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1、不良及特殊地质地段隧道施工教学课件( (二二) )特殊地质地段特殊地质地段 特特特特殊殊殊殊地地地地质质质质地地地地段段段段是是是是指指指指膨膨膨膨胀胀胀胀地地地地层层层层、软软软软弱弱弱弱黄黄黄黄土土土土地地地地层层层层、含含含含水水水水未未未未固固固固结结结结围围围围岩岩岩岩、溶溶溶溶洞洞洞洞、断断断断层层层层、岩岩岩岩爆爆爆爆、流流流流沙沙沙沙等等等等地地地地段段段段以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。以及瓦斯溢出地层等。二、不良和特殊地质地段隧道工程二、不良和特殊地质地段隧道工程 隧隧隧隧道道道道通通通通过过过过不不不不良良良良、特特特特殊殊殊殊地地地地质质质质
2、地地地地段段段段，其其其其施施施施工工工工有有有有关关关关注意事项如下：注意事项如下：注意事项如下：注意事项如下：1.1.编制施工计划注意的事项编制施工计划注意的事项 在在在在充充充充分分分分调调调调查查查查研研研研究究究究的的的的基基基基础础础础上上上上，根根根根据据据据围围围围岩岩岩岩级级级级别别别别结结结结合合合合施施施施工工工工单单单单位位位位的的的的具具具具体体体体情情情情况况况况，综综综综合合合合考考考考虑虑虑虑各各各各方方方方面面面面的的的的因因因因素素素素，拟拟拟拟定定定定施工方案。施工方案。施工方案。施工方案。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件2.2.选择施工方法注意事项选
3、择施工方法注意事项 特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以特殊地质地段隧道施工，以“先治水、短开先治水、短开先治水、短开先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。为指导原则。为指导原则。为指导原则。 隧道选择施工方法隧道选择施工方法隧道选择施工方法隧道选择施工方法( ( ( (包括开挖及支护包括开挖及支护包括开挖及支护包括开挖及支护) ) ) )时，应时，应时，应时，应以安全及工程质量为前提，综合考虑隧
4、道工程地质以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质以安全及工程质量为前提，综合考虑隧道工程地质及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施及水文地质条件、断面形式、尺寸、埋置深度、施工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因工机械装备、工期要求、经济和技术的可行性等因素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性素而定。同时应考虑
5、围岩变化时施工方法的适应性素而定。同时应考虑围岩变化时施工方法的适应性及其变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。及其变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。及其变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。及其变更的可能性，以兔造成工程失误和增加投资。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件3.3.加强监控和量测工作加强监控和量测工作 4.4.使用喷锚技术注意事项使用喷锚技术注意事项 施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求：施工时应符合下列要求： (1)(1)(1)(1)爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除爆破后如开挖工作面有
6、坍塌可能时，应在清除爆破后如开挖工作面有坍塌可能时，应在清除危石后及时喷射混凝土护面。危石后及时喷射混凝土护面。危石后及时喷射混凝土护面。危石后及时喷射混凝土护面。(2)(2)(2)(2)锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应锚喷支护后仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢拱架支撑加强支护。及早装设钢拱架支撑加强支护。及早装设钢拱架支撑加强支护。及早装设钢拱架支撑加强支护。5.5.采用临时支护时注意事项采用临时支护时注意事项不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑
7、不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求：作临时支护，并应符合下列要求： (1)(1)(1)(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。围岩压力。围岩压力。围岩压力。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(2)(2)(2)(2)围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底
8、膨现象或可能产生沉围岩出现底部压力，产生底膨现象或可能产生沉陷时应加设底梁；陷时应加设底梁；陷时应加设底梁；陷时应加设底梁；(3)(3)(3)(3)当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露当围岩极为松软破碎时，应采用先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；面应用支撑封闭严密；(4)(4)(4)(4)根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑
9、；形成联合支撑；形成联合支撑；形成联合支撑；(5)(5)(5)(5)支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支撑的作用。作用。作用。作用。 6.6.选用掘进方法时注意事项选用掘进方法时注意事项 特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合开挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合开挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合
10、开挖。应视地质、环境、安全、工程质量等条件合理选用。理选用。理选用。理选用。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件7.7.掘进时遇有围岩压力过大注意事项掘进时遇有围岩压力过大注意事项 拱拱拱拱部部部部扩扩扩扩挖挖挖挖前前前前发发发发现现现现顶顶顶顶部部部部下下下下沉沉沉沉，应应应应先先先先挑挑挑挑顶顶顶顶后后后后扩扩扩扩挖挖挖挖。当当当当扩扩扩扩挖挖挖挖后后后后发发发发现现现现顶顶顶顶部部部部下下下下沉沉沉沉，应应应应立立立立好好好好拱拱拱拱架架架架和和和和模模模模板板板板先先先先灌灌灌灌筑筑筑筑满满满满足足足足设设设设计计计计断断断断面面面面部部部部分分分分的的的的拱拱拱拱圈圈圈圈，待待待待混混
11、混混凝凝凝凝土土土土达达达达到到到到所所所所需需需需强强强强度度度度并并并并加加加加强强强强拱拱拱拱架架架架支支支支撑撑撑撑后后后后，再再再再行行行行挑挑挑挑顶顶顶顶灌灌灌灌筑筑筑筑其其其其余余余余部部部部分分分分。挑挑挑挑顶顶顶顶作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。作业宜先护后挖，暴露面应用支撑封闭严密。8.8.遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项遇有松散、自稳差的围岩掘进时注意事项 采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方采用压注水泥砂浆或化学浆液加固围岩的方采用压注水泥
12、砂浆或化学浆液加固围岩的方法，以提高其自稳性。法，以提高其自稳性。法，以提高其自稳性。法，以提高其自稳性。 9.9.衬砌出现开裂或下沉时注意事项衬砌出现开裂或下沉时注意事项 当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措施加固基底。取措施加固基底。取措施加固基底。取措施加固基底。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件一、膨胀性围岩的基本特征与分级一、膨胀性围岩的基本特征与分级 ( (一一) )膨胀岩基本特征膨胀岩基本特征(1)(1)(1)(1)质软，强度低质软，强度低质软，强度低质软，强度低 ；
13、(2)(2)(2)(2)自由膨胀率高；自由膨胀率高；自由膨胀率高；自由膨胀率高；(3)(3)(3)(3)空隙率大空隙率大空隙率大空隙率大 ；(4)(4)(4)(4)易风化、崩解性强易风化、崩解性强易风化、崩解性强易风化、崩解性强 ；(5)(5)(5)(5)膨胀压力大膨胀压力大膨胀压力大膨胀压力大 ；( (二二) )膨胀岩的判别与分级膨胀岩的判别与分级 膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一膨胀岩的判别，大体上依据以下两个方面：一是间接反应岩石膨胀指标是间接反应岩石膨胀指标是间接反应岩石膨胀指标是间接反应岩石膨胀指
14、标 ；二是直接定量反应岩石；二是直接定量反应岩石；二是直接定量反应岩石；二是直接定量反应岩石膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标膨胀力学指标以及不同荷载下的膨胀率大小的指标 。 第二节膨胀性围岩地段隧道施工第二节膨胀性围岩地段隧道施工不良及特殊地质地段隧道施工教学课件 膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、膨胀岩按其膨胀性的大小可划分为弱膨胀岩、中等膨胀岩和强膨胀岩中等膨胀岩和强膨胀岩中等膨胀岩和强膨胀岩中等膨胀岩和强
