2011秋第8章不良地质隧道施工10.ppt

隧道工程 主讲教师：曹志军 第八章 不良地质隧道施工 第八章 不良地质隧道施工 思考题 1、不良和特殊地质地段隧道施工的一般原则是什么？ 2、特殊地质地段隧道施工指导原则是什么？ 3、简述常见不良地质的类型及其隧道施工易出现的安全和质量问题。 4、简述富水断层破碎围岩隧道施工要点。 5、简述膨胀性和挤压性围岩对隧道施工的危害、设计及其施工要点。 6、简述黄土地层、煤系地层、岩溶地质和高地应力硬岩隧道的施工要点。 第一节 概述 第二节 富水断层破碎围岩 第三节 膨胀性和挤压性围岩 四、膨胀性围岩隧道设计 （一）膨胀性围岩隧道设计理念 （二）膨胀性围岩隧道设计内容 （三）膨胀性围岩隧道设计实例 五、膨胀性及挤压性围岩隧道施工 第四节 黄土地质 第五节 岩溶地质 一、溶洞的类型及对隧道施工的影响 第六节 高地应力硬岩（岩爆）地质 第七节 煤系地层 第八节 隧道施工坍方处理措施 二、预防坍方的施工措施 三、隧道坍方的处理措施 第九节 高地温 一、高地温的热源 二、高地温地段隧道施工的措施 (1)为保证隧道施工人员进行正常的安全生产，我国有关部门对隧道施工作业环境的卫生标准都有规定。如铁道部规定，隧道内气温不得超过28℃；交通部规定，隧道内气温不宜高于30℃.国外的资料介绍，日本规定隧道内温度低于37 ℃. (2)为达到规定的标准，在施工中一般采取通风和洒水及通风与洒水相结合的措施。地温较高时，可采用大型通风设备予以降温。地温很高时，在正洞开挖工作面前方的一段距离，利用平导超前钻探，如有热水涌出，可在平导内增建降水、排水设施和排水钻孔，以降低正洞的水位。如正洞施工中仍有热水涌出时，、可采用水玻璃水泥系药液注浆，以发挥截水及稳定围岩的作用。 二、高地温地段隧道施工的措施 (3)高温地段的衬砌混凝土：在高温（如70 ℃高温）的岩体及喷混凝土上浇筑二次衬砌混凝土时，即使厚度再薄，水化热也不易逸出。由于混凝土里面和表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。因此，对二次混凝土衬砌防止裂缝，应采取下述措施： ①为了防止高温时的强度降低，应选定合适的水灰比，并考虑到对温泉水的耐久性，宜采用高炉矿渣水泥（分离粉碎型水泥）。混凝土配合比和掺合剂应做试验优选。 ②在防水板和混凝土衬砌之间设置隔热材料，可隔断从岩体传播来的热量，使混凝土内的温度应力降低。 ③把一般衬砌混凝土的浇筑长度适当缩短。 ④用防水板和无纺布组合成缓冲材料，由于与喷混凝土隔离，因此，混凝土衬砌的收缩可不受约束。 ⑤适当设置裂缝诱发缝，一般在两拱角延长方向设置。 二、高地温地段隧道施工的措施 (4)中暑症的防治措施。在高温条件下施工除采用降温措施外，还应注意中暑症的防治工作。中暑症可分为热痉挛症、热虚脱症和热射症3种类型，其症状及处置如下： ①热痉挛：由于出汗过多，体内的水分、盐类缺乏而引起。其症状为在作业中和作业后，发作性肌肉痉挛和疼痛。对此症应采取充分地摄取水和盐类予以缓解症状。 ②热虚脱：由于循环系统失调而引起。其主要症状为血压降低、速脉、小脉、头晕、头痛、呕吐、皮肤苍白、体温轻度上升。采取的措施是，循环器官有异常的人员严禁参加施工。对有症状者增加补水次数，并在阴凉处静卧休息。 ③热射症：由于体温调节中枢失调，体温上升；症状为，体温高、兴奋、乏力和皮肤干燥等。采取的措施，对高温不适应者应避免在洞内作重体力劳动。在高温施工地段采用冷水喷雾等方法降温，必要时对患者可采取医疗急救处置。 二、高地温地段隧道施工的措施 (5)合理安排高温作业时间：根据坑道内的高温程度、劳动强度和劳动效率，确定劳动工时，以策施工人员的健康和安全。 (6)加强健康管理：有高血压、心脏病的患者，由于高温作业有引起症状恶化之虞；疲劳、空腹、睡眠不足、酒醉等容易诱发中暑症，对此类人员应禁止参加劳动。在高温作业时，易发生维生素、水分、盐类的缺乏，对此需进行充分的补充。为缓解疲劳，在适温适湿的环境下休息，或充分地进行卧床休息。 ③坍方冒顶。在清碴前应支护陷穴口，地层极差时，在陷穴口附近地面打设地面锚杆，洞内可采用管棚支护和钢架支撑。 ④洞口坍方，一般易坍至地表，可采取暗洞明作的办法。 (3）处理坍方的同时，应加强防排水工作。坍方往往与地下水活动有关，治坍应先治水。防止地表水渗入坍体或地下，弓｝截地下水，防止渗入坍方地段，以免坍方扩大。具体措施有： ①对地表沉陷和裂缝，用不透水土壤夯填紧密，开挖截水沟，防止地表水渗入坍体。 ②坍方通顶时，应在陷穴口地表四周挖沟排水，并设雨棚遮盖穴顶。陷穴口回填应高出地面并用粘土或圬工封口，做好排水。 ③坍体内有地下水活动时，用管槽引至排水沟排出，防止坍方扩大。 (4)坍方地段的衬砌，应视坍穴大小和地质情况予以加强。衬砌背后与坍穴洞孔