项目7不良地质隧道施工
目录Contents膨胀性围岩任务7.1黄土任务7.2溶洞任务7.3风积沙任务7.4
目录Contents瓦斯地层任务7.5岩爆任务7.6高地温任务7.7塌方任务7.8
在修建隧道过程中,常遇到一些不利于施工的特殊岩土地段,如膨胀性围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等,在开挖、支护和衬砌过程中如果处理不当,极易引起塌方及衬砌下沉等安全质量方面的严重事故,并影响隧道的顺利掘进。隧道通过不良地质地段时,应注意以下几点:(1)不良地质地段隧道施工前必须根据设计提供的工程及水文地质材料,结合现场实际情况进行分析研究,制订完善的施工技术方案。(2)不良地质地段隧道施工应遵守“先治水、管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则。(3)不良地质地段隧道施工时,必须加强量测工作,并及时反馈量测结果,发现问题,及时处理。(4)不良地质地段隧道施工前,应采用超前地质预报,加强施工地质工作。施工中应力求稳步前进、严防塌方。
教学目标知识目标通过本项目的学习,学生应掌握不良地质的概念、类型、特点及施工方法等。能力目标通过本项目的学习,学生能够理解不良地质的概念,掌握不良地质的特点及其施工方法,具备现场施工的能力。
教学目标案例1.工程概况阳城隧道位于陕西省榆林市靖边县,全长7108.25m,为单洞双线隧道,最大埋深213.44m。采用人字坡,进口方向坡度+3‰,变坡点在1号斜井小里程侧300m处,出口方向坡度-7‰。阳城隧道设置两座斜井,1号斜井为双车道,采用无轨运输方式,长439m(平距),与线路平面交角90°。1)地形地貌隧道地处毛乌素沙漠向黄土高原过渡区,沿线地形受地台抬升及黄土高原水流向源侵蚀的影响,下切作用明显,“V”字形冲沟发育,呈树枝状分布,形成沟壑纵横、支离破碎的特点,地形较为复杂,为典型的黄土高原侵蚀性梁峁沟谷地貌类型。阳城隧道
教学目标?
教学目标2016年9月30日,DK245+072.4处(埋深约120m)施工超前小导管时,掌子面拱部左侧出现一处溜腔,有砂土泥水涌出,溜腔直径约0.8m,稳定后空腔约12m3,溜腔向掌子面前方上方延伸。现场立即组织人员撤离,待溜腔稳定后,喷射混凝土及时回填封堵。
教学目标2)地质雷达对上台阶拱顶以下1.3m处横向进行了地质雷达扫描,经地质雷达探测,初步判断该段前方地质复杂,围岩主要由砂土层、砂层组成,结构松散,围岩含泥量、含水量较大。围岩自稳能力差,开挖时,周边围岩易挤入,掌子面易垮塌,施工难度大;初期支护易发生大变形、开裂,施工安全风险高。3)初步地质判定与分析根据现场揭示地质围岩情况,DK245+070.40~DK245+072.4段拱顶出现砂层、砂土层,拱顶出现土石界面,同时根据DK245+072.4处掌子面拱部左侧出现一处溜腔(揭示为富水砂土),DK245+072.4掌子面前方处于7‰下坡,同时根据1号斜井1斜+20富水砂层结束,进入全风化至强风化砂岩,结合该掌子面出现土石界面,推测该处掌子面拱顶揭示砂层地质向掌子面大里程方向向下延伸。
教学目标3.施工方案1)特殊不良地质及对隧道施工影响隧址区白垩系洛河组砂岩,其工程地质特征表现为泥质胶结,成岩差,受湿度、温度影响特别易风化、崩解,长期强度低,开挖后成砂状。无地下水时,围岩有一定的自稳能力,当地下水发育时,开挖后4~6h,围岩含水量快速增加,围岩发生崩解、软化,呈流塑状,工程性质迅速恶化。从已处理完成的1斜1+00~1斜0+20段分析,砂岩全风化,原岩结构已破坏,岩体呈砂状松散结构,围岩有股状渗流水,隧底多处出现涌水、涌砂。下台阶及隧底砂层呈软流塑状,开挖时,掌子面向前下滑或溜塌,周边围岩向内挤入,极易发生垮塌,拱架接脚施工困难。初支变形大,已支护段不稳定,初喷混凝土出现剥落,甚至拱架出现扭曲现象,拱架背后脱空或形成空腔。砂层粉粒含量较多,透水性差,排水困难,真空降水时易堵管。
教学目标1号斜井1斜1+00~1斜0+20段富水砂层段主要采用了水平、竖向真空降水结合掌子面及径向注浆方法施工。从现场施工来看,初支变形大,易侵限,需进行二次支护;一次注浆难以达到需求的固结、挤密稳定围岩的效果,往往需反复注浆,工效低、费用也不少。因此,考虑到阳城隧道该段落控制工期方面的要求,建议采用对围岩加固效果较好的水平旋喷桩超前预加固法施工。2)超前预加固和降水措施根据兰渝铁路桃树坪隧道出口工区,按台阶法开挖方式进行水平旋喷加固,辅以超前真空降水和后续井点降水相结合的施工经验,我们建议本隧道采用桃树坪隧道出口工区施工方案。(1)周边围岩加固措施。采用水平旋喷桩超前预加固施工,对隧道周边围岩、掌子面、锁脚三方面进行预加固,主要参数采用铁道第三勘察设计院集团有限公司(简称铁三院)“蒙华浩三段施隧参11-1