15、膨胀岩3 3 3 3级，见表。级，见表。级，见表。级，见表。项目项目项目项目指标指标指标指标极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀力( ( ( (P P P Pmaxmaxmaxmax) ) ) )100kPa100kPa100kPa100kPa极限膨胀率极限膨胀率极限膨胀率极限膨胀率( ( ( (p p p pmaxmaxmaxmax) ) ) )3%3%3%3%干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率干燥饱和吸水率(Rdw(Rdw(Rdw(Rdw) ) ) )10%10%10%10%自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率自由膨胀率(Fs(Fs(Fs(Fs) ) ) )30%30%30%30%矿物
16、质成分矿物质成分矿物质成分矿物质成分( ( ( (蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量蒙托石、伊利石含量) ) ) )15%15%15%15% 膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照膨胀岩等级是以膨胀岩实验数据为基础，参照表划分，只须满足其中表划分，只须满足其中表划分，只须满足其中表划分，只须满足其中2 2 2 2项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。项即应划为该级别的膨胀岩。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件项目项目项目项目极限膨胀力极限膨胀力极限膨胀
17、力极限膨胀力(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)极限膨胀极限膨胀极限膨胀极限膨胀率率率率(%)(%)(%)(%)干燥饱和吸干燥饱和吸干燥饱和吸干燥饱和吸水率水率水率水率(%)(%)(%)(%)自由膨胀自由膨胀自由膨胀自由膨胀率率率率(%)(%)(%)(%)弱膨胀岩弱膨胀岩弱膨胀岩弱膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩中膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩强膨胀岩10030010030010030010030030050030050030050030050050050050050031531531531515301530153015303030303010301030103010303050305030
18、503050505050503050305030503050507050705070507070707070二、膨胀性围岩对隧道施工的危害二、膨胀性围岩对隧道施工的危害 ( (一一) )围岩普通开裂围岩普通开裂 隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放隧道开挖后，由于开挖面上岩体原始应力释放产生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收产生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收产生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收产生胀裂；另外，因为表层土体风干而脱水，产生收缩裂缝。缩裂缝。缩裂缝。缩裂缝。 不良及特殊
19、地质地段隧道施工教学课件( (二二) )坑道下沉坑道下沉 由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑由于坑道下部膨胀岩体的承载力较低，加之坑道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道上部围岩压力过大，坑道下沉变形明显。另外，隧道只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出道只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出道只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出道只能采用分部开挖，在后部工序开挖暴露的围岩出现风化膨胀，产
20、生较大的收缩地压力，加上坑道的下现风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下现风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下现风化膨胀，产生较大的收缩地压力，加上坑道的下沉，往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍沉，往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍沉，往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍沉，往往造成支撑过渡变形、失效，进而引起土体坍塌、挤压和膨胀变形等现象。塌、挤压和膨胀变形等现象。塌、挤压和膨胀变形等现象。塌、挤压和膨胀变形等现象。 ( (三三) )围岩膨胀突出和坍塌围岩膨胀突出和坍塌 隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧
21、道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，隧道开挖过程中或开挖后，围岩产生膨胀变形，周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土周边土体向洞内膨胀突出，造成开挖断面缩小。在土体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和体丧失支撑或支撑力不够的状态下，由于围岩压力和膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌膨胀压力的综
22、合作用，使土体产生局部破坏形成坍塌现象。现象。现象。现象。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件( (四四) )隧道底部隆起隧道底部隆起 隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，隧道底部开挖后，洞底围岩的上部压力解除，又无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产又无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产又无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产又无仰拱支护体约束时，由于应力释放，洞底围岩产生卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨生卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨生卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞
23、底围岩产生浸水膨生卸荷膨胀，加之坑道积水，使洞底围岩产生浸水膨胀，造成洞底围岩隆起变形。胀，造成洞底围岩隆起变形。胀，造成洞底围岩隆起变形。胀，造成洞底围岩隆起变形。 ( (五五) )衬砌变形和破坏衬砌变形和破坏 在整体式在整体式在整体式在整体式( ( ( (模筑混凝土模筑混凝土模筑混凝土模筑混凝土) ) ) )衬砌中，常发生下列现象衬砌中，常发生下列现象衬砌中，常发生下列现象衬砌中，常发生下列现象: : : :(1)(1)(1)(1)在在在在先先先先拱拱拱拱后后后后墙墙墙墙法法法法施施施施工工工工中中中中，拱拱拱拱部部部部衬衬衬衬砌砌砌砌完完完完成成成成后后后后至至至至开开开开挖挖挖挖马马马
24、马口口口口的的的的这这这这段段段段时时时时间间间间，由由由由于于于于围围围围岩岩岩岩和和和和膨膨膨膨胀胀胀胀压压压压力力力力，常常常常常常常常产产产产生生生生拱拱拱拱脚脚脚脚内内内内移移移移，同同同同时时时时发发发发生生生生不不不不均均均均匀匀匀匀下下下下沉沉沉沉，拱拱拱拱脚脚脚脚支支支支撑撑撑撑受受受受力力力力大大大大，发发发发生生生生扭曲、变形或折断。扭曲、变形或折断。扭曲、变形或折断。扭曲、变形或折断。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(2)(2)(2)(2)拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经拱顶受挤压
25、下沉，也有向上凸起。拱顶外缘经常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、常出现纵向贯通拉裂缝，而拱顶内缘出现挤裂、脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。脱皮、掉块现象。(3)(3)(3)(3)在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐在拱腰部位出现纵向裂缝，这些裂缝有时可逐渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。渐发展到张开、错台。(4)(4)(4)(4)当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙
