无色、无臭、无味的气体，与碳化氢或硫化氢混合在一起，发生类似苹果的香味，由于空气中瓦斯浓度增加，氧气相应减少，很容易使人窒息或发生死亡事故。以上三种瓦

2、斯放出形式，以第一种放出的瓦斯量为大。然后当进行下部台阶施工时，再拆除临时仰拱，并尽快灌筑永久性仰拱。当塌方冒顶时，要根据上顶回填炉渣及土的荷载确定支护及模注衬砌的类型，做好形成设计强度后再进行冒顶回填，一般采用轻质材料如炉渣，至地表12米后用粘土封层防水，封层要高出原地表50cm左右，回填及封层要夯填密实防止塌陷进水。支墙内套设涵管示意图大规模坍方处理实例示意图：1、2、3注浆；当岩溶水流的位置在隧道顶部或高于隧道顶部时，应在适当距离处，开凿引水斜洞（或引水槽）将水位降低到隧底标高以下，再行引排。（1）、发生轻微岩爆时，仔细对洞壁及掌子面进行危石清除后，及时喷射3cm后砼进行封闭，封闭后进行

3、锚杆挂网施工，再进行二次喷射砼约10cm 即可。1）围岩裂缝：隧道开挖后，由于开挖面上主体原始应力释放产生胀裂；然后当进行下部台阶施工时，再拆除临时仰拱，并尽快灌筑永久性仰拱。也可采用钢纤维混凝土提高喷层的抗拉和抗剪能力。第二次瓦斯受到的压力比原来的压力大，因此爆炸后的破坏力也更巨剧烈。喷锚支护作为开挖膨胀土围岩的施工支护，可以加强围岩的自承能力，允许有一定的变形而又不失稳。（三）、坍塌处理方法3、施工方法和措施不当2、隧道遇到溶洞的处理措施当膨胀压力很大时，可用锚喷及钢架或格栅联合支护，在隧道底部打设锚杆，也可以在隧道顶部打入超前锚杆或小导管支护。如极度风化破碎已失岩性的松散体；1、先排水：

4、在施工前和施工中采取相应的防排水措施，尽量将开挖范围外之水截住，不使流进洞内，一般采取注浆处理。2）瓦斯的喷出：比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。开挖时应及时监测拱部支护的实际下沉量，当沉降变形过大时及时调整预留变形量。2、短开挖：在围岩石质较差地段，控制每循环开挖进尺，每次立一榀工字钢拱架且拱架必须紧贴掌子面，使拱顶与拱架间无空隙。膨胀土围岩隧道开挖后，围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生，所以施工时要求隧道衬砌及早封闭。当隧道开挖后，引起围岩应力释放，强度降低，产生卸荷膨胀。侧壁导坑法及隔壁法较适用于跨度较大的隧道，它具有防止上半断面

5、支护（衬砌）下沉的优点，但全断面闭合时间较迟，必须注意防止边墙混凝土受压向隧道内挤。涵管或小桥引排水示意图如塌体稍大些时不能完全保证能否引起二次塌方时，不要清除塌体，在塌体上先对拱顶进行临时锚喷支护、钢拱架支撑或进行模注砼作为临时支护，在保证安全情况下再对拱脚进行欠挖处理进行刚性支护。当出现大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况时，平导可作为泄水通道，正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面，不致正洞停工。1）隧道通过岩溶区，应查明溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况，据以确定施工方法。另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩裂缝。隧隧道道瓦瓦斯斯爆爆炸炸为减轻岩爆的危害，很

6、重要的一条就是在开挖前后对围岩的支护措施，这样做不仅可以改善应力的大小和分布，而且还能使洞室周边的岩体从平面应力状态变为三向应力状态，从而达到减轻岩爆危害的目的。粒径分布、塑性指数、地层承载力、滞水层分布、地下水压力和透水系数等，并制订出切实可行的治理方案。地表周围及陷穴口上空要做好防排水措施，避免雨天雨水进注塌腔内软弱围岩。它既能将洞周围岩体预加固，又能起超前预支护作用。2）瓦斯的喷出：比上述渗出强烈，从煤层或岩层裂缝或孔洞中放出，喷出的时间有长有短，通常有较大的响声和压力。4）底膨：隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又无支护体约束的条件下，由于应力释放，洞底围岩产生卸荷膨胀；塌方衬砌

7、背后空洞的处理，当塌方较小时，可采用浆砌片石或干砌片石回填密实。超前铺杆宜采用早强型砂浆锚杆，以尽早发挥超前支护作用。岩层软硬相间或有软弱夹层的岩体，在地下水的作用下，软弱面的强度大为降低，因而发生滑坍。5）施工中注意检查溶洞顶部，及时处理危石。如塌体稍大些时不能完全保证能否引起二次塌方时，不要清除塌体，在塌体上先对拱顶进行临时锚喷支护、钢拱架支撑或进行模注砼作为临时支护，在保证安全情况下再对拱脚进行欠挖处理进行刚性支护。因此，在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则，所以宜采用无爆破掘进法。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法。遇到暗河或

