不良地質(zhì)隧道施工要點(diǎn)演示文稿

不良地質(zhì)隧道施工要點(diǎn)演示文稿當(dāng)前第1頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)不良地質(zhì)隧道施工要點(diǎn)當(dāng)前第2頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第一節(jié)概述一、不良和特殊地質(zhì)地段的概念(一)不良地質(zhì)地段不良地質(zhì)地段是指滑坡、崩塌、巖堆、偏壓地層、巖溶、高應(yīng)力、高強(qiáng)度地層、松散地層、軟土地段等不利于隧道工程的不良地質(zhì)環(huán)境。當(dāng)前第3頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(二)特殊地質(zhì)地段特殊地質(zhì)地段是指膨脹斷層地層、軟弱黃土地層、含水未固結(jié)圍巖、溶洞、巖爆、流沙等地段以及瓦斯溢出地層等。二、開(kāi)挖和支護(hù)過(guò)程中可能造成的危害土石坍塌當(dāng)前第4頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)隧道支撐變形襯砌結(jié)構(gòu)斷裂嚴(yán)重影響施工進(jìn)度當(dāng)前第5頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、不良和特殊地質(zhì)地段隧道工程的一般規(guī)定制定完整預(yù)案，做好技術(shù)、物資、機(jī)械儲(chǔ)備制定地質(zhì)預(yù)測(cè)、預(yù)報(bào)方案根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果及時(shí)調(diào)整施工方案必須加強(qiáng)量測(cè)工作，并及時(shí)反饋量測(cè)結(jié)果當(dāng)前第6頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、不良地質(zhì)地段隧道施工注意事項(xiàng)1.選擇施工方法注意事項(xiàng)施工以“先治水、短開(kāi)挖、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早襯砌、勤檢查、穩(wěn)步前進(jìn)”為指導(dǎo)原則。選擇施工方法(包括開(kāi)挖及支護(hù))時(shí)，應(yīng)以安全及工程質(zhì)量為前提，綜合考慮隧道工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、斷面形式、尺寸、埋置深度、施工機(jī)械裝備、工期要求、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的可行性等因素而定。同時(shí)應(yīng)考慮圍巖變化時(shí)施工方法的適應(yīng)性及其變更的可能性，以免造成工程失誤和增加投資。當(dāng)前第7頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.加強(qiáng)監(jiān)控和量測(cè)工作3.使用噴錨技術(shù)注意事項(xiàng)(1)爆破后如開(kāi)挖工作面有坍塌可能時(shí)，應(yīng)在清除危石后及時(shí)噴射混凝土護(hù)面。(2)錨噴支護(hù)后仍不能提供足夠的支護(hù)能力時(shí)，應(yīng)及早裝設(shè)鋼拱架支撐加強(qiáng)支護(hù)。當(dāng)前第8頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)4.采用臨時(shí)支護(hù)時(shí)注意事項(xiàng)

(1)支撐要有足夠的強(qiáng)度和剛度，能承受開(kāi)挖后的圍巖壓力。(2)圍巖出現(xiàn)底部壓力，產(chǎn)生底膨現(xiàn)象或可能產(chǎn)生沉陷時(shí)應(yīng)加設(shè)底梁(3)當(dāng)圍巖極為松軟破碎時(shí)，應(yīng)采用先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密；(4)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，可結(jié)合管棚或超前錨桿等支護(hù)，形成聯(lián)合支撐(5)支護(hù)作業(yè)應(yīng)迅速、及時(shí)，以充分發(fā)揮構(gòu)件支撐的作用。當(dāng)前第9頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)5.選用掘進(jìn)方法時(shí)注意事項(xiàng)特殊地質(zhì)地段隧道施工時(shí)，不宜采用全斷面開(kāi)挖。應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全、工程質(zhì)量等條件合理選用。6.掘進(jìn)時(shí)遇有圍巖壓力過(guò)大注意事項(xiàng)拱部擴(kuò)挖前發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)先挑頂后擴(kuò)挖。當(dāng)擴(kuò)挖后發(fā)現(xiàn)頂部下沉，應(yīng)立好拱架和模板先灌筑滿足設(shè)計(jì)斷面部分的拱圈，待混凝土達(dá)到所需強(qiáng)度并加強(qiáng)拱架支撐后，再行挑頂灌筑其余部分。挑頂作業(yè)宜先護(hù)后挖，暴露面應(yīng)用支撐封閉嚴(yán)密。當(dāng)前第10頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)7.遇有松散、自穩(wěn)差的圍巖掘進(jìn)時(shí)注意事項(xiàng)8.襯砌出現(xiàn)開(kāi)裂或下沉?xí)r注意事項(xiàng)