26、式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开当采用直墙式边墙时，边墙常受膨胀侧压而开裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂裂，甚至张开、错台，少数曲墙也有出现水平裂缝的情况。缝的情况。缝的情况。缝的情况。(5)(5)(5)(5)当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出当底部未做仰拱或仅做一般铺底时，有时会出现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。现底部膨起，铺底被破坏。
27、不良及特殊地质地段隧道施工教学课件三、膨胀性围岩隧道设计三、膨胀性围岩隧道设计 ( (一一) )荷载的确定荷载的确定 膨胀性围岩除膨胀性围岩除膨胀性围岩除膨胀性围岩除“松弛效应松弛效应松弛效应松弛效应”外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。外，还有膨胀压力。由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复由于膨胀性围岩岩性复杂，产生膨胀压力的机理复杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经验公式确定其膨胀力引起的荷杂，很难用适当的经
28、验公式确定其膨胀力引起的荷载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先载变化。因此对不同程度的膨胀岩，设计时，应先核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方核准其膨胀特性，然后采用以工程类比法为主的方法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监控法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监控法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监控法，确定支护与衬砌的设计参数，施工中通过监控量测加以修改。量测加以修改。量测加以修改。量测
29、加以修改。 ( (二二) )膨胀岩隧道断面型式膨胀岩隧道断面型式 膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆膨胀性隧道断面型式一般应采用圆形、椭圆形和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。形和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。形和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。形和马蹄形，仰拱应与支护衬砌等厚。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件( (三三) )膨胀性隧道支护形式与参数膨胀性隧道支护形式与参数 膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：膨胀岩隧道支护应适应膨胀岩特性：在不在不在不在不使
30、围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；使围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；使围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；使围岩失稳条件下，允许围岩有一定变形；支护支护支护支护形式特征适应围岩膨胀速度变化；形式特征适应围岩膨胀速度变化；形式特征适应围岩膨胀速度变化；形式特征适应围岩膨胀速度变化；支护变形时间支护变形时间支护变形时间支护变形时间应适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道应适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道应适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道应适应围岩膨胀收敛持续时间。为此，膨胀岩隧道支护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支支护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支支
31、护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支支护形式可采用可压缩支护、可拆换支护与增补支护。护。护。护。( (四四) )预留变形量预留变形量 考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根考虑膨胀岩对衬砌变形影响，隧道净空应根据其膨胀特性预留据其膨胀特性预留据其膨胀特性预留据其膨胀特性预留520cm520cm520cm520cm的变形量。的变形量。的变形量。的变形量。( (五五) )防排水防排水 无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水无论何种矿物成分的膨胀围岩，如果没有水无论何种矿物成分的膨
32、胀围岩，如果没有水的作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计的作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计的作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计的作用，围岩就不会产生膨胀和收缩，因此在设计时应加强围岩防水和结构防水。时应加强围岩防水和结构防水。时应加强围岩防水和结构防水。时应加强围岩防水和结构防水。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件四、膨胀性围岩隧道施工要点四、膨胀性围岩隧道施工要点 1.1.加强调查、量测围岩的压力和流变加强调查、量测围岩的压力和流变 在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行在施工过程中应
33、对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应充分的调查和量测，分析其变化规律。对地下水亦应探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以探明分布范围及规律，了解水对施工的影响程度，以便根据围岩动态采取相应的施工措施。便根据围岩动态采取相应的施工措施。便根据围岩动态采取相应的施工措施。便根据围岩动态采取相应的施工措施。 2.2.合理选择施工方法合理选择施工方法 在施工中应以尽量减少对围岩
34、产生扰动和防止在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程水的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程水的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程水的浸湿为原则，宜采用无爆破掘进法。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和宜不分
35、部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法眼镜法眼镜法眼镜法”。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件3.3.防止围岩湿度变化防止围岩湿度变化 隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工
36、积水对围岩强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸湿等。的浸湿等。的浸湿等。的浸湿等。 4.4.合理进行围岩支护合理进行围岩支护 在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：在施工时应往意以下几点：(1)(1)(1)(1)喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；喷锚支护，稳定围岩；(2)(2)(2)(2)衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。衬砌结构及早闭合。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件第三节第三节 黄土地段隧道施工黄土地段隧道施工( (一一) )黄土分类黄土分类 黄土按
37、其形成年代可分为：黄土按其形成年代可分为：黄土按其形成年代可分为：黄土按其形成年代可分为：vv老老老老黄黄黄黄土土土土：形形形形成成成成于于于于下下下下更更更更新新新新世世世世Q Q Q Q1 1 1 1的的的的午午午午城城城城黄黄黄黄土土土土和和和和中中中中更更更更新新新新世世世世Q Q Q Q2 2 2 2的离石黄土；的离石黄土；的离石黄土；的离石黄土；vv新新新新黄黄黄黄土土土土：上上上上更更更更新新新新世世世世Q Q Q Q3 3 3 3的的的的马马马马兰兰兰兰黄黄黄黄土土土土及及及及全全全全新新新新世世世世QQQQ4 4 4 4下下下下部部部部的次生黄土；的次生黄土；的次生黄土；的次
