地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术

地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术（精选4篇）

篇1：地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术

地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术

形成隧道偏压的原因主要有:地形引起的偏压、地质构造引起的`偏压、施工原因引起的偏压等,其中地质构造引起的偏压问题最为复杂.对于由地质构造引起的偏压荷载目前尚无成熟的计算方法,基本上是依靠经验和在工程实践中不断调整加以确定,缺乏系统的理论分析方法.文中结合国家重点工程渝怀铁路渔塘湾隧道穿越地质顺层岩体的工程实际,分析了造成该隧道衬砌、支护开裂变形的原因,对隧道在此类地质顺层偏压条件下的开挖方法、支护形式、衬砌结构进行了简单介绍,该施工技术不仅使隧道按时按质完成,而且施工进展顺利,现场应用效果良好,具有一定的借鉴意义.

作 者：崔永杰  作者单位：中铁十八局集团有限公司,重庆,400023 刊 名：四川建筑 英文刊名：SICHUAN ARCHITECTURE 年，卷(期)： 29(3) 分类号：U455.41+1 关键词：地质顺层偏压   隧道   施工技术  

篇2：地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术

隧道洞口段坡积碎石地层加固及偏压处理技术

本文通过对通沈高速公路吉林段赤柏隧道出口洞口坡积碎石地层加固及偏压处理技术进行总结,为类似工程的修建积累经验.

作 者：谭茂巍 张艳梅 作者单位：通沈高速公路指挥部,吉林省,通化市,134000刊 名：中国水运(下半月)英文刊名：CHINA WATER TRANSPORT年，卷(期)：9(5)分类号：U453.1关键词：隧道 洞口 坡积碎石地层 加固 偏压

篇3：浅埋顺层偏压隧道进洞施工小结

湘桂铁路起自湖南衡阳, 经永州进入广西桂林、柳州、南宁, 终于凭祥, 线路全长1013公里。永州至柳州段扩能改造工程为新建国家I级双线电气化铁路, 列车设计时速200公里, 并预留提速条件。我公司管段内七里坪隧道位于广西柳州柳城县境内。隧道处于3‰的上坡和5.5%的下坡上, 位于左偏曲线上。围岩分级情况全部为Ⅴ级围岩, 长度共210m。隧道区属丘陵剥蚀地貌, 山顶浑圆, 相对高差小于30m, 地面横坡10～30°, 植被较发育, 多为杂草及灌木丛, 隧道进口段左侧边坡顺层偏压, 该地区气候属亚热带季风型气候, 炎热多雨, 春暖潮湿, 阴雨连绵;夏热干燥, 暴雨常临。4～8月为雨季, 降水量大, 持续时间长, 对隧道进洞施工将产生严重影响。隧道区砂岩节理发育, 多发育X节理, 节理产状:N75°W/90°、N50°E/90°、N45°E/65°SE。隧道进口端地层为页岩、泥质灰岩夹砂岩、炭质页岩, 丘包缓坡表面多为砂岩出露, 地层产状:N85°W/35°NE, 岩层走向与线路交角约39°, 视倾角24°, 倾向线路右侧, 进口端左侧边坡顺层, 层间综合内摩擦角为14°。

1 施工方案

七里坪隧道进口端施工桥梁时已将便道修好, 左侧有一淤泥地距离隧道不远适合作为弃渣场, 但是进口端地质处于顺层, 边坡开挖土方大, 极易造成开挖滑坡塌方。隧道出口端临近既有线铁路, 跨线路桥梁及路基还未施工, 不易修便道开挖作业, 不利于机械设备及混凝土材料运输, 最后选择从进口端进洞方案。首先施工洞顶截水沟, 确保排水通畅, 分级开挖边坡降压, 边开挖边防护, 封闭边坡缝隙, 防止雨水浸入。顺层边坡需要埋设观测桩, 随时观测边坡稳定性。在边仰坡与边仰坡至截水沟范围内进行小导管注浆, 并采用挂网喷射混凝土封闭防护。