采用壓注水泥砂漿或化學(xué)漿液加固圍巖的方法，以提高其自穩(wěn)性。當(dāng)拱腳、墻基松軟時(shí)，灌筑混凝土前應(yīng)采取措施加固基底。當(dāng)前第11頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)五、我國(guó)不良地質(zhì)隧道施工現(xiàn)狀我國(guó)已接近或達(dá)到世界先進(jìn)行列大瑤山隧道9號(hào)斷層大瑤山隧道處在京廣鐵路衡廣復(fù)線的坪石至樂(lè)昌間，全長(zhǎng)14.295公里,是目前國(guó)內(nèi)最長(zhǎng)的雙線電氣化隧道。隧道采用“三斜一豎”的施工方案,隧道中部穿過(guò)的465米長(zhǎng)的9#斷層地段，最大涌水量每晝夜高達(dá)40000m3,是整座隧道的控制地段。隧道全面運(yùn)用新奧法原理施工,最高單口獨(dú)頭月成洞217雙線米。1981年11月開(kāi)工，1989年12月建成。獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)。當(dāng)前第12頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)云臺(tái)山隧道云臺(tái)山隧道位于侯(馬)月(山)鐵路線山西沁水縣和翼城縣相鄰處，穿越中條山主峰。Ⅰ線隧道長(zhǎng)8145m，Ⅱ線隧道長(zhǎng)8178m，雙線分修，電氣化單線斷面。主要地質(zhì)問(wèn)題：Ⅰ線隧道進(jìn)口通過(guò)192m古河槽地段，為土夾碎石層；洞身穿越煤系地層1740m，揭煤13次，有瓦斯；穿越較大的斷裂帶4條，膨脹性圍巖地段占全隧總長(zhǎng)的96%。全隧晝夜涌水量約9850m3。當(dāng)前第13頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)家竹箐隧道家竹箐隧道是中國(guó)鐵路瓦斯含量最高的長(zhǎng)大隧道，位于南昆鐵路威（舍）紅（果）段的魯番站與上西鋪站之間。隧道全長(zhǎng)4975米。隧道洞身有1085米是煤系地層，主要煤層共14層，各煤層瓦斯壓力測(cè)算值大多超過(guò)0.6MPa，最高的達(dá)到1.34MPa。據(jù)測(cè)算，隧道施工通過(guò)煤層時(shí)，瓦斯涌出量最多達(dá)到每小時(shí)349立方米。因此，家竹箐隧道屬高瓦斯有突出危險(xiǎn)的隧道，其施工難度和危險(xiǎn)性，在我國(guó)鐵路隧道建設(shè)史中還沒(méi)有先例。當(dāng)前第14頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第二節(jié)富水?dāng)鄬悠扑閲鷰r一、概述

斷層破碎帶是隧道施工中最常見(jiàn)的不良地質(zhì)地段，斷層帶內(nèi)巖體擠壓破碎，常呈塊石、碎石或角礫狀有的甚至呈斷層泥，巖體強(qiáng)度低，圍巖壓力增大，自穩(wěn)能力下降，容易坍塌，施工困難。當(dāng)前第15頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

富水軟巖是指在各類土質(zhì)、軟巖、極嚴(yán)重風(fēng)化的各種巖層、極軟弱破碎的斷層帶以及堆積、坡積層中，在富含地下水的情況下，巖體強(qiáng)度很低，自穩(wěn)能力極差的圍巖。二、開(kāi)挖施工要求(一)充分應(yīng)用超前地質(zhì)預(yù)報(bào)1.預(yù)報(bào)方法地質(zhì)預(yù)報(bào)方法主要有：鉆孔超前探測(cè)；對(duì)超前導(dǎo)坑進(jìn)行地質(zhì)、水文觀測(cè)素描；地震波、聲波、地質(zhì)雷達(dá)等物理探測(cè)。當(dāng)前第16頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.預(yù)報(bào)的重點(diǎn)內(nèi)容預(yù)測(cè)開(kāi)挖面前方的地質(zhì)情況，圍巖整體性、斷層、軟弱破碎帶在前方的位置和對(duì)施工的影響，地下水活動(dòng)情況等。3.預(yù)報(bào)方式①長(zhǎng)期預(yù)報(bào)總體預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)斷層規(guī)模、分布、性質(zhì)、構(gòu)造分帶，富水性等，并分段作出工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。當(dāng)前第17頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)②中期預(yù)報(bào)巖石微觀構(gòu)造研究工程地質(zhì)類比地震反射波法地質(zhì)雷達(dá)法圖析法當(dāng)前第18頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)③短期預(yù)報(bào)開(kāi)挖面及其附近的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)掌子面超前鉆孔預(yù)報(bào)(二)注漿堵水并加固圍巖富水軟弱破碎圍巖隧道處理地下水原則一般是：以堵截為主，排引為輔。采用注漿堵水結(jié)合超前鉆孔限量排水特大涌水采用輔助導(dǎo)坑排水當(dāng)前第19頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)堵截地下水的辦法主要有兩類：整個(gè)富水段進(jìn)行注漿止水，并加固松散巖體。對(duì)富水地段沿隧道開(kāi)挖輪廓線以外進(jìn)行環(huán)形注漿，形成止水帳幕，防止或減小地下水進(jìn)入開(kāi)挖工作面。排水輔助措施有導(dǎo)坑、鉆孔等，目的是排水降壓。當(dāng)?shù)叵滤c地表水連通時(shí)，埋深小于20m采用地表注漿，埋深大于20m時(shí)采用洞內(nèi)注漿當(dāng)前第20頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)正洞平行導(dǎo)坑(c)平導(dǎo)超前注漿正注漿區(qū)域已注漿區(qū)域(a)洞內(nèi)超前注漿(b)地表超前注漿當(dāng)前第21頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(三)開(kāi)挖及支護(hù)單線隧道采用正臺(tái)階預(yù)留核心土環(huán)形開(kāi)挖法，雙線和多線隧道采用CD法、CRD法或雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，循環(huán)進(jìn)尺0.5~1.0m開(kāi)挖手段上，采取兩種方法，一是在特別軟弱的圍巖段，采用非鉆爆開(kāi)挖，如利用十字鎬、風(fēng)鎬開(kāi)挖或利用小型挖裝機(jī)開(kāi)挖。另一種是采用控制爆破措施，如松動(dòng)爆破、微振動(dòng)爆破等。開(kāi)挖施工要求當(dāng)前第22頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)根據(jù)量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整支護(hù)參數(shù)支護(hù)施工要求根據(jù)量測(cè)結(jié)果確定施作時(shí)機(jī)襯砌施工要求仰拱必須及早施作，形成封閉結(jié)構(gòu)當(dāng)前第23頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、工程實(shí)例——京九線岐嶺隧道1、工程概況當(dāng)前第24頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2、初期施工情況當(dāng)前第25頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)圍巖自穩(wěn)及自承能力極差富水3、地質(zhì)原因分析方案比選4、施工方案樁柱法當(dāng)前第26頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)雙側(cè)壁導(dǎo)坑法當(dāng)前第27頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)綜合排水技術(shù)5、具體施工方法封堵疏排地表水，杜絕地表水和降水的補(bǔ)給截水溝地表混凝土封閉平導(dǎo)與泄水洞截、排水深井點(diǎn)降水洞內(nèi)降排水負(fù)壓抽水開(kāi)挖中的疏排水當(dāng)前第28頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)支護(hù)體系設(shè)計(jì)與施工5、具體施工方法超前預(yù)加固側(cè)壁導(dǎo)坑、泄水洞及平導(dǎo)上弧導(dǎo)初期支護(hù)二次襯砌第一次60cm第二次30cm當(dāng)前第29頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)深孔長(zhǎng)套管劈裂注漿5、具體施工方法注漿方法分段長(zhǎng)套管前進(jìn)式注漿擠壓注漿滲透注漿當(dāng)前第30頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)注漿材料水泥——水玻璃雙漿液注漿施工拱部大管棚注漿施工突水涌泥段注漿施工極軟致密原狀地層中的注漿施工6、施工效果提前1.5個(gè)月貫通當(dāng)前第31頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第三節(jié)