38、生黄土；vv新新新新近近近近堆堆堆堆积积积积黄黄黄黄土土土土：Q Q Q Q4 4 4 4的的的的最最最最新新新新堆堆堆堆积积积积物物物物，多多多多为为为为近近近近几几几几十十十十年年年年至近几百年形成的。至近几百年形成的。至近几百年形成的。至近几百年形成的。一、黄土分类及其对隧道工程的影响一、黄土分类及其对隧道工程的影响 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件 根根根根据据据据其其其其物物物物理理理理性性性性质质质质不不不不同同同同，按按按按塑塑塑塑性性性性指指指指数数数数( ( ( (I Ip p) ) ) )的的的的大大大大小小小小可可可可分分分分为为为为黄黄黄黄土土土土质质质质粘粘粘粘砂砂
39、砂砂土土土土(1(1(1(1I Ip p7)7)7)7)，黄黄黄黄土土土土质质质质砂砂砂砂粘粘粘粘土土土土(7(7(7(7I Ip p17)17)17)17)及黄土质粘土及黄土质粘土及黄土质粘土及黄土质粘土(17(17(17(17I Ip p) ) ) )。 ( (二二) )黄土地层对隧道工程的影响黄土地层对隧道工程的影响 (1)(1)(1)(1)黄土节理影响黄土节理影响黄土节理影响黄土节理影响 在在在在隧隧隧隧道道道道开开开开挖挖挖挖时时时时，土土土土体体体体容容容容易易易易顺顺顺顺着着着着节节节节理理理理张张张张松松松松或或或或剪剪剪剪断断断断。如如如如果果果果这这这这种种种种地地地地层层
40、层层位位位位于于于于坑坑坑坑道道道道顶顶顶顶部部部部，则则则则极极极极易易易易产产产产生生生生“塌塌塌塌顶顶顶顶”。如如如如果果果果位位位位于于于于侧侧侧侧壁壁壁壁，则则则则普普普普遍遍遍遍出出出出现现现现侧侧侧侧壁壁壁壁掉掉掉掉土土土土，若若若若施施施施工时处理不当，常会引起较大的坍塌。工时处理不当，常会引起较大的坍塌。工时处理不当，常会引起较大的坍塌。工时处理不当，常会引起较大的坍塌。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(2)(2)(2)(2)黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响黄土冲沟地段对施工的影响 当当当当隧隧隧隧道道道道在在在在较较较较长长长长的的
41、的的范范范范围围围围内内内内沿沿沿沿着着着着冲冲冲冲沟沟沟沟或或或或塬塬塬塬边边边边平平平平行行行行走走走走向向向向，而而而而覆覆覆覆盖盖盖盖较较较较薄薄薄薄或或或或偏偏偏偏压压压压很很很很大大大大的的的的情情情情况况况况下下下下，容容容容易易易易发发发发生生生生较大的坍塌或滑坡现象。较大的坍塌或滑坡现象。较大的坍塌或滑坡现象。较大的坍塌或滑坡现象。(3)(3)(3)(3)黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响黄土溶洞与陷穴影响 黄黄黄黄土土土土溶溶溶溶洞洞洞洞与与与与陷陷陷陷穴穴穴穴，是是是是黄黄黄黄土土土土地地地地区区区区经经经经常常常常见见见见到到到到的的的的不不不不良良
42、良良地地地地质质质质现现现现象象象象，隧隧隧隧道道道道若若若若建建建建在在在在其其其其上上上上方方方方，则则则则有有有有基基基基础础础础下下下下沉沉沉沉的的的的危危危危害害害害。隧隧隧隧道道道道若若若若修修修修建建建建在在在在其其其其下下下下方方方方，常常常常有有有有发发发发生生生生冒冒冒冒顶顶顶顶的的的的危危危危险险险险。隧隧隧隧道道道道若若若若修修修修建建建建在在在在其其其其邻邻邻邻侧侧侧侧，则则则则有有有有可可可可能能能能承承承承受受受受偏偏偏偏压压压压，使使使使围围围围岩岩岩岩与衬砌处于不利的受力状态。与衬砌处于不利的受力状态。与衬砌处于不利的受力状态。与衬砌处于不利的受力状态。 不良
43、及特殊地质地段隧道施工教学课件(4)(4)(4)(4)水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响水对黄土隧道施工的影响 在在在在含含含含有有有有地地地地下下下下水水水水的的的的黄黄黄黄土土土土层层层层中中中中修修修修建建建建隧隧隧隧道道道道，由由由由于于于于黄黄黄黄土土土土在在在在干干干干燥燥燥燥时时时时很很很很坚坚坚坚固固固固，承承承承压压压压力力力力也也也也较较较较高高高高，施施施施工工工工可可可可顺顺顺顺利利利利进进进进行行行行。当当当当其其其其受受受受水水水水浸浸浸浸湿湿湿湿后后后后，呈呈呈呈不不不不同同同同程程程程度度度度的的的的湿湿湿湿陷陷陷陷性性性性，会会
44、会会突突突突然然然然发发发发生生生生下下下下沉沉沉沉现现现现象象象象，使使使使开开开开挖挖挖挖后后后后的的的的围围围围岩岩岩岩迅迅迅迅速速速速丧丧丧丧失失失失自自自自稳稳稳稳能能能能力力力力，如如如如果果果果支支支支护护护护措措措措施施施施满满满满足足足足不不不不了了了了变变变变化化化化后后后后的的的的情情情情况况况况，极极极极容容容容易易易易造成坍塌。造成坍塌。造成坍塌。造成坍塌。 二、黄土隧道的施工方法二、黄土隧道的施工方法 (1)(1)(1)(1)黄黄黄黄土土土土隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工，应应应应做做做做好好好好黄黄黄黄土土土土中中中中构构构构造造造造节节节节理理理理的的的的产产
45、产产状状状状与分布状况的调查。与分布状况的调查。与分布状况的调查。与分布状况的调查。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(2)(2)(2)(2)施施施施工工工工中中中中应应应应遵遵遵遵循循循循“短短短短开开开开挖挖挖挖、少少少少扰扰扰扰动动动动、强强强强支支支支护护护护、实实实实回回回回填填填填、严严严严治治治治水水水水、勤勤勤勤量量量量测测测测”的的的的施施施施工工工工原原原原则则则则，紧紧紧紧凑凑凑凑施施施施工工工工工工工工序序序序，精心组织施工。精心组织施工。精心组织施工。精心组织施工。(3)(3)(3)(3)开开开开挖挖挖挖方方方方法法法法宜宜宜宜采采采采用用用用短短短短台台台台阶阶阶
46、阶法法法法或或或或分分分分部部部部开开开开挖挖挖挖法法法法( ( ( (留留留留核核核核心心心心法法法法) ) ) )，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。，初期支护应紧跟开挖面施作。(4)(4)(4)(4)黄黄黄黄土土土土围围围围岩岩岩岩开开开开挖挖挖挖后后后后暴暴暴暴露露露露时时时时间间间间过过过过长长长长，围围围围岩岩岩岩周周周周壁壁壁壁风风风风化化化化至至至至内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。内部，围岩体松弛加快，进而发生坍方。(5)(5)(5)(5)做做做做好好好好
47、洞洞洞洞顶顶顶顶、洞洞洞洞门门门门及及及及洞洞洞洞口口口口的的的的防防防防排排排排水水水水系系系系统统统统工工工工程程程程，并并并并妥妥妥妥善善善善处处处处理理理理好好好好陷陷陷陷穴穴穴穴、裂裂裂裂缝缝缝缝，以以以以免免免免地地地地面面面面积积积积水水水水浸浸浸浸蚀蚀蚀蚀洞洞洞洞体体体体周周周周围围围围，造成土体坍塌。造成土体坍塌。造成土体坍塌。造成土体坍塌。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(1)(1)(1)(1)施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射施工中如发现工作面有失稳现象，应及时用喷射混凝土封闭
48、、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护 。(2)(2)(2)(2)施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，施工时特别注意拱脚与墙脚处断面，如超挖过大，应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够，应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取
49、其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。 (3)(3)(3)(3)黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，黄土隧道施工宜先作仰拱，如果不能先作仰拱时，可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加可在开挖与灌筑仰拱前，为防止边墙向内位移，应加设支撑。设支撑。设支撑。设支撑。(4)(4)(4)(4)锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆
50、宜采用药包式或早强砂浆锚杆。锚杆宜采用药包式或早强砂浆锚杆。(5)(5)(5)(5)施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临施工中如发现不安全因素，应暂停开挖，加强临时支护，以便采取适应性的工序安排。时支护，以便采取适应性的工序安排。时支护，以便采取适应性的工序安排。时支护，以便采取适应性的工序安排。 三、黄土隧道施工的注意事顶三、黄土隧道施工的注意事顶 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件第四节第四节 溶洞地段隧道施工溶洞地段隧道施工 溶溶溶溶洞洞洞洞是是是是以以以以岩岩岩岩溶溶溶溶水水水水的的的的溶溶溶溶蚀
51、蚀蚀蚀作作作作用用用用为为为为主主主主，间间间间有有有有潜潜潜潜蚀蚀蚀蚀和和和和机机机机械械械械塌塌塌塌陷陷陷陷作作作作用用用用而而而而造造造造成成成成的的的的基基基基本本本本水水水水平平平平方方方方向向向向延延延延伸伸伸伸的的的的通通通通道道道道。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。溶洞是岩溶现象的一种。 一、溶洞的类型及对隧道施工的影响一、溶洞的类型及对隧道施工的影响 溶溶溶溶洞洞洞洞一一一一般般般般有有有有死死死死、活活活活、干干干干、湿湿湿湿、大大大大、小小小小几几几几种种种种。死死死死、干干干干、小小小小的的的的浴浴浴浴洞洞洞洞比比比比较较较较容容容容易