2 施工技术

2.1 测量放线

根据设计图纸, 利用全站仪测量定位, 明确开挖范围, 判定开挖范围地质状况, 放样进口端明暗分界里程及洞门里程, 放样边仰坡开挖线。在边仰坡开挖线以上埋设观测桩, 便于开挖边仰坡时随时进行位移观测。

2.2 施工截水沟

洞口开挖前一定要先做好天沟等防排水设施, 完善洞口排水系统与路基永久排水相结合。天沟、截水沟设于边、仰坡顶以外不小于5m, 沟底坡度根据地形设置, 但不小于3%, 以免淤积。截水沟采用标准预制块浆砌施工。

2.3 洞口开挖

洞口及明洞一起开挖, 采用自上而下分层明挖法施工, 洞口表层土方及风化软岩采用机械开挖, 硬岩和机械开挖困难的采用松动爆破开挖, 土方及风化软岩边仰坡预留二次开挖层, 采用人工配合机械开挖, 石方预留二次光面爆破层, 确保边仰坡平顺、稳定, 为进洞施工创造条件。洞口开挖坚持边开挖, 边防护, 边观测的原则, 每次分级开挖完成后, 及时按照设计进行边仰坡坡面防护, 以防破坏坡面稳定性和整体性。开挖过程中随时对边坡进行位移观测, 发现异常立即撤离边坡附近人员及设备, 分析原因进行处理。

2.4 边坡防护

洞口边坡分级开挖后及时边坡防护, 隧道顺层极易滑坡, 在边仰坡与边仰坡至截水沟范围内进行小导管注浆, 并采用挂网喷射混凝土封闭防护。

2.4.1 小导管注浆

首先制作小导管, 采用Ф42mm无缝钢管加工制作, 在尾端预留40cm作为止浆段, 头部焊接DN20水管作为注浆接口, 管身梅花形布置径向Ф8mm溢浆孔。在一级边坡开挖到位后开始钻孔, 由于该隧道处于顺层, 坡面极易滑坡, 小导管设计为间距1m梅花形布置。首先施工较低一排注浆孔, 为确保钻孔内残留岩碴和孔壁稳定性, 采用50钻头, 钻孔垂直于仰边坡开挖面, 开孔及钻进过程中采用地质罗盘随时校正。钻孔完成后采用高压风枪力求在最短时间内将孔内残碴置换干净, 小导管设计长6m, 由于在边坡上不易插入孔内, 可以将导管口部用长绳子套住, 一个人站在坡顶上往上拉, 两人扶着导管插入注浆孔, 该动作必须一次完成, 避免对孔壁破坏坍塌堵住注浆孔, 造成小导管插不进去。在小导管完全插入后将注浆孔用黄泥或干砂浆封闭, 见图1图2。

注浆采用单液水泥浆, 水泥浆水灰比为1:1, 注浆初压为0.5MPa, 终压1.0MPa。注浆过程中随时观察压力表, 压力过大可能造成注浆管爆裂, 压力过小造成浆液不能顺利压进注浆孔。注浆质量控制采用注浆量及注浆压力双控, 且终压后持压2min。注浆顺序应先两边后中间, 至下而上进行, 见图3。

2.4.2 挂网喷射混凝土

小导管注浆完成后, 将坡面较为松散的堆积土进行人工夯实, 重新人工修整坡面。采用Ф8mm钢筋网, 间距20cm×20cm。钢筋网离坡面5cm, 结点与小导管点焊形成整体, 挂网后应立即喷射10cm厚C20混凝土封闭坡面。为控制混凝土的厚度, 喷射混凝土前在每根小导管上距坡面20cm地方画上红色油漆作为控制混凝土厚度标志, 并且用水大概湿润坡面, 使混凝土与坡面良好的粘结在一起。混凝土喷射机喷射口离坡面60～100cm, 应不断调角度以确保喷射混凝土面层与坡面密实。混凝土终凝2h后应及时洒水养护。