膨脹性和擠壓性圍巖一、基本概念膨脹巖礦物成分：親水性礦物，蒙托石、伊利石特性：吸水膨脹軟化，失水收縮硬裂擠壓性圍巖強(qiáng)度低，在高地應(yīng)力作用下產(chǎn)生“剪脹”當(dāng)前第32頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)二、膨脹性圍巖的基本特征與分級(jí)(一)膨脹巖基本特征(1)質(zhì)軟，強(qiáng)度低(2)自由膨脹率高(3)空隙率大(4)易風(fēng)化、崩解性強(qiáng)(5)膨脹壓力大當(dāng)前第33頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(二)膨脹巖的判別與分級(jí)判別依據(jù)間接反應(yīng)巖石膨脹指標(biāo)直接定量反應(yīng)巖石膨脹力學(xué)指標(biāo)以及不同荷載下的膨脹率大小的指標(biāo)判別程序初步判定詳細(xì)判定當(dāng)前第34頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)膨脹巖的判別標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第35頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)膨脹巖的分級(jí)膨脹巖的物理力學(xué)指標(biāo)當(dāng)前第36頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、膨脹性圍巖對(duì)隧道施工的危害圍巖普通開(kāi)裂坑道下沉圍巖膨脹突出和坍塌隧道底部隆起襯砌變形和破壞當(dāng)前第37頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、高地應(yīng)力作用下的軟巖1.高地應(yīng)力軟巖的概念當(dāng)圍巖內(nèi)部的最大地應(yīng)力與圍巖強(qiáng)度的比值達(dá)到某一水平時(shí)，才能稱為高地應(yīng)力或極高應(yīng)力。圍巖強(qiáng)度應(yīng)力比=當(dāng)前第38頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(1)圍巖大變形量的劃分鐵路隧道大變形的變形量劃分

(2)烏鞘嶺隧道高地應(yīng)力軟巖隧道大變形分級(jí)擠壓性隧道的大變形分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)前第39頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.高地應(yīng)力擠壓性圍巖的變形特點(diǎn)變形量大

最大變形可達(dá)數(shù)10cm至100cm以上。家竹箐隧道初期支護(hù)周邊位移曾達(dá)210cm，一般80~100cm，拱頂下沉60~80cm，隧道隆起80cm。堡子梁隧道排架下沉120cm，邊墻向下擠進(jìn)30~40cm。關(guān)角隧道底鼓約100cm，邊墻向內(nèi)擠很大。烏鞘嶺隧道嶺脊段最大水平收斂達(dá)1209mm，最大拱頂下沉367mm。平均累計(jì)變形按F4、志留系板巖夾千枚巖、F7幾區(qū)段分別為90~120mm、200~400mm、150~550mm。當(dāng)前第40頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.高地應(yīng)力擠壓性圍巖的變形特點(diǎn)變形速度高

家竹箐隧道初期支護(hù)變形速度達(dá)3~4cm/d。奧地利的陶恩隧道最大變形速度高達(dá)20cm/d，一般也達(dá)5~10cm/d。烏鞘嶺隧道嶺脊段變形量測(cè)開(kāi)始階段變形速率最高達(dá)167mm/d，最大變形速率按F4、F5、志留系板巖夾千枚巖、F7幾區(qū)段分別可達(dá)73mm/d、143mm/d、165mm/d、167mm/d。當(dāng)前第41頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.高地應(yīng)力擠壓性圍巖的變形特點(diǎn)變形持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)

由于軟弱圍巖具有較高的流變性質(zhì)和低強(qiáng)度，開(kāi)挖后應(yīng)力重分布的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。變形的收斂持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng)。短者數(shù)十天，長(zhǎng)者數(shù)百天，一般也需百多天。家竹箐隧道收斂時(shí)間在百天以上。日本惠那山隧道時(shí)間大于300天，阿爾貝格隧道收斂時(shí)間為100~150d。烏鞘嶺隧道大變形區(qū)段變形持續(xù)時(shí)間達(dá)120d，一般要40~50d。當(dāng)前第42頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.高地應(yīng)力擠壓性圍巖的變形特點(diǎn)支護(hù)破壞形式多樣