52、易易易处处处处理理理理，而而而而活活活活、湿湿湿湿、大大大大的的的的溶洞，处理方法则较为复杂。溶洞，处理方法则较为复杂。溶洞，处理方法则较为复杂。溶洞，处理方法则较为复杂。 岩岩岩岩溶溶溶溶对对对对隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程的的的的影影影影响响响响主主主主要要要要有有有有四四四四个个个个方方方方面面面面：洞洞洞洞害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表沉陷等。害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表沉陷等。害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表沉陷等。害、水害、洞穴充填物及坍塌、洞顶地表沉陷等。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(1)(1)(1)(1)有有有有的的的的岩岩岩岩溶溶溶溶洞洞洞洞穴穴
53、穴穴深深深深或或或或基基基基底底底底充充充充填填填填物物物物松松松松软软软软；有有有有的的的的顶顶顶顶板板板板高高高高悬悬悬悬不不不不稳稳稳稳，有有有有严严严严重重重重崩崩崩崩坠坠坠坠之之之之虞虞虞虞；有有有有的的的的岩岩岩岩溶溶溶溶发发发发育育育育情情情情况况况况复复复复杂杂杂杂，洞洞洞洞穴穴穴穴、暗暗暗暗河河河河上上上上下下下下迂迂迂迂回回回回交交交交错错错错，通通通通道道道道重重重重叠叠叠叠；有有有有的的的的溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀大大大大厅厅厅厅长长长长、宽宽宽宽上上上上百百百百米米米米，高高高高达达达达几几几几十十十十米米米米；如如如如当当当当隧隧隧隧道道道道通通通通过过过过，其工程艰巨，结
54、构处理复杂，施工困难。其工程艰巨，结构处理复杂，施工困难。其工程艰巨，结构处理复杂，施工困难。其工程艰巨，结构处理复杂，施工困难。(2)(2)(2)(2)在在在在岩岩岩岩溶溶溶溶地地地地区区区区修修修修建建建建隧隧隧隧道道道道，施施施施工工工工中中中中常常常常遇遇遇遇水水水水囊囊囊囊或或或或暗暗暗暗河河河河岩岩岩岩溶溶溶溶水水水水的的的的突突突突然然然然袭袭袭袭击击击击，往往往往往往往往泥泥泥泥沙沙沙沙涌涌涌涌流流流流，堵堵堵堵塞塞塞塞坑坑坑坑道道道道，给给给给施工安全造成威胁。施工安全造成威胁。施工安全造成威胁。施工安全造成威胁。(3)(3)(3)(3)由由由由于于于于洞洞洞洞穴穴穴穴围围围
55、围岩岩岩岩节节节节理理理理、裂裂裂裂隙隙隙隙发发发发育育育育，岩岩岩岩石石石石破破破破碎碎碎碎或或或或充充充充填物松软，在施工中极易发生坍塌，危害施工安全。填物松软，在施工中极易发生坍塌，危害施工安全。填物松软，在施工中极易发生坍塌，危害施工安全。填物松软，在施工中极易发生坍塌，危害施工安全。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件二、隧道遇到溶洞的处理措施二、隧道遇到溶洞的处理措施 当当当当隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工遇遇遇遇到到到到岩岩岩岩溶溶溶溶危危危危害害害害时时时时，可可可可按按按按岩岩岩岩溶溶溶溶对对对对隧隧隧隧道道道道的的的的不不不不同同同同影影影影响响响响情情情情况况况况及及及及
56、施施施施工工工工条条条条件件件件，采采采采取取取取引引引引流流流流、跨跨跨跨越越越越、加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。加固、清除、注浆等不同措施或综合治理。 (1)(1)(1)(1)隧隧隧隧道道道道通通通通过过过过岩岩岩岩溶溶溶溶区区区区，应应应应查查查查明明明明溶溶溶溶洞洞洞洞分分分分布布布布范范范范围围围围和和和和类类类类型型型型，岩岩岩岩层层层层的的的的完完完完整整整整稳稳稳稳定定定定程程程程度度度度、填填填填充充充充物物物物和和和和地地地地下下下下水水水水情情情情况况况况，据据据据以以以以确定施工方法。确
57、定施工方法。确定施工方法。确定施工方法。(2)(2)(2)(2)隧隧隧隧道道道道穿穿穿穿过过过过岩岩岩岩溶溶溶溶区区区区，如如如如岩岩岩岩层层层层比比比比较较较较完完完完整整整整、稳稳稳稳定定定定，溶溶溶溶洞洞洞洞已已已已停停停停止止止止发发发发育育育育，有有有有比比比比较较较较坚坚坚坚实实实实的的的的填填填填充充充充，且且且且地地地地下下下下水水水水量量量量小小小小，可可可可采采采采用用用用探探探探孔孔孔孔或或或或物物物物探探探探等等等等方方方方法法法法，探探探探明明明明地地地地质质质质情情情情况况况况。如如如如有有有有变变变变化应采取相应的措施。化应采取相应的措施。化应采取相应的措施。化应
58、采取相应的措施。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(3)(3)(3)(3)岩岩岩岩溶溶溶溶地地地地段段段段隧隧隧隧道道道道常常常常用用用用处处处处理理理理溶溶溶溶洞洞洞洞的的的的方方方方法法法法，有有有有“引引引引、堵、越、绕堵、越、绕堵、越、绕堵、越、绕”四种。四种。四种。四种。引排水引排水引排水引排水 遇遇遇遇到到到到暗暗暗暗河河河河或或或或溶溶溶溶洞洞洞洞有有有有水水水水流流流流时时时时，宜宜宜宜排排排排不不不不宜宜宜宜堵堵堵堵。应应应应在在在在查查查查明明明明水水水水源源源源流流流流向向向向及及及及其其其其与与与与隧隧隧隧道道道道位位位位置置置置的的的的关关关关系系系系后后后后，用用
59、用用暗暗暗暗管管管管、涵涵涵涵洞洞洞洞、小小小小桥桥桥桥等等等等设设设设施施施施渲渲渲渲泄泄泄泄水水水水流流流流或或或或开开开开凿凿凿凿泄泄泄泄水水水水洞洞洞洞将将将将水水水水排排排排除除除除洞洞洞洞外外外外( ( ( (图图图图1)1)1)1)，或或或或开开开开凿凿凿凿泄泄泄泄水水水水洞洞洞洞，将将将将水水水水排排排排出出出出洞洞洞洞外外外外( ( ( (图图图图2)2)2)2)。当当当当岩岩岩岩溶溶溶溶水水水水流流流流的的的的位位位位置置置置在在在在隧隧隧隧道道道道顶顶顶顶部部部部或或或或高高高高于于于于隧隧隧隧道道道道顶顶顶顶部部部部时时时时，应应应应在在在在适适适适当当当当距距距距离离
60、离离外外外外，开开开开凿凿凿凿引引引引水水水水斜斜斜斜洞洞洞洞( ( ( (或或或或引引引引水水水水槽槽槽槽) ) ) )将将将将水水水水位位位位降降降降低低低低到到到到隧隧隧隧底底底底标标标标高高高高以以以以下下下下，再再再再行行行行引引引引排排排排( ( ( (图图图图3)3)3)3)。当当当当隧隧隧隧道道道道设设设设有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。有平行导坑时，可将水引入平行导坑排出。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件浆砌片石暗管、涵洞或小桥暗管、涵洞或小桥暗管、涵洞或小桥暗管、涵洞或小桥图图图图1 1
61、1 1 桥涵渲泄水流桥涵渲泄水流桥涵渲泄水流桥涵渲泄水流道隧图图图图2 2 2 2 开凿泄水洞引水开凿泄水洞引水开凿泄水洞引水开凿泄水洞引水图图图图3 3 3 3 引水槽引水槽引水槽引水槽涵管或小桥涵管或小桥涵管或小桥涵管或小桥混凝土厚混凝土厚混凝土厚混凝土厚0.51.0m0.51.0m0.51.0m0.51.0m浆砌石片浆砌石片浆砌石片浆砌石片引水槽引水槽引水槽引水槽( ( ( (洞洞洞洞) ) ) )引出或横向引入引出或横向引入引出或横向引入引出或横向引入消水洞消水洞消水洞消水洞不良及特殊地质地段隧道施工教学课件堵填堵填堵填堵填 对对对对已已已已停停停停止止止止发发发发育育育育、跨跨跨跨径
62、径径径较较较较小小小小，无无无无水水水水的的的的溶溶溶溶洞洞洞洞，可可可可根根根根据据据据其其其其与与与与隧隧隧隧道道道道相相相相交交交交的的的的位位位位置置置置及及及及其其其其充充充充填填填填情情情情况况况况，采采采采用用用用混混混混凝凝凝凝土土土土、浆浆浆浆砌砌砌砌片片片片石石石石或或或或干干干干砌砌砌砌片片片片石石石石予予予予以以以以回回回回填填填填封封封封闭闭闭闭( ( ( (图图图图4 4 4 4、图图图图5 5 5 5、图图图图6)6)6)6)；根根根根据据据据地地地地质质质质情情情情况况况况决决决决定定定定是是是是否否否否需需需需要要要要加加加加深深深深边边边边墙墙墙墙基基基基础
63、础础础。当当当当隧隧隧隧道道道道拱拱拱拱顶顶顶顶部部部部有有有有空空空空溶溶溶溶洞洞洞洞时时时时，可可可可视视视视溶溶溶溶洞洞洞洞的的的的岩岩岩岩石石石石破破破破碎碎碎碎程程程程度度度度在在在在溶溶溶溶洞洞洞洞顶顶顶顶部部部部采采采采用用用用锚锚锚锚杆杆杆杆或或或或锚锚锚锚喷喷喷喷网网网网加加加加固固固固，必必必必要要要要时时时时可可可可考考考考虑虑虑虑注注注注浆浆浆浆加加加加固固固固并并并并加加加加设设设设隧隧隧隧道道道道护护护护拱拱拱拱及及及及拱拱拱拱顶顶顶顶回回回回填进行处理填进行处理填进行处理填进行处理( ( ( (图图图图7 7 7 7、图、图、图、图8)8)8)8)。 不良及特殊地
64、质地段隧道施工教学课件图图图图5 5 5 5 溶洞堵填方法之二溶洞堵填方法之二溶洞堵填方法之二溶洞堵填方法之二干砌片石混凝土填实混凝土填实混凝土填实混凝土填实图图图图6 6 6 6 溶洞堵填方法之三溶洞堵填方法之三溶洞堵填方法之三溶洞堵填方法之三浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石图图图图4 4 4 4 溶洞堵填方法之一溶洞堵填方法之一溶洞堵填方法之一溶洞堵填方法之一浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石混凝土填实混凝土填实混凝土填实混凝土填实不良及特殊地质地段隧道施工教学课件必要时必要时必要时必要时加设锚杆加设锚杆加设锚杆加设锚杆干砌片石干砌片石干砌片石干砌片石压浆压浆压浆压浆浆砌片石浆砌片石浆砌片石