2.5 导向墙施工

边仰坡防护施工完成后, 开始施工导向墙, 遵循“早进洞, 晚出洞”原则, 隧道进口段属于超浅埋情况, 且为红粘土及风化页岩, 稳定性极差。开挖时采用强度较高和刚度较大的大管棚超前支护和较强的初期支护形式, 限制洞口段周围岩土层变形, 防止岩层过度松散, 引起失稳。洞口采用30m大管棚与Ⅰ20b钢拱架。根据测量放样, 开挖完成导向墙基础, 明洞开挖至分界10m左右时预留开挖土, 以做导向墙及大管棚施工平台。大管棚导管采用热扎无缝钢管, 外径108mm, 壁厚6mm, 导管上钻注浆孔, 外径16mm, 孔间距20cm, 呈梅花形布置, 尾部预留不小于100cm的不钻孔的止浆段。

大管棚的施作采用钻机钻孔, 边钻边推管。开钻之前, 首先搭建施工作业平台, 安装固定钻机, 要求钻机平台搭设牢固, 防止施钻时不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔精度与质量。管距按40cm布置, 外插角以1°～3°为宜。管棚注浆强度等级不小于M10, 采用单孔注浆结束标准, 注浆压力逐步升高, 当达到设计终压并稳定10min, 注浆量不得小于设计量的80%, 进浆速度为开始进浆速度的1/4。

注浆完毕后开始安装刚拱架, 安装导向墙模板, 导向墙采用C20混凝土, 纵向长度为1m, 厚度为0.8m, 导向墙基础需嵌入管棚作业平台不小于0.5m。

3 正洞施工

牢固树立“爱护围岩、内实外美、重视环境、动态施工”的基本施工理念, 坚持以“快速施工”为核心, 突出开挖重点, 主攻岩溶、断层破碎带及浅埋段施工难点, 强化锚喷支护关键, 把握防水衬砌焦点。强化配置“超前地质预报”、“钻爆”、“运输”、“锚喷支护”、“防水”、“衬砌”几条机械化作业线。以先进的大型配套机械设备和技术手段为基础, 以科学管理、合理组织为手段, 在V级围岩浅埋地段做到一个“稳”字, 确保工期、质量、安全、效率各项目标的实现。施工中坚持以超前地质预测预报和围岩监测量测结果指导施工;隧道进出口段埋深较浅段, 采用大管棚加固岩体后按设计要求展开进洞施工;洞口斜切段及明洞采用明挖法, 其他Ⅴ级围段采用CRD法, 采用光面爆破, 锚喷网初期支护;洞内预测涌水量相对较大, 反坡施工地段要备足抽排水设备, 同时配备足够的注浆止水设施, 以防突发性事故的发生

4 结论

本文通过对湘桂铁路公司管段内七里坪隧道施工进洞技术总结, 有效针对浅埋顺层不良地质隧道时, 进洞前可以采取有效防护施工方案进行防护, 确保施工安全后进行洞身施工。在采取小导管注浆防护时, 坡面含水量对注浆质量有严重影响, 若含水量大注浆量就小, 若含水量小注浆量就大, 只有选择晴朗天气, 避免雨天作业, 才能有效进行注浆对坡面进行防护。对浅埋顺层隧道边仰坡进行小导管注浆及挂网喷射混凝土, 能够有效保证隧道安全进洞施工。

摘要：隧道施工技术已日趋成熟, 针对各种围岩等级制定相应施工方案措施, 浅埋顺层地质极易造成滑坡地质灾害, 采用小导管注浆及挂网喷射混凝土坡面防护, 可以有效保证进洞安全。本文结合湘桂铁路工程实际, 总结小导管注浆及挂网施工方法。

篇4：地质顺层偏压隧道灾害处理及施工技术

关键词 ： 隧道；洞口；施工 地质灾害

一、地质灾害主要类型

本文大量收集了隧道洞口段施工主要地质灾害并进行归纳总结，将其分为两大类：洞口边仰坡破坏、洞口浅埋段洞内破坏。

（一）边仰坡破坏

洞口边仰坡长期受地表水侵蚀，风化裂隙比较发育，加上在洞口段隧道埋深往往较浅，结构上部岩土体难以形成承载拱，所以洞口边仰坡地表坡面容易破坏，再加上地表水的冲刷，其稳定性就很难得到保证。因此，隧道挂口进洞时常引起边仰坡破坏。