噴層開(kāi)裂、剝落；型鋼拱架或格柵發(fā)生扭曲；底部隆起；支護(hù)侵限；襯砌嚴(yán)重開(kāi)裂等。

高地應(yīng)力使坑道周邊圍巖的塑性區(qū)增加，破壞范圍增大。特別是支護(hù)不及時(shí)或結(jié)構(gòu)剛度、強(qiáng)度不當(dāng)時(shí)圍巖破壞范圍可達(dá)5倍洞徑。圍巖破壞范圍大當(dāng)前第43頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)五、擠壓性圍巖的隧道設(shè)計(jì)理念1.柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)膨脹性和擠壓性圍巖的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法主要可歸納為兩類：一是減輕作用在支護(hù)結(jié)構(gòu)上的荷載而容許發(fā)生一定位移的方法(柔性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))，另一是為了控制松弛而盡可能早地控制位移的方法(剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì))。(1)先行導(dǎo)坑法(2)多重支護(hù)方法當(dāng)前第44頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)2.剛性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(1)大剛度支護(hù)和襯砌結(jié)構(gòu)(2)大范圍圍巖加固法(3)可縮式支護(hù)方法(4)分階段綜合控制法當(dāng)前第45頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)六、膨脹性及擠壓性圍巖隧道施工1.加強(qiáng)調(diào)查、量測(cè)圍巖的壓力和流變特性2.合理選擇施工方法3.防止圍巖濕度變化4.合理進(jìn)行圍巖支護(hù)5.適時(shí)襯砌控制變形(1)噴錨支護(hù)，穩(wěn)定圍巖(2)襯砌結(jié)構(gòu)及早閉合當(dāng)前第46頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)典型的大變形隧道奧地利的陶恩隧道阿爾貝格隧道日本的惠那山隧道我國(guó)的家竹箐隧道當(dāng)前第47頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)七、工程實(shí)例——烏鞘嶺隧道(1)工程概況

蘭州至武威段是中國(guó)鐵路“八縱八橫”中歐亞大陸橋的重要組成部分，是內(nèi)地通往新疆等西部地區(qū)的重要通道。該線東起蘭州站，經(jīng)河口南、永登至打柴溝，翻越烏鞘嶺至武威南站，全長(zhǎng)二百九十八公里，隨著西部大開(kāi)發(fā)客貨運(yùn)輸量的急劇增加，目前的單線能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求，只能靠增建二線鐵路來(lái)解決。

當(dāng)前第48頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

設(shè)計(jì)為兩座單線隧道，隧道長(zhǎng)20050m，隧道出口段線路位于半徑為1200m的曲線上，右、左緩和曲線伸入隧道分別為68.84m及127.29m，隧道其余地段均位于直線上，線間距40m，兩隧道線路縱坡相同，主要為11‰的單面下坡,右線隧道較左線隧道高0.56～0.73m，洞身最大埋深1100m左右。隧道左、右線均采用鉆爆法施工，右線隧道先期開(kāi)通。隧道輔助坑道共計(jì)15座，其中斜井13座，豎井1座，橫洞1座。當(dāng)前第49頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第50頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(2)工程特點(diǎn)地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育地應(yīng)力高、分布復(fù)雜圍巖軟弱，開(kāi)挖變形量顯著圍巖流變性能顯著隧道規(guī)模大，工期緊，任務(wù)重施工環(huán)境復(fù)雜，工程質(zhì)量要求高當(dāng)前第51頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(3)施工變形情況左線隧道最大拱頂下沉1053mm(DK177+495)，一般在500～600mm左右，平均下沉30～35mm/d；右線隧道最大拱頂下沉227mm(YDK177+610)，一般在100～200mm左右。左線隧道內(nèi)軌上1.5m收斂值最大1034mm(DK177+590)，一般為700mm左右，拱腳最大978mm，一般為300～700mm右線隧道內(nèi)軌上4m收斂值最大548mm(YDK177+590)，一般為300～400mm左右。當(dāng)前第52頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(4)設(shè)計(jì)情況F7斷層原設(shè)計(jì)方案當(dāng)前第53頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(4)設(shè)計(jì)情況二次襯砌

預(yù)留變形量

噴混凝土

預(yù)留變形量

噴混凝土

系統(tǒng)錨桿

補(bǔ)強(qiáng)系統(tǒng)錨桿

F7斷層變更設(shè)計(jì)方案一當(dāng)前第54頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(4)設(shè)計(jì)情況F7斷層變更設(shè)計(jì)方案二當(dāng)前第55頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)嶺脊高地應(yīng)力軟巖區(qū)段系統(tǒng)錨桿

二次襯砌

預(yù)留變形量

噴混凝土

當(dāng)前第56頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)推薦支護(hù)參數(shù)當(dāng)前第57頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(5)施工方案適合大型設(shè)備快速施工要求的臺(tái)階法開(kāi)挖技術(shù)核心土1131153558420200719.52007507505000拱墻襯砌仰拱①②③④預(yù)留核心土200當(dāng)前第58頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(5)施工方案超前注漿小導(dǎo)管?chē)鷰r加固技術(shù)系統(tǒng)中長(zhǎng)錨桿（管）圍巖加固技術(shù)拱腳小直徑錨索加固技術(shù)多重支護(hù)、分次施作技術(shù)提高二次襯砌剛度、適時(shí)施作二次襯砌技術(shù)活動(dòng)性斷層帶隧道結(jié)構(gòu)處理技術(shù)當(dāng)前第59頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第四節(jié)黃土地質(zhì)按塑性指數(shù)(Ip)的大小可分為：一、黃土分類及對(duì)隧道工程的影響(一)黃土分類老黃土新黃土黃土質(zhì)粘砂土(1＜Ip≤7）黃土質(zhì)砂粘土(7＜Ip≤17)黃土質(zhì)粘土(17＜Ip)按形成年代分為：當(dāng)前第60頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(二)黃土地層對(duì)隧道工程的影響

(1)黃土節(jié)理影響在隧道開(kāi)挖時(shí)，土體容易順著節(jié)理張松或剪斷。當(dāng)前第61頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(二)黃土地層對(duì)隧道工程的影響

(2)黃土沖溝地段對(duì)施工的影響當(dāng)隧道在較長(zhǎng)的范圍內(nèi)沿著沖溝或塬邊平行走向，而覆蓋較薄或偏壓很大的情況下，容易發(fā)生較大的坍塌或滑坡現(xiàn)象。當(dāng)前第62頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

(3)黃土溶洞與陷穴影響隧道若建在其上方，則有基礎(chǔ)下沉的危害。隧道若修建在其下方，常有發(fā)生冒頂?shù)奈ｋU(xiǎn)。隧道若修建在其鄰側(cè)，則有可能承受偏壓，使圍巖與襯砌處于不利的受力狀態(tài)。當(dāng)前第63頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