65、浆砌片石厚厚厚厚1.0m1.0m1.0m1.0m片石、碎石片石、碎石片石、碎石片石、碎石回填密实回填密实回填密实回填密实图图图图7 7 7 7 喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护拱之一拱之一拱之一拱之一图图图图8 8 8 8 喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护喷锚加固与浆砌护拱之二拱之二拱之二拱之二必要时必要时必要时必要时加设锚杆加设锚杆加设锚杆加设锚杆干砌片石干砌片石干砌片石干砌片石压浆压浆压浆压浆混凝土套拱混凝土套拱混凝土套拱混凝土套拱不良及特殊地质地段隧道施工教学课件跨越跨越跨越跨越 当当当当隧隧隧隧道道道道一一一一侧侧侧侧遇遇遇遇到到到到狭狭
66、狭狭长长长长而而而而较较较较深深深深的的的的溶溶溶溶洞洞洞洞，可可可可加加加加深深深深该该该该侧侧侧侧的的的的边边边边墙墙墙墙基基基基础础础础通通通通过过过过( ( ( (图图图图9)9)9)9)。隧隧隧隧道道道道底底底底部部部部遇遇遇遇有有有有较较较较大大大大溶溶溶溶洞洞洞洞并并并并有有有有流流流流水水水水时时时时，可可可可在在在在隧隧隧隧道道道道底底底底部部部部以以以以下下下下砌砌砌砌筑筑筑筑圬圬圬圬工工工工支支支支墙墙墙墙，支支支支承承承承隧隧隧隧道道道道结结结结构构构构，并并并并在在在在支支支支墙墙墙墙内内内内套套套套设设设设涵涵涵涵管管管管引引引引排排排排溶溶溶溶洞洞洞洞水水水水(
67、( ( (图图图图10)10)10)10)。隧隧隧隧道道道道边边边边墙墙墙墙部部部部位位位位遇遇遇遇到到到到较较较较大大大大、较较较较深深深深的的的的溶溶溶溶洞洞洞洞，不不不不宜宜宜宜加加加加深深深深边边边边墙墙墙墙基基基基础础础础时时时时，可可可可在在在在边边边边墙墙墙墙部部部部位位位位或或或或隧隧隧隧底底底底以以以以下下下下筑筑筑筑拱拱拱拱跨跨跨跨过过过过( ( ( (图图图图11)11)11)11)。当当当当隧隧隧隧道道道道中中中中部部部部及及及及底底底底部部部部遇遇遇遇有有有有深深深深狭狭狭狭的的的的溶溶溶溶洞洞洞洞时时时时，可可可可加加加加强强强强两两两两边边边边墙墙墙墙基基基基础础
68、础础，并并并并根根根根据据据据情情情情况况况况设设设设置置置置桥桥桥桥台台台台架架架架梁梁梁梁通通通通过过过过( ( ( (图图图图12)12)12)12)。隧隧隧隧道道道道穿穿穿穿过过过过大大大大溶溶溶溶洞洞洞洞，情情情情况况况况较较较较为为为为复复复复杂杂杂杂时，可根据情况，采用边墙梁、行车梁等。时，可根据情况，采用边墙梁、行车梁等。时，可根据情况，采用边墙梁、行车梁等。时，可根据情况，采用边墙梁、行车梁等。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石图图图图9 9 9 9 加深边墙基础加深边墙基础加深边墙基础加深边墙基础混凝土墙基混凝土墙基混凝土墙基混凝土墙基图图
69、图图10101010支墙内套设涵管支墙内套设涵管支墙内套设涵管支墙内套设涵管浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石浆砌片石支墙支墙支墙支墙不良及特殊地质地段隧道施工教学课件图图图图12 12 12 12 架梁跨过架梁跨过架梁跨过架梁跨过图图图图11 11 11 11 筑拱跨过筑拱跨过筑拱跨过筑拱跨过隧道中线隧道中线隧道中线隧道中线隧底隧底隧底隧底混凝土混凝土混凝土混凝土溶洞溶洞溶洞溶洞填充填充填充填充不良及特殊地质地段隧道施工教学课件绕行施工绕行施工绕行施工绕行施工 在在在在岩岩岩岩溶溶溶溶区区区区施施施施工工工工，个个个个别别别别溶溶溶溶洞洞洞洞处处处处理理理理耗耗耗耗时时
70、时时且且且且困困困困难难难难时时时时，可可可可采采采采取取取取迂迂迂迂回回回回导导导导坑坑坑坑绕绕绕绕过过过过溶溶溶溶洞洞洞洞，继继继继续续续续进进进进行行行行隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工，并并并并同同同同时时时时处处处处理理理理溶溶溶溶洞洞洞洞，以以以以节节节节省省省省时时时时间间间间，加加加加快快快快施施施施工工工工进进进进度度度度。绕绕绕绕行开挖时，应防止洞壁失稳。行开挖时，应防止洞壁失稳。行开挖时，应防止洞壁失稳。行开挖时，应防止洞壁失稳。 三、溶洞地段隧道施工的注意事项三、溶洞地段隧道施工的注意事项 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(1)(1)(1)(1)当当当当施施施施工工工
71、工达达达达到到到到溶溶溶溶洞洞洞洞边边边边缘缘缘缘，各各各各工工工工序序序序应应应应紧紧紧紧密密密密衔衔衔衔接接接接，支支支支护护护护和和和和衬衬衬衬砌砌砌砌赶赶赶赶前前前前。同同同同时时时时应应应应利利利利用用用用探探探探孔孔孔孔或或或或物物物物探探探探作作作作超超超超前前前前预预预预报报报报，设设设设法法法法探探探探明明明明溶溶溶溶洞洞洞洞的的的的形形形形状状状状、范范范范围围围围、大大大大小小小小、充充充充填填填填物物物物及及及及地地地地下下下下水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。水等情况，据以制定施工处理方案及安全措施。水等情况，据以制定
72、施工处理方案及安全措施。(2)(2)(2)(2)施施施施工工工工中中中中注注注注意意意意检检检检查查查查溶溶溶溶洞洞洞洞顶顶顶顶部部部部，及及及及时时时时处处处处理理理理危危危危石石石石。当当当当溶溶溶溶洞洞洞洞较较较较大大大大、较较较较高高高高且且且且顶顶顶顶部部部部破破破破碎碎碎碎时时时时，应应应应先先先先喷喷喷喷射射射射混混混混凝凝凝凝土土土土加加加加固固固固，再再再再在在在在靠靠靠靠近近近近溶溶溶溶洞洞洞洞顶顶顶顶部部部部附附附附近近近近打打打打入入入入锚锚锚锚杆杆杆杆，并并并并应应应应设设设设置置置置施施施施工防护架或钢筋防护网。工防护架或钢筋防护网。工防护架或钢筋防护网。工防护架或
73、钢筋防护网。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(3)(3)(3)(3)在在在在溶溶溶溶洞洞洞洞地地地地段段段段的的的的爆爆爆爆破破破破作作作作业业业业应应应应尽尽尽尽量量量量做做做做到到到到多多多多打打打打眼眼眼眼、打打打打浅浅浅浅眼眼眼眼，并并并并控控控控制制制制爆爆爆爆破破破破药药药药量量量量且且且且减减减减少少少少对对对对围围围围岩岩岩岩的的的的扰扰扰扰动动动动。防防防防止止止止在在在在一一一一次次次次爆爆爆爆破破破破后后后后溶溶溶溶洞洞洞洞内内内内的的的的填填填填充充充充物物物物突突突突然然然然大大大大量量量量涌涌涌涌入入入入隧隧隧隧道道道道，或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。或溶洞
74、水突然袭击隧道，造成严重损失。或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。或溶洞水突然袭击隧道，造成严重损失。(4)(4)(4)(4)在在在在溶溶溶溶洞洞洞洞充充充充填填填填体体体体中中中中掘掘掘掘进进进进，如如如如充充充充填填填填物物物物松松松松软软软软，可可可可用用用用超超超超前前前前支支支支护护护护施施施施工工工工。如如如如充充充充填填填填物物物物为为为为极极极极松松松松散散散散的的的的砾砾砾砾石石石石、块块块块石石石石堆堆堆堆积积积积或或或或流流流流塑塑塑塑状状状状粘粘粘粘土土土土及及及及砂砂砂砂粘粘粘粘土土土土等等等等可可可可在在在在开开开开挖挖挖挖前前前前采采采采用用用用地地地地表表表表注
75、注注注浆浆浆浆、洞洞洞洞内内内内注注注注浆浆浆浆或或或或地地地地表表表表和和和和洞洞洞洞内内内内注注注注浆浆浆浆相相相相结结结结合合合合加加加加固固固固。如如如如遇遇遇遇颗颗颗颗粒粒粒粒细细细细、含含含含水水水水量量量量大大大大的的的的流流流流塑塑塑塑状状状状土土土土壤壤壤壤，可可可可采采采采用用用用劈劈劈劈裂裂裂裂注注注注浆浆浆浆技技技技术术术术，注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。注入水泥浆或水泥水玻璃双液浆进行加固。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(5)(5)(5)(5)溶溶溶溶洞洞洞洞未未未未做做做做出出出
76、出处处处处理理理理方方方方案案案案前前前前，不不不不要要要要将将将将弃弃弃弃渣渣渣渣随随随随意意意意倾倾倾倾填填填填于于于于溶溶溶溶洞洞洞洞中中中中。因因因因弃弃弃弃渣渣渣渣覆覆覆覆盖盖盖盖了了了了溶溶溶溶洞洞洞洞，不不不不但但但但不不不不能能能能了了了了解解解解其其其其真真真真实情况，反而会造成更多困难。实情况，反而会造成更多困难。实情况，反而会造成更多困难。实情况，反而会造成更多困难。第五节第五节 岩爆岩爆 埋埋埋埋深深深深较较较较深深深深的的的的隧隧隧隧道道道道工工工工程程程程，在在在在高高高高应应应应力力力力、脆脆脆脆性性性性岩岩岩岩体体体体中中中中，由由由由于于于于施施施施工工工工爆
77、爆爆爆破破破破扰扰扰扰动动动动原原原原岩岩岩岩，岩岩岩岩体体体体受受受受到到到到破破破破坏坏坏坏，使使使使掌掌掌掌子子子子面面面面附附附附近近近近的的的的岩岩岩岩体体体体突突突突然然然然释释释释放放放放出出出出潜潜潜潜能能能能，产产产产生生生生脆脆脆脆性性性性破破破破坏坏坏坏，这这这这时时时时围围围围岩岩岩岩表表表表面面面面发发发发生生生生爆爆爆爆裂裂裂裂声声声声，随随随随之之之之有有有有大大大大小小小小不不不不等等等等的的的的片片片片状状状状岩岩岩岩块块块块弹弹弹弹射射射射剥剥剥剥落出来，这种现象称之岩爆。落出来，这种现象称之岩爆。落出来，这种现象称之岩爆。落出来，这种现象称之岩爆。 不良及
78、特殊地质地段隧道施工教学课件一、隧道内岩爆的特点一、隧道内岩爆的特点 (1)(1)(1)(1)岩爆在未发生前并无明显的预兆。岩爆在未发生前并无明显的预兆。岩爆在未发生前并无明显的预兆。岩爆在未发生前并无明显的预兆。(2)(2)(2)(2)岩岩岩岩爆爆爆爆时时时时，岩岩岩岩块块块块自自自自洞洞洞洞壁壁壁壁围围围围岩岩岩岩母母母母体体体体弹弹弹弹射射射射出出出出来来来来，一一一一般般般般呈呈呈呈中厚边薄的不规则片状。中厚边薄的不规则片状。中厚边薄的不规则片状。中厚边薄的不规则片状。 (3)(3)(3)(3)岩岩岩岩爆爆爆爆发发发发生生生生的的的的地地地地点点点点，多多多多在在在在新新新新开开开开挖