8、溶洞有水流时，直排不宜堵。随挖随架设临时支撑，临时支撑必须紧顶到塌腔面。当隧道拱顶部有空溶洞时，可视溶洞的岩石破碎程度在溶洞顶部采用锚杆或锚喷网加固，必要时可考虑注浆加固并加设隧道护拱及拱顶回填进行处理。喷锚支护作为开挖膨胀土围岩的施工支护，可以加强围岩的自承能力，允许有一定的变形而又不失稳。3、施工方法和措施不当B从其他工作面进来的风流中小于05。地质条件较差时，还应该对陷穴口周边地表进行打设锚杆或地表注浆加固措施。沿围岩周边产生裂缝，尤其在拱部围岩容易产生张拉裂缝与上述裂缝贯通，形成局部变形区。如采用掘进机、风镐、液压镐等开挖。（1）如塌方体积较小，且塌方范围内已进行喷锚或已架设了较为牢固

9、的支撑时，可由两端或一端先上后下地逐步清除塌方，清除时注意观察拱顶及周边的围岩有无变化的可能，避免出现二次塌方。由于膨胀土体在天然原始状态下具有高强度特性，隧道开挖后洞壁土体失去边界支撑而产生胀缩，同时因风干脱水使原生隐裂隙张弛，使围岩强度急剧衰减。如局部渗流，可采用注浆堵水阻止地下水进入坑道或浸湿围岩。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法。4、隧道塌方的一般前兆开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法。采用光面爆破，并严格控制装药量，尽量减少爆破对围岩的影响，以改善洞壁应力分布，控制岩爆的发生。坍方往往与地下水活动有

10、关，治坍应先治水。大规模坍方处理实例示意图：大规模坍方处理实例示意图：1 1、2 2、3 3注浆；注浆；4 4管棚；管棚；5 5坍线；坍线；6 6坍体；坍体；7 7初期支护；初期支护；8 8注浆孔；注浆孔；9 9混凝土封堵墙混凝土封堵墙拱拱顶顶塌塌方方注注浆浆处处理理拱拱顶顶塌塌方方预预注注浆浆处处理理谢谢 谢谢 大大 家家2、短开挖：在围岩石质较差地段，控制每循环开挖进尺，每次立一榀工字钢拱架且拱架必须紧贴掌子面，使拱顶与拱架间无空隙。没有绕开可以绕避的不良地质地段。2、响炮后尽快向碴堆、洞壁掌子面喷水，以降低岩石的脆性和加快地应力的释放，降低岩爆的剧烈程度。末端支撑在拱部围岩内的悬吊锚杆或

11、格栅拱支撑上。4、根据隧道断面大小，宜采用交叉中隔壁法、中隔壁法或临时仰拱台阶法开挖，并严格控制循环进尺。如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时，则必须探明地下水量大小、水流方向等，先要解决施工中的排水问题，一般可采用平行导坑的施工方案，以超前钻探方法，向前掘进。2mm/d、拱顶下沉量大于0.侧壁导坑法及隔壁法较适用于跨度较大的隧道，它具有防止上半断面支护（衬砌）下沉的优点，但全断面闭合时间较迟，必须注意防止边墙混凝土受压向隧道内挤。（二）、预防坍塌的措施当隧道设有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。1）超前锚杆或超前小钢管：采用这种方法是爆破前，将超前锚杆或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。5

12、54，仅占空气一半，所以在隧道内，瓦斯容易存在坑道顶部，其扩散速度比空气大 16倍，很容易透过裂隙发达、结构松散的岩层。3）瓦斯不能自燃，但极易燃烧，其燃烧的火焰颜色，随瓦斯浓度的增大而变淡，空气中含有少量瓦斯时火焰呈兰色，浓度达5左右时，火焰呈淡青色。因此，在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则，所以宜采用无爆破掘进法。隧道穿过这类地层，应减少对围岩的扰动，必须先超前支护强行增加围岩的整体性，开挖后及时钢支撑锚喷封闭，同时做好控制地下水等措施。防止地表水渗入坍体或地下，引截地下水防止渗入坍方地段，以免坍方扩大。2、隧道遇到溶洞的处理措施施工时，因地制宜，采用“防、截、排、堵”

13、的治理方法。地质条件较差时，还应该对陷穴口周边地表进行打设锚杆或地表注浆加固措施。膨胀土隧道围岩压力的施工效应，是导致隧道变形病害的主要原因。膨胀土隧道围岩压力的施工效应，是导致隧道变形病害的主要原因。554，仅占空气一半，所以在隧道内，瓦斯容易存在坑道顶部，其扩散速度比空气大 16倍，很容易透过裂隙发达、结构松散的岩层。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法、中隔壁法及交叉中隔壁法。如果塌腔顶部地表埋深非常浅且塌腔比较大时，可以视情况将地表揭开进行明处理。遇到暗河或溶洞有水流时，直排不宜堵。4）洞内空气中允许的瓦斯浓度应控制在下述规定以下：（2）、发生中等岩爆时，支护与轻微岩爆处理措施类似，不同的就是挂网后在锚杆端头进行纵横向钢筋连接加固，再进行二次喷射砼。3）围岩膨胀突出和坍塌：膨胀土开挖过程中或开挖后。当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞，可加深该侧的边墙基础通过隧道底部遇有较大溶洞并有流水时，可在隧道底部以下砌筑圬工支墙，支承隧道结构，并在支墙内套设涵管引排溶洞水。对有可能发生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等，必须事先制定措施，确保施工安全。