(3)黃土溶洞與陷穴影響當(dāng)前第64頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

(4)水對(duì)黃土隧道施工的影響濕陷性運(yùn)輸困難當(dāng)前第65頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、黃土隧道施工的注意事頂

(1)黃土隧道的施工應(yīng)采用機(jī)械挖掘，不宜采用鉆爆法施工。

(3)施工時(shí)特別注意拱腳與墻腳處斷面，如超挖過(guò)大，應(yīng)用漿砌片石回填。如發(fā)現(xiàn)該處土體承載力不夠，應(yīng)立即加設(shè)錨桿或采取其它措施進(jìn)行加固。

(2)開(kāi)挖方法宜采用短臺(tái)階法或分部開(kāi)挖法(留核心法)，初期支護(hù)應(yīng)緊跟開(kāi)挖面施作。當(dāng)前第66頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)黃土隧道軟弱地基處理的方法比較多，施工中根據(jù)實(shí)際情況選擇。換填當(dāng)前第67頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)灰土擠密樁當(dāng)前第68頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)樹(shù)根樁注漿及其它措施當(dāng)前第69頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

(4)避免黃土圍巖開(kāi)挖后暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，圍巖周壁風(fēng)化至內(nèi)部，圍巖體松弛加快，進(jìn)而發(fā)生坍方。

(5)做好洞頂、洞門(mén)及洞口的防排水系統(tǒng)工程，并妥善處理好陷穴、裂縫，以免地面積水浸蝕洞體周?chē)?，造成土體坍塌。

(6)噴射混凝土?xí)r噴射機(jī)的壓力一般不宜超過(guò)0.2MPa。

(7)錨桿施工宜采用煤礦干鉆成孔。當(dāng)前第70頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第五節(jié)巖溶地質(zhì)一、溶洞的類型及對(duì)隧道施工的影響溶洞一般有死、活、干、濕、大、小幾種。巖溶對(duì)隧道工程的影響主要有四個(gè)方面：洞害水害洞穴充填物坍塌、洞頂?shù)乇沓料莓?dāng)前第71頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)可按巖溶對(duì)隧道的不同影響情況及施工條件，采取引流、跨越、加固、清除、注漿等不同措施或綜合治理。二、隧道遇到溶洞的處理措施

(1)應(yīng)查明溶洞分布范圍和類型，巖層的完整穩(wěn)定程度、填充物和地下水情況，據(jù)以確定施工方法。

(2)如巖層比較完整、穩(wěn)定，溶洞已停止發(fā)育，有比較堅(jiān)實(shí)的填充，且地下水量小，可采用探孔或物探等方法，探明地質(zhì)情況。

(3)常用處理溶洞的方法，有“引、堵、越、繞”。當(dāng)前第72頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)引排水遇到暗河或溶洞有水流時(shí)，宜排不宜堵。用暗管、涵洞、小橋等設(shè)施渲泄水流或開(kāi)鑿泄水洞將水排除洞外，或開(kāi)鑿泄水洞，將水排出洞外。暗管、涵洞或小橋圖8-4-1橋涵渲泄水流當(dāng)前第73頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)道隧圖8-4-2開(kāi)鑿泄水洞引水圖8-4-3引水槽涵管或小橋混凝土厚0.5~1.0m漿砌石片引水槽(洞)入消水洞橫向引引出或當(dāng)前第74頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)貴昆線梅花山隧道當(dāng)前第75頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)巖溶水流的位置在隧道頂部或高于隧道頂部時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)距離外，開(kāi)鑿引水斜洞(或引水槽)將水位降低到隧底標(biāo)高以下，再行引排。當(dāng)前第76頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)截水溝排水貴昆線巖腳寨隧道當(dāng)前第77頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)堵填對(duì)已停止發(fā)育、跨徑較小，無(wú)水的溶洞，可根據(jù)其與隧道相交的位置及其充填情況，采用混凝土、漿砌片石或干砌片石予以回填封閉圖8-4-4溶洞堵填方法之一漿砌片石混凝土填實(shí)圖8-4-5溶洞堵填方法之二干砌片石混凝土填實(shí)圖8-4-6溶洞堵填方法之三漿砌片石當(dāng)前第78頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)防護(hù)必要時(shí)可考慮注漿加固并加設(shè)隧道護(hù)拱及拱頂回填進(jìn)行處理必要時(shí)加設(shè)錨桿干砌片時(shí)壓漿漿砌片石厚1.0m片石、碎石回填密實(shí)圖8-4-7噴錨加固與漿砌護(hù)拱之一必要時(shí)加錨桿干砌片石壓漿混凝土套拱圖8-4-8噴錨加固與漿砌護(hù)拱之二當(dāng)前第79頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)跨越當(dāng)隧道一側(cè)遇到狹長(zhǎng)而較深的溶洞，可加深該側(cè)的邊墻基礎(chǔ)通過(guò)漿砌片石混凝土墻基圖8-4-9加深邊墻基礎(chǔ)當(dāng)前第80頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)跨越隧道底部遇有較大溶洞并有流水時(shí)，可在隧道底部以下砌筑圬工支墻，支承隧道結(jié)構(gòu)，并在支墻內(nèi)套設(shè)涵管引排溶洞水圖8-4-10支墻內(nèi)套設(shè)涵管漿砌片石漿砌片石支墻當(dāng)前第81頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)跨越隧道邊墻部位遇到較大、較深的溶洞，不宜加深邊墻基礎(chǔ)時(shí)，可在邊墻部位或隧底以下筑拱跨過(guò)圖8-4-11筑拱跨過(guò)隧道中線隧底混凝土隧底溶洞填充溶洞當(dāng)前第82頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)跨越當(dāng)隧道中部及底部遇有深狹的溶洞時(shí)，可加強(qiáng)兩邊墻基礎(chǔ)，并根據(jù)情況設(shè)置橋臺(tái)架梁通過(guò)圖8-4-12架梁跨過(guò)當(dāng)前第83頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)川黔線蝦子梁隧道當(dāng)前第84頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)黔桂線觀音閣隧道當(dāng)前第85頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)黔桂線觀音閣隧道左側(cè)邊墻處理當(dāng)前第86頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)貴昆線罵支隧道當(dāng)前第87頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)湘黔線馬旺2號(hào)隧道當(dāng)前第88頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)盤(pán)西線沙坡隧道當(dāng)前第89頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)⑤繞行施工在巖溶區(qū)施工，個(gè)別溶洞處理耗時(shí)且困難時(shí)，可采取迂回導(dǎo)坑繞過(guò)溶洞，繼續(xù)進(jìn)行隧道施工，并同時(shí)處理溶洞，以節(jié)省時(shí)間，加快施工進(jìn)度。繞行開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)防止洞壁失穩(wěn)。當(dāng)前第90頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)⑥洞穴充填物處理樁基當(dāng)溶洞內(nèi)堆積物不易清除且不流失時(shí)，可采用端承樁或摩擦樁加固地基南嶺隧道當(dāng)前第91頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)⑥洞穴充填物處理枝柳線祥秘隧道當(dāng)前第92頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)⑥洞穴充填物處理注漿換填當(dāng)前第93頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、溶洞地段隧道施工的注意事項(xiàng)

