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建设施工

在进行隧道施工过程中,首先需要对不良地质地段的施工进行提前研究,采取针对性的措施,并做出详细的施工方案.本文通过介绍几种常见的不良质地中隧道施工的处理方法和注意事项,重点对黄土、断层、溶洞三种不良地质地段隧道施工方法进行了详细的介绍。

在修建隧道及地下工程中,常常会面临很多不良的工程地质状况及水文地质情况。在一般情况下,首先需要对不良地质地段的施工进行提前研究,采取针对性的措施,并做出详细的施工方案,才能更快更好的建设隧道工程。通过采用合理的施工技术加快安全施工的同时,提升隧道工程的建设质量。

一、隧道施工中黄土围岩的处理方法


天津润木科技有限公司

  1. 黄土围岩地质条件下隧道施工方法

    (一)进行黄土地层的隧道施工,首先要对处于施工范围的黄土地形构造与分布状况进行分析和调查。对因构造节理切割而形成的不稳定部位,特别需要进行支护加固措施来处理,以防止坍塌,做到安全施工。
    (二)在施工进行中,一旦黄土围岩开挖后,围岩周壁风化至内部,会引起围岩体松弛,进而造成坍塌,需尽快施工,及时喷射混凝土,把锚杆、钢筋网和支撑作初期支护,同时采用复合式衬砌,在衬砌背后需采用拱顶密实的回填,这样可以快速形成严密的支护体系。
    (三)做好黄土地层洞顶、洞门及洞口的防排水措施是十分关键的。当地下水量较大时,在洞内需采用井点降水法,把水位降至隧道衬砌底部以下,同时加快施工速度;在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流,以防造成土体坍塌。

    2.黄土围岩隧道施工需注意的事项

    施工中应以“勤量测、强支护、短开挖、少扰动、严治水、实回填”作为施工原则,做好洞口、洞门及洞顶的排水,对出现的陷穴、裂缝进行妥善处理,防治水过度的浸蚀洞体周围,避免坍塌事故的发生。施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,应用浆砌片石回填,不要开挖太大。一旦发现土体的承载力不够,应设置锚杆措施来进行加固。

    (一)探明断层地带隋况
    施工前,切实掌握所遇断层带的所有情况。当断层破碎带的宽度较大,破坏程度严重。破碎带的充填物情况复杂,且有较多地下水时,应在隧道一侧或两侧开挖调查导坑。利用调查导坑详细测绘地质状况后,应及时做好封闭衬砌;调查导坑穿过断层后,宜在较好的岩层中掘进一段距离再转入正洞,开辟新的工作面,以加快施工进度。如设有平行导坑时,可超前于正洞,预先了解正洞断层的实际地质情况,并有利于排水。
    (二)防排水作业。如断层带地下水是由地表水补给时,应在地表设置截排系统引排。对断层承压水,应在每个掘进循环中,向巷道前进方向钻凿不小于2个超前钻孔,其深度宜在4m以上,以探明地下水的情况。随工作面的向前推进挖好排水沟,并根据岩质情况,必要时加以铺砌。如为反坡掘进则除应准备足够的抽水设备外,并应安排适当的集水坑。坑壁或坑顶有水流出时,应凿眼安置套管集中引排,使其不漫流。
    (三)开挖作业。采用爆破法掘进时,应严格掌握炮眼数量、深度及 装药量。原则上应尽量减小爆破对围岩的震动;采用分部开挖法时,其下部开挖宜左右两侧交替作业。如遇两侧软硬不同时,应用偏槽法开挖,按 先软后硬顺序交错进行。

    二、暗河中突水突泥地段隧道施工的处理方法


    隧道通过暗河的富水段接触带、岩溶地段时,在施工中常会发生突水突泥的现象。天津润木科技有限公司
    1.突泥地段施工

    施工中,首先要依靠地质超前预报作出判断.根据涌泥量的大小,提前采用帷幕注浆或超前小导管预注浆进行封堵,以加固地层止水。一旦发生有危害的突泥时,必须尽快将口堵住。堵塞的材料以钢筋、钢管和钢为骨架,填塞草袋、劈柴和木板。堵口后,用喷混凝土将其封闭,并将周围洞身加固;然后沿开挖面周边设直径40mm、直径50mm或直径80mm长6m~8m的超前无缝钢管支护,必要时两层、三层重叠,形成“套管”以增大其 抵抗松散地层压力的能力。同时在此断面附近设置监控量测点,监控量测围岩的收敛变形情况。