（二）洞口浅埋段洞内破坏

洞口段属于浅埋地层，地质条件较差，围岩破碎， 风化严重， 地表水及地下水较为丰富，在挂口进洞施工时引隧道洞内的地质灾害相当多，为我们隧道施工带来相当大的麻烦，时刻都威胁我们施工人员的生命安全。

二、发生原因分析

隧道挂口进洞施工引起的地质灾害是多种多样的，但其发生原因大致是：由于洞口段的开挖破坏了原有山体或周围围岩的稳定，引起上端围岩内部应力的重新分布，甚至出现应力集中，在岩体重力作用下，就会带来各种地质灾害。

隧道洞口段施工时引起地质灾害的原因可以分为两大类：主观原因、客观原因，下面进行详细说明：

（一）主观原因

（1） 勘察设计不准确，如表3，在一百座隧道中有7座隧道就是由于勘察设计不准确而造成了地质灾害。在隧道勘察设计过程中，若对地质调查不够详细，则在设计时候就无法准确的进行设计，当隧道开挖至这些不良地质地段时，就容易引发地质灾害。

（2）隧道开挖宽度

隧道开挖宽度直接影响围岩应力的分布，而围岩的破坏又是由于应力重分布超过围岩强度引起的，因此隧道开挖宽度是影响围岩破坏的重要因素，若开挖宽度计不合理，容易引发地质灾害。

（3）施 工不合理

施工不合理是引起塌方的直接原因。体现在四个方面：①所选开挖工法与地质条件不相适应，地质条件化时，未及时调整施工方案。②施工过程中支护不及时，隧道开挖后，未及时进行锚喷支护，围岩裸露时间过久引岩松动致塌方。③施工工序安排不当。例如哨顶1号隧道洞口段塌方主要原因是盲目更改施工方法，导致塌方。

（二）客观因素

（1）岩性及风化程度。如表1，一百座隧道洞口地质灾害方资料中，因围岩破碎、风化程度高导致塌方的占44座。一般情况下，围岩级别越高，自稳能力越差，发生塌方的可能性就越大。

（2）断层破碎带和滑坡。如表3，在100座隧道地质灾害中有21次是发生在断层破碎带和滑坡不良地段上，断层破碎带和滑坡带所引发的地质灾害往往使具有突发性，一旦勘察设计部准确，将会带来巨大的损失，更严重造成人员伤亡。

（3） 水的影响。洞口段围岩严重风化，岩体破碎，稳定性差， 是地表水和地下水较好的通道。降水量过大和持续降水，不仅对隧道边仰坡稳定性有一定的影响，同时会加大地下水对围岩稳定性的影响。根据统计，100座隧道洞口段施工时地质灾害其中有42次是降雨引发的。

（4）偏压。从收集的一百座隧道资料统计其中有30座隧道处于偏压的情况下。偏压是指作用在隧道横断面的荷载不平衡，由于这种不平衡就会使隧道洞口浅埋段施工时会引发地质灾害。不管在设计还是施工过程中我们都应该重视隧道偏压这一情况。

（5）外界荷载。在隧道挂口进洞施工时外界荷载的影响也会造成隧道发生地质灾害，比如说在隧道边仰坡上修建临时用房，或者在隧道上方有公路时载重货车移动荷载等一切外界荷载的干扰。例如：九嶷山隧道发生拱顶坍塌，其中一个主要原因就是拱顶左侧山体因施工需要， 修建临时用房， 临时开挖坡面人为造成了隧道左洞偏压程度加大。

三、总结

本文大量收集了挂口进洞施工引起地质灾害并进行归纳分类，列举了一些典型的地质灾害类型以及对应的工程实例，而且还对这些地质灾害进行了原因分析，得出了引起地质灾害的主要原因。希望在今后的隧道挂口进洞施工时提供实质性的参考。在今后的隧道洞口段施工过程中应该全方位的把握好施工质量，对地质灾害隐患及时处理，将其扼杀在萌芽中，从基础上阻止次生地质灾害的发生。

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