(1)施工前應(yīng)了解山頂?shù)乇硭⒊鏊攸c(diǎn)的情況，并首先對(duì)地表進(jìn)行必要的處理。

(2)在下坡地段遇到溶洞時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備足夠數(shù)量的排水設(shè)備。

(3)建立綜合預(yù)報(bào)體系

(4)開(kāi)挖方法宜采用臺(tái)階法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。

(5)當(dāng)施工達(dá)到溶洞邊緣，各工序應(yīng)緊密銜接，支護(hù)和襯砌趕前。當(dāng)前第94頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、溶洞地段隧道施工的注意事項(xiàng)

(6)施工中注意檢查溶洞頂部，及時(shí)處理危石。

(7)在溶洞地段的爆破作業(yè)應(yīng)盡量做到多打眼、打淺眼，并控制爆破藥量且減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。

(9)在溶洞充填體中掘進(jìn)，如充填物松軟，可用超前支護(hù)施工。

(10)溶洞未做出處理方案前，不要將棄渣隨意傾填于溶洞中。

(8)當(dāng)隧道一側(cè)遇到溶洞時(shí)，應(yīng)先開(kāi)挖該側(cè)，待支護(hù)開(kāi)挖完成后再開(kāi)挖另一側(cè)。當(dāng)前第95頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、工程實(shí)例——武隆隧道

(一)工程概況武隆隧道號(hào)稱“鐵路修建史上的地質(zhì)博物館”，工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件十分復(fù)雜。

溶洞規(guī)模巨大

此前國(guó)內(nèi)外最大溶腔長(zhǎng)度僅為89m，本隧道溶腔長(zhǎng)度210m。如此大規(guī)模的暗河溶洞群在隧道建設(shè)史上是前所未有的。當(dāng)前第96頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)210m溶腔2#3#當(dāng)前第97頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)涌水量大

此前國(guó)內(nèi)外隧道最大涌水量?jī)H為129萬(wàn)m3/d，武隆隧道最大涌水量達(dá)718萬(wàn)m3/d，如此大的涌水量在國(guó)內(nèi)外隧道建設(shè)史上未見(jiàn)報(bào)道。當(dāng)前第98頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(二)研究的總體思路當(dāng)前第99頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)

首先利用TSP-202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行長(zhǎng)距離較為準(zhǔn)確的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)；在TSP-202預(yù)測(cè)資料分析的基礎(chǔ)上，在掌子面距異常區(qū)域15m范圍內(nèi)，利用SIR－20型地質(zhì)雷達(dá)對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確探測(cè)，準(zhǔn)確預(yù)報(bào)掌子面前方和隧道周邊15m范圍內(nèi)的地質(zhì)情況變化，確定巖溶、暗河及裂隙的大小范圍及充水情況；在巖溶地質(zhì)揭露之后采用ZGS1610智能工程探測(cè)聲波儀進(jìn)行近距離的地質(zhì)預(yù)報(bào)，根據(jù)三種不同的地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)手段，確定了‘先長(zhǎng)后短，先局部后碎部’的基本原則，充分利用地質(zhì)預(yù)報(bào)技術(shù)資源，進(jìn)一步合理調(diào)整施工方案。三種預(yù)測(cè)方法相互驗(yàn)證補(bǔ)充，為施工提供了準(zhǔn)確的地質(zhì)資料，保證了安全和快速施工。

(三)巖溶系統(tǒng)綜合探測(cè)技術(shù)當(dāng)前第100頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)巖溶系統(tǒng)綜合探測(cè)技術(shù)

為了解決巖溶系統(tǒng)探測(cè)難題，采用三種預(yù)報(bào)方法相互補(bǔ)充，智能化綜合評(píng)判，確定巖溶系統(tǒng)的分布及形式。長(zhǎng)距預(yù)報(bào)采用TSP子系統(tǒng)，預(yù)測(cè)隧道前方150m的地質(zhì)情況；當(dāng)前第101頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)切面預(yù)報(bào)用聲波儀對(duì)巖溶空腔范圍進(jìn)行探測(cè)。當(dāng)前第102頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)近距預(yù)報(bào)用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行精確探測(cè)。當(dāng)前第103頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)(四)暗河地段涌水預(yù)測(cè)及治理方案涌水量預(yù)測(cè)對(duì)隧道標(biāo)高附近及其以上龐大空間范圍內(nèi)的巖溶水系統(tǒng)識(shí)別與劃分，根據(jù)水力學(xué)特征，采用系統(tǒng)辨識(shí)方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，理論涌水量為650萬(wàn)m3/d(實(shí)際涌水量為718萬(wàn)m3/d)。當(dāng)前第104頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)集水廊道行洪道泄水洞2#３#當(dāng)前第105頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)溶洞段隧道施工技術(shù)探測(cè)前加固方案：襯砌防護(hù)、地基加固、換填、拱橋跨越等。當(dāng)前第106頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)隧道中線隧底混凝土隧底溶洞填充溶洞當(dāng)前第107頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)溶洞段隧道施工技術(shù)探測(cè)后優(yōu)化方案：由于拱橋方案無(wú)法克服巖溶水涌入隧道影響運(yùn)營(yíng)安全的弊端，且無(wú)法滿足基礎(chǔ)承載力要求。優(yōu)化為樁基托梁跨越。托梁樁基當(dāng)前第108頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第109頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)當(dāng)前第110頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)第六節(jié)高地應(yīng)力(巖爆)硬巖地質(zhì)