    2.突水地段施工在暗河的突水地段进行隧道施工,防水、排水措施是极其重要的。一旦发生涌水,应迅速排出,以防大量地下水涌入洞内,危害隧道施工。当快进入富水地段施工前,应提前对前方地下水含量、压力、分布有一定的了解,做好预探预报工作,根据预测结果设置探水孔,判断涌水的可能性 大小。

    同时采用上部弧形导坑预留核心土法、台阶法等开挖方法,用超前小导管注浆止水穿越突水段。根据渗漏水的情况,进行支护处理,备足抽水设备,设置单排或多排弹簧排水管,引导水流进入排水沟将水排出洞外。同时对全断面模筑铺设防水钢筋混凝土和复合防水板。

    三、煤层瓦斯地段隧道施工的处理方法

    1.隧道穿过瓦斯溢出地段,应预先确定瓦斯探测方法,并制订瓦斯稀释措施、防爆措施和紧急救援等措施。

    2.在选择瓦斯地区的施工方法时,要求各工序间距尽量短,尽快对瓦斯地段进行衬砌封闭,并保证混凝土的密实性,以防瓦斯溢出。当开挖部分较多时,岩层暴露的总面积多,成洞时间长,洞内各工序交错分散,易使瓦斯各处积滞浓度不匀,这对施工是很不利的。因此,应尽量选择分部少的施工方法,只要条件许可,就应尽可能采用全断面开挖,因其工序简单、面积大、通风好,随挖随护,能够很快缩短煤层中瓦斯放出的时问并缩小围岩暴露面,有利于防止瓦斯。
    3.加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。把空气中的瓦斯浓度吹淡到爆炸浓度以下的1/5~1/l0,并将其排出洞外。有瓦斯的隧道,必须采用机械通风。通风设备必须防止漏风,并配置备用的通风机,一旦原有通风机发生故障时,备用风机能立即供风,始终保证工作面空气内的瓦斯浓度在允许限度以内。当通风机发生故障或停止运转时,洞内工作人员应马上撤离到新鲜空气地区,直至通风恢复正常,才能进入工作面继续工作。

    4.采取防爆设施:①在瓦斯散发区段,使用防爆安全型的电器设备。洞内运转机械须具有防爆性能,避免运转时发生高温火花。机械施T时,要防止金属与坚石撞击、摩擦而发生火化。②采用非电毫秒爆破,并使用安全炸药,采用毫秒雷管时,最后一段的延迟时间不得超过130ms。③洞内使用防爆灯或蓄电池灯照明,只准用电缆,不准使用皮线。

    四、岩溶地段隧道施工的处理方法


    岩溶地段隧道施工的处理分为岩溶水的处理和溶洞的处理两种。
    岩溶水处理方法

    溶洞水现阶段多选择“以堵为主”,这样做的可以减少地下水的过度疏排引起的水文地质条件的变化,影响人类生活环境。主要从以下三方面来处理:

    (1)通过注浆来止水。在岩溶裂隙中,通常会采用“围截注浆法”止水,这样可以形成封闭止水帷幕,浆液可以快速的填充于大裂隙连通的小裂隙,层层缩小包围圈,在注浆深度范围内使岩溶裂隙水成为管道型涌水,最后在裂隙逆流而上的深处部位的出水口逆流注浆,把水堵往更深层。需要注意的是不能盲目填堵,应合理疏导,不能过于集中抽排孔洞的地下水,不能集中拙排大量地下水,应均匀缓慢地让地下水下降,同时也不能过量开采地下水,水位下降不应低于溶洞顶面,以保证岩溶水的承压状态。如有多个含水层时,尽量不采上部含水层的水。
    (2)泄水洞排水。在施工中,如果预测前方可能出现水量大,水压大的岩溶地段时,需要考虑专门设置排水隧洞,而泄水洞应设置在地下水来向的—侧,同时备足抽水设备,以防止岩溶水突然袭击。

    五、结束语

    隧道施工中会常常出现很多复杂的不良地质情况,需要根据不同的地质特别有区别的进行隧道施工,做到谨慎对待,周全考虑,否则将会给施工和今后的隧道使用带来严重的影响,需要引起我们的高度注意。


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