79、挖挖挖工工工工作作作作面面面面及及及及其其其其附附附附近近近近，个个个个别别别别的的的的也也也也有有有有距距距距新新新新开开开开挖挖挖挖工工工工作作作作面面面面较较较较远远远远处处处处。岩岩岩岩爆爆爆爆发发发发生生生生的的的的频频频频率率率率随暴露后的时间延长而降低。随暴露后的时间延长而降低。随暴露后的时间延长而降低。随暴露后的时间延长而降低。 二、岩爆产生的主要条件二、岩爆产生的主要条件 地地地地层层层层的的的的岩岩岩岩性性性性条条条条件件件件和和和和地地地地应应应应力力力力的的的的大大大大小小小小是是是是产产产产生生生生岩岩岩岩爆爆爆爆与否的两个决定性因素。与否的两个决定性因素。与否的两个
80、决定性因素。与否的两个决定性因素。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件三、岩爆的防治措施三、岩爆的防治措施 防防防防治治治治岩岩岩岩爆爆爆爆发发发发生生生生的的的的措措措措施施施施主主主主要要要要有有有有二二二二：一一一一是是是是强强强强化化化化支支支支护，二是弱化围岩。护，二是弱化围岩。护，二是弱化围岩。护，二是弱化围岩。 强强强强化化化化支支支支护护护护的的的的措措措措施施施施很很很很多多多多，如如如如喷喷喷喷射射射射混混混混凝凝凝凝土土土土或或或或喷喷喷喷钢钢钢钢纤纤纤纤维维维维混混混混凝凝凝凝土土土土、锚锚锚锚杆杆杆杆加加加加固固固固、锚锚锚锚喷喷喷喷支支支支护护护护、锚锚锚锚喷喷喷喷
81、网网网网联联联联合合合合、钢钢钢钢支支支支撑撑撑撑网网网网喷喷喷喷联联联联合合合合，紧紧紧紧跟跟跟跟混混混混凝凝凝凝土土土土衬衬衬衬砌砌砌砌等等等等。这这这这些些些些措措措措施施施施的的的的出出出出发发发发点点点点是是是是给给给给围围围围岩岩岩岩一一一一定定定定的的的的径径径径向向向向约约约约束束束束，使使使使围围围围岩岩岩岩的的的的应应应应力力力力状状状状态态态态较较较较快快快快地地地地从从从从平平平平面面面面转转转转向向向向三三三三维维维维应应应应力力力力状状状状态态态态，以以以以达达达达到到到到延延延延缓缓缓缓或或或或抑制岩爆发生的目的。抑制岩爆发生的目的。抑制岩爆发生的目的。抑制岩爆发
82、生的目的。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件 弱弱弱弱化化化化围围围围岩岩岩岩的的的的主主主主要要要要措措措措施施施施是是是是注注注注水水水水、超超超超前前前前预预预预裂裂裂裂爆爆爆爆破破破破、排排排排孔孔孔孔法法法法、切切切切缝缝缝缝法法法法等等等等。注注注注水水水水的的的的目目目目的的的的是是是是改改改改变变变变岩岩岩岩石石石石的的的的物物物物理理理理力力力力学学学学性性性性质质质质，降降降降低低低低岩岩岩岩石石石石的的的的脆脆脆脆性性性性和和和和储储储储存存存存能能能能量量量量的的的的能能能能力力力力。后后后后三三三三者者者者的的的的目目目目的的的的是是是是解解解解除除除除能能能能量量
83、量量，使使使使能能能能量量量量向向向向有有有有利利利利的的的的方方方方向向向向转转转转化化化化和释放。和释放。和释放。和释放。 四、岩爆地段隧道施工的注意事项四、岩爆地段隧道施工的注意事项 (1)(1)(1)(1)平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质。平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质。平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质。平导应掘进超前正洞一定距离，以了解地质。(2)(2)(2)(2)爆爆爆爆破破破破应应应应选选选选用用用用预预预预先先先先释释释释放放放放部部部部分分分分能能能能量量量量的的的的方方方方法法法法，先先先先期期期期将将将将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。岩层的
84、原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆的发生。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(3)(3)(3)(3)根根根根据据据据岩岩岩岩爆爆爆爆发发发发生生生生的的的的频频频频率率率率和和和和规规规规模模模模情情情情况况况况，考考考考虑虑虑虑缩缩缩缩短短短短爆爆爆爆破破破破循循循循环环环环进进进进尺尺尺尺。初初初初期期期期支支支支护护护护和和和和衬衬衬衬砌砌砌砌要要要要紧紧紧紧跟跟跟跟开开开开挖挖挖挖面面面面，以以以以尽尽尽尽可可可可能能能能减减减减少少少少岩岩岩岩层层层层的的的的暴暴暴暴露露露露面面面面和和和和暴暴暴暴露露露
85、露时时时时间间间间，防防防防止止止止岩岩岩岩爆爆爆爆的的的的发发发发生。生。生。生。(4)(4)(4)(4)岩岩岩岩爆爆爆爆引引引引起起起起坍坍坍坍方方方方时时时时，应应应应迅迅迅迅速速速速将将将将人人人人员员员员和和和和机机机机械械械械撤撤撤撤到到到到安安安安全全全全地地地地段段段段；充充充充分分分分作作作作好好好好岩岩岩岩爆爆爆爆现现现现象象象象观观观观察察察察记记记记录录录录；采采采采用用用用声声声声波波波波探探探探测预报岩爆工作。测预报岩爆工作。测预报岩爆工作。测预报岩爆工作。 第六节第六节 瓦斯地层隧道施工瓦斯地层隧道施工 瓦斯是地下坑道内有害气体的总称。瓦斯是地下坑道内有害气体的总
86、称。瓦斯是地下坑道内有害气体的总称。瓦斯是地下坑道内有害气体的总称。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(1)(1)(1)(1)瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯( ( ( (沼沼沼沼气气气气) ) ) )为为为为无无无无色色色色、无无无无臭臭臭臭、无无无无味味味味的的的的气气气气体体体体，由由由由于于于于空空空空气气气气中中中中瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度增增增增加加加加，氧氧氧氧气气气气相相相相应应应应减减减减少少少少，很很很很容容容容易易易易使使使使人人人人室息或发生死亡事故。室息或发生死亡事故。室息或发生死亡事故。室息或发生死亡事故。 (2)(2)(2)(2)瓦斯比重为仅占空气一半。瓦斯比重为仅占空气
87、一半。瓦斯比重为仅占空气一半。瓦斯比重为仅占空气一半。(3)(3)(3)(3)瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯不不不不能能能能自自自自燃燃燃燃，但但但但极极极极易易易易燃燃燃燃烧烧烧烧，其其其其燃燃燃燃烧烧烧烧的的的的火火火火焰焰焰焰颜颜颜颜色色色色，随随随随瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度的的的的增增增增大大大大而而而而变变变变淡淡淡淡，空空空空气气气气中中中中含含含含有有有有少少少少量量量量瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯时时时时火火火火焰焰焰焰呈呈呈呈兰兰兰兰色色色色，浓浓浓浓度度度度达达达达5 5 5 5左左左左右右右右时时时时，火火火火焰焰焰焰呈呈呈呈淡淡淡淡青青青青色。色。色。色。 一、瓦斯的性质一、瓦斯的性质
88、不良及特殊地质地段隧道施工教学课件二、瓦斯的燃烧和爆炸性二、瓦斯的燃烧和爆炸性 当当当当坑坑坑坑道道道道中中中中的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯，浓浓浓浓度度度度小小小小于于于于5 5 5 5遇遇遇遇到到到到火火火火焰焰焰焰时时时时，瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯只只只只是是是是在在在在火火火火源源源源附附附附近近近近燃燃燃燃烧烧烧烧而而而而不不不不会会会会爆爆爆爆炸炸炸炸；瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度在在在在5 5 5 56666到到到到1414141416161616时时时时，遇遇遇遇到到到到火火火火源源源源具具具具有有有有爆爆爆爆炸炸炸炸性性性性；瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度大大大大于于于于14141
89、41416161616时时时时，一一一一般般般般不不不不爆爆爆爆炸炸炸炸，但但但但遇遇遇遇火火火火能能能能平静地燃烧。平静地燃烧。平静地燃烧。平静地燃烧。 瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯燃燃燃燃烧烧烧烧时时时时，遇遇遇遇到到到到障障障障碍碍碍碍而而而而受受受受压压压压缩缩缩缩，即即即即能能能能转转转转燃燃燃燃烧烧烧烧为为为为爆爆爆爆炸炸炸炸。瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯爆爆爆爆炸炸炸炸时时时时爆爆爆爆炸炸炸炸波波波波运运运运动动动动造造造造成成成成暴暴暴暴风风风风在在在在前前前前，火火火火焰焰焰焰在在在在后后后后，暴暴暴暴风风风风遇遇遇遇到到到到积积积积存存存存瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯，使使使使它它它它先先先先受受受受到到到到