埋深較深的隧道工程，在高應(yīng)力、脆性巖體中，由于施工爆破擾動(dòng)原巖，巖體受到破壞，使掌子面附近的巖體突然釋放出潛能，產(chǎn)生脆性破壞，這時(shí)圍巖表面發(fā)生爆裂聲，隨之有大小不等的片狀巖塊彈射剝落出來(lái)，這種現(xiàn)象稱之巖爆。一、巖爆的概念當(dāng)前第111頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)二、隧道內(nèi)巖爆的特點(diǎn)(1)巖爆在未發(fā)生前并無(wú)明顯的預(yù)兆(雖然經(jīng)過(guò)仔細(xì)找頂并無(wú)空響聲)。(2)巖爆時(shí)，巖塊自洞壁圍巖母體彈射出來(lái)，一般呈中厚邊薄的不規(guī)則片狀。(3)巖爆發(fā)生的地點(diǎn)，多在新開(kāi)挖工作面及其附近。當(dāng)前第112頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、巖爆產(chǎn)生的機(jī)理巖石的全應(yīng)力——應(yīng)變曲線

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Φstf1f2Φsp(0.7~0.8)Rb0.05Rb當(dāng)前第116頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、巖爆預(yù)測(cè)巖爆預(yù)測(cè)的主要判據(jù)巖性判據(jù)臨界深度判據(jù)當(dāng)前第117頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、巖爆預(yù)測(cè)巖爆的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)微震法(A-E法)Acoustic—Emission方法，又稱為亞聲頻探測(cè)法或聲發(fā)射法。

當(dāng)巖石臨近破壞之際，A—E(微震)噪音讀數(shù)迅速增加，如果地音探測(cè)器平均噪音讀數(shù)大于預(yù)定的目標(biāo)，就意味著有巖爆來(lái)臨。當(dāng)前第118頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、巖爆預(yù)測(cè)巖爆的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)電磁輻射監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)法

依據(jù)完整煤(巖)壓縮變形破壞過(guò)程中，彈性范圍內(nèi)不產(chǎn)生電磁輻射，峰值強(qiáng)度附近的電磁輻射最強(qiáng)烈，軟化后無(wú)電磁輻射的原理，采用特制的儀器，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)煤(巖)體變形破裂過(guò)程中發(fā)出的電磁輻射。脈沖信號(hào)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理和分析研究，來(lái)預(yù)報(bào)煤(巖)爆。當(dāng)前第119頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、巖爆預(yù)測(cè)巖爆的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)鉆屑法

鉆屑法是通過(guò)向巖體鉆小直徑鉆孔，根據(jù)鉆孔過(guò)程中單位孔深排粉量的變化規(guī)律和打鉆過(guò)程中各種動(dòng)力現(xiàn)象，了解巖體應(yīng)力集中狀態(tài)，達(dá)到預(yù)報(bào)巖爆的目的。強(qiáng)度較低的巖體在巖爆危險(xiǎn)地段打鉆時(shí)，鉆孔排粉量劇增，最多可達(dá)正常值10倍以上，一般認(rèn)為排粉量為正常值的2倍以上時(shí)，即有發(fā)生巖爆的危險(xiǎn)。強(qiáng)度較高的巖體通過(guò)巖心柄化現(xiàn)象判斷。當(dāng)前第120頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)五、巖爆的防治措施強(qiáng)化圍巖，出發(fā)點(diǎn)是給圍巖一定的徑向約束，使圍巖的應(yīng)力狀態(tài)較快地從平面轉(zhuǎn)向三維應(yīng)力狀態(tài)，以達(dá)到延緩或抑制巖爆發(fā)生的目的。弱化圍巖的主要措施是注水、超前預(yù)裂爆破、排孔法、切縫法等。弱化圍巖，目的是改變巖石的物理力學(xué)性質(zhì)，降低巖石的脆性和儲(chǔ)存能量的能力。或是解除能量，使能量向有利的方向轉(zhuǎn)化和釋放?；痉椒ó?dāng)前第121頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)五、巖爆的防治措施防治措施微弱型巖爆跡象：距掌子面約1～3倍洞徑范圍內(nèi)，爆破后出現(xiàn)聲小且頻率低的爆裂聲，隨后片狀巖塊從拱部或側(cè)墻墜落下來(lái)，巖片厚度1cm～3cm不等，大小在10cm～40cm左右，持續(xù)時(shí)問(wèn)一般在20min以內(nèi)。防治措施：可向工作面及隧道壁面噴水來(lái)促進(jìn)圍巖軟化，從而消除或緩解巖爆程度。當(dāng)前第122頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)中等型巖爆跡象：距掌子面約1～3倍洞徑范圍內(nèi)，爆破后10min~20min，將聽(tīng)到巖體外露面巖體爆裂的聲音，聲音與前者相比偏大且頻率偏高。緊接著垂直于巖體節(jié)理面的方向?qū)l(fā)生彈射的巖片。伴隨著可聽(tīng)到類似打槍“啪、啪、啪”的響聲，隨后在1min～2min以內(nèi)將發(fā)生巖塊爆裂墜落現(xiàn)象，這時(shí)爆下來(lái)的巖塊相對(duì)來(lái)說(shuō)較厚較大，厚度一般達(dá)10cm以上，長(zhǎng)×寬達(dá)40×10cm2以上，一般為長(zhǎng)條片狀型，這種現(xiàn)象有時(shí)持續(xù)幾分鐘，有時(shí)持續(xù)1h~2h。防治措施：可停止施工作業(yè)，退后100m待避，可設(shè)法遠(yuǎn)距離向巖爆區(qū)巖面噴射水，待巖爆緩解，基本無(wú)巖爆跡象后進(jìn)行找頂，撬除已松裂的巖片、巖塊，進(jìn)行噴混凝土。隨后在巖爆區(qū)鉆孔安裝錨桿、掛網(wǎng)噴混凝土。當(dāng)前第123頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)較強(qiáng)型巖爆跡象：一般發(fā)生在距工作面8m～50m的范圍內(nèi)。除有中等強(qiáng)度的巖爆跡象外，主要特征：從巖爆開(kāi)始，約lh-2h后，巖爆變劇，聲音也較響，可聽(tīng)到巖體內(nèi)部巖石因斷裂而發(fā)出的“嘣、嘣、嘣”類似悶炮聲響，爆裂下來(lái)的巖片也比較大，厚約10cm～15cm以上，長(zhǎng)×寬約為60cm×25cm以上，最大的巖塊將近1m，爆下來(lái)巖石量也較多。一般達(dá)到5~6m3以上，最大時(shí)達(dá)到10m3以上。個(gè)別片狀巖塊由于受擠壓破壞掉下后呈微拱形狀；有時(shí)巖塊在脫離母巖的瞬間發(fā)生爆裂，呈粉碎狀彈射下來(lái)；有時(shí)拌有“嘣嘣”的巨晌，表面上看起來(lái)巖體較完整，其實(shí)內(nèi)部已爆裂，敲擊巖面可聽(tīng)到空響聲；在現(xiàn)場(chǎng)還可以看至4在兩節(jié)理面交接處巖石受擠壓破壞成粉碎現(xiàn)象。當(dāng)前第124頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)較強(qiáng)型巖爆防治措施：停止施工作業(yè)，退后200nl待避待巖爆自然緩解后，用機(jī)械手找頂，撬除松裂巖石．及時(shí)噴鋼纖維混凝土。在邊墻及拱部成放射狀傾斜向巖體內(nèi)部鉆孔．并向孔內(nèi)灌高壓水，使巖體有一定程度軟化，加快圍巖內(nèi)部的應(yīng)力釋放隨后安裝錨桿、掛鋼筋網(wǎng)，噴鋼纖維混凝土。當(dāng)前第125頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)強(qiáng)烈型巖爆跡象：除較強(qiáng)型巖爆所述現(xiàn)象之外，巖爆發(fā)生將更頻繁，巖爆下來(lái)的巖石量更多，施工開(kāi)挖極不安全。防治措施：(1)必須配合鉆孔爆破卸載法，盡可能使圍巖內(nèi)部的應(yīng)力得以釋放。(2)預(yù)鉆孔法，在工作面周?chē)?設(shè)計(jì)斷面以外)成放射狀傾斜向巖體內(nèi)部鉆孔，以2排為好，主動(dòng)給巖體提供變形空間，使其內(nèi)部的高應(yīng)力得到有效的釋放。必要時(shí)可配合向孔內(nèi)灌注高壓水，此時(shí)釋放應(yīng)力的效果更好。(3)采用分部開(kāi)挖的方案：先開(kāi)挖導(dǎo)坑，待周?chē)鷩鷰r應(yīng)力釋放巖爆自然緩解后再出碴，而后擴(kuò)大開(kāi)挖，循環(huán)漸進(jìn)。施工不受工期控制時(shí)可采用此方法。當(dāng)前第126頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)六、巖爆地段隧道施工的注意事項(xiàng)

(1)如設(shè)有平行導(dǎo)坑，則平導(dǎo)應(yīng)掘進(jìn)超前正洞一定距離，以了解地質(zhì)，分析可能發(fā)生巖爆的地段，為正洞施工達(dá)到相應(yīng)地段時(shí)加強(qiáng)防治，采取必要措施。(2)爆破應(yīng)選用預(yù)先釋放部分能量的方法，如超前預(yù)裂爆破法、切縫法和排孔法等，先期將巖層的原始應(yīng)力釋放一些，以減少巖爆的發(fā)生。(3)根據(jù)巖爆發(fā)生的頻率和規(guī)模情況，必要時(shí)應(yīng)考慮縮短爆破循環(huán)進(jìn)尺。(4)巖爆引起坍方時(shí)，應(yīng)迅速將人員和機(jī)械撤到安全地段。當(dāng)前第127頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)七、工程實(shí)例——秦嶺隧道Ⅱ線(一)工程概況(二)地質(zhì)特征(三)秦嶺隧道巖爆的表現(xiàn)特征(四)施工中針對(duì)巖爆的主要措施當(dāng)前第128頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)一、瓦斯的性質(zhì)(1)瓦斯(沼氣)為無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)味的氣體(2)瓦斯比重為0.554僅占空氣一半(3)瓦斯不能自燃，但極易燃燒

碳質(zhì)頁(yè)巖存貯瓦斯第七節(jié)煤系地層當(dāng)前第129頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)二、瓦斯的燃燒和爆炸性當(dāng)前第130頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)三、瓦斯放出的類型

(1)瓦斯的滲出(2)瓦斯的噴出(3)瓦斯的突出當(dāng)前第131頁(yè)\共有147頁(yè)\編于星期五\22點(diǎn)四、瓦斯隧道的分類根據(jù)瓦斯涌出量分為低瓦斯隧道高瓦斯隧道瓦斯突出隧道根據(jù)瓦斯涌出量分為非瓦斯工區(qū)低瓦斯工區(qū)<0.5m3/min高瓦斯工區(qū)≥0.5m3/min瓦斯突出工區(qū)按絕對(duì)瓦斯涌出量隧道工區(qū)可分為當(dāng)前第132頁(yè)\共有147