90、压压压压力力力力，然然然然后后后后火火火火焰焰焰焰点点点点燃燃燃燃发发发发生生生生爆爆爆爆炸炸炸炸。第第第第二二二二次次次次瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯受受受受到到到到的的的的压压压压力力力力比比比比原来的大，因此爆炸后的破坏力也更剧烈。原来的大，因此爆炸后的破坏力也更剧烈。原来的大，因此爆炸后的破坏力也更剧烈。原来的大，因此爆炸后的破坏力也更剧烈。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件三、瓦斯放出的类型三、瓦斯放出的类型 发发发发生生生生瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯放放放放出出出出有有有有三三三三个个个个主主主主要要要要因因因因素素素素：地地地地应应应应力力力力、瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯和和和和围围围围岩岩岩岩结结结结构构构
91、构，而而而而地地地地应应应应力力力力和和和和围围围围岩岩岩岩中中中中瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯的的的的存存存存在在在在是是是是引引引引起起起起瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯放放放放出出出出的的的的主主主主要要要要因因因因素素素素。从从从从岩岩岩岩层层层层中中中中放放放放出出出出瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯，可可可可分分分分为三种类型：为三种类型：为三种类型：为三种类型： (1)(1)(1)(1)瓦斯的渗出瓦斯的渗出瓦斯的渗出瓦斯的渗出(2)(2)(2)(2)瓦斯的喷出瓦斯的喷出瓦斯的喷出瓦斯的喷出(3)(3)(3)(3)瓦斯的突出瓦斯的突出瓦斯的突出瓦斯的突出不良及特殊地质地段隧道施工教学课件四、防止瓦斯事故的措施四、防止瓦斯事
92、故的措施 (1)(1)(1)(1)隧隧隧隧道道道道穿穿穿穿过过过过瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯溢溢溢溢出出出出地地地地段段段段，应应应应预预预预先先先先确确确确定定定定瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯探探探探测测测测方方方方法法法法，并并并并制制制制订订订订瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯稀稀稀稀释释释释措措措措施施施施、防防防防爆爆爆爆措措措措施施施施和和和和紧紧紧紧急急急急救援措施等。救援措施等。救援措施等。救援措施等。(2)(2)(2)(2)隧隧隧隧道道道道通通通通过过过过瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯地地地地区区区区的的的的施施施施工工工工方方方方法法法法，宜宜宜宜采采采采用用用用全全全全断断断断面开挖法。面开挖法。面开挖法。面开挖法。(3)
93、(3)(3)(3)加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。加强通风是防止瓦斯爆炸最有效的办法。(4)(4)(4)(4)洞洞洞洞内内内内空空空空气气气气中中中中允允允允许许许许的的的的瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯浓浓浓浓度度度度应应应应控控控控制制制制在在在在规规规规定定定定值值值值以下。以下。以下。以下。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(5)(5)(5)(5)开挖工作面风流中和电机附近开挖工作面风流中和电机附近开挖工作面风流中和电机附近开挖工作面风流中和电机附近20m20m20m20m以内风流中瓦以内风流中瓦以内风流中瓦以内风流中瓦斯浓
94、度达到时，必须停工、停机，撤出人员，切斯浓度达到时，必须停工、停机，撤出人员，切斯浓度达到时，必须停工、停机，撤出人员，切斯浓度达到时，必须停工、停机，撤出人员，切断电源，进行处理。断电源，进行处理。断电源，进行处理。断电源，进行处理。(6)(6)(6)(6)瓦斯隧道必须加强通风，防止瓦斯积聚。瓦斯隧道必须加强通风，防止瓦斯积聚。瓦斯隧道必须加强通风，防止瓦斯积聚。瓦斯隧道必须加强通风，防止瓦斯积聚。 (7)(7)(7)(7)如开挖进入煤层，瓦斯排放量较大，使用一般的如开挖进入煤层，瓦斯排放量较大，使用一般的如开挖进入煤层，瓦斯排放量较大，使用一般的如开挖进入煤层，瓦斯排放量较大，使用一般的通
95、风手段难以稀释到安全标准时，可使用超前周边通风手段难以稀释到安全标准时，可使用超前周边通风手段难以稀释到安全标准时，可使用超前周边通风手段难以稀释到安全标准时，可使用超前周边全封闭预注浆。全封闭预注浆。全封闭预注浆。全封闭预注浆。 (8)(8)(8)(8)采用防爆设施采用防爆设施采用防爆设施采用防爆设施 。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件五、严格执行有关制度五、严格执行有关制度 (1)(1)(1)(1)瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯检检检检查查查查制制制制度度度度：指指指指定定定定专专专专人人人人、定定定定时时时时和和和和经经经经常常常常进进进进行行行行检检检检查查查查，测测测测量量量量风风风风流流流流
96、和和和和瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯含含含含量量量量，严严严严格格格格执执执执行行行行瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯允允允允许许许许浓浓浓浓度度度度的的的的规规规规定定定定。瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯检检检检查查查查手手手手段段段段可可可可采采采采用用用用瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯遥遥遥遥测测测测装装装装置置置置、定定定定点点点点报报报报警警警警仪仪仪仪和和和和手手手手持持持持式式式式光光光光波波波波干干干干涉涉涉涉仪仪仪仪。随随随随时时时时发发发发现现现现异异异异常常常常情情情情况况况况，应应应应及及及及时报告技术主管负责人，采取措施进行处理。时报告技术主管负责人，采取措施进行处理。时报告技术主管负责人，采取措施进行处理。时报告技术主管
97、负责人，采取措施进行处理。(2)(2)(2)(2)洞洞洞洞内内内内严严严严禁禁禁禁使使使使用用用用明明明明火火火火，严严严严禁禁禁禁将将将将火火火火柴柴柴柴、打打打打火火火火机机机机、手手手手电电电电简及其他易燃品带入洞内。简及其他易燃品带入洞内。简及其他易燃品带入洞内。简及其他易燃品带入洞内。 (3)(3)(3)(3)进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的进洞人员必须经过瓦斯知识和防止瓦斯爆炸的安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦斯爆炸安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦斯爆炸安全教育。抢救人员未经专门培训
98、不准在瓦斯爆炸安全教育。抢救人员未经专门培训不准在瓦斯爆炸后进洞抢救。后进洞抢救。后进洞抢救。后进洞抢救。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(4)(4)(4)(4)瓦瓦瓦瓦斯斯斯斯检检检检查查查查人人人人员员员员必必必必须须须须挑挑挑挑选选选选工工工工作作作作认认认认真真真真负负负负责责责责、有有有有一一一一定定定定业业业业务务务务能能能能力力力力、经经经经过过过过专专专专业业业业培培培培训训训训、考考考考试试试试合合合合格格格格者者者者，方方方方可可可可进进进进行行行行监监监监测工作。测工作。测工作。测工作。 第七节第七节 隧道施工坍方处理措施隧道施工坍方处理措施 隧隧隧隧道道道道开开开开
99、挖挖挖挖时时时时，导导导导致致致致坍坍坍坍方方方方的的的的原原原原因因因因有有有有多多多多种种种种，概概概概括括括括起起起起来来来来可可可可归归归归结结结结为为为为：一一一一是是是是自自自自然然然然因因因因素素素素，即即即即地地地地质质质质状状状状态态态态、受受受受力力力力状状状状态态态态、地地地地下下下下水水水水变变变变化化化化等等等等；二二二二是是是是人人人人为为为为因因因因素素素素，即即即即不不不不适适适适当当当当的的的的设设设设计计计计，或或或或不适当的施工作业方法等。不适当的施工作业方法等。不适当的施工作业方法等。不适当的施工作业方法等。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件一、发生坍
100、方的主要原因一、发生坍方的主要原因 (1)(1)(1)(1)不良地质及水文地质条件不良地质及水文地质条件不良地质及水文地质条件不良地质及水文地质条件隧隧隧隧道道道道穿穿穿穿过过过过断断断断层层层层及及及及其其其其破破破破碎碎碎碎带带带带，或或或或在在在在薄薄薄薄层层层层岩岩岩岩体体体体的的的的小小小小曲曲曲曲褶褶褶褶、错错错错动动动动发发发发育育育育地地地地段段段段；通通通通过过过过各各各各种种种种堆堆堆堆积积积积体体体体 ；在在在在软软软软弱弱弱弱结结结结构构构构面发育或泥质充填物过多地段。面发育或泥质充填物过多地段。面发育或泥质充填物过多地段。面发育或泥质充填物过多地段。 隧道穿越地层覆盖
101、过薄地段。隧道穿越地层覆盖过薄地段。隧道穿越地层覆盖过薄地段。隧道穿越地层覆盖过薄地段。 水是造成坍方的重要原因之一。水是造成坍方的重要原因之一。水是造成坍方的重要原因之一。水是造成坍方的重要原因之一。(2)(2)(2)(2)隧道设计考虑不周隧道设计考虑不周隧道设计考虑不周隧道设计考虑不周 隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细隧道选定位置时，地质调查不细，未能作详细的分析，或未能查明可能坍方的因素，没有绕开可的分析，或未能查明可能坍方的因素，没有绕开可的分析，或未能查明可能坍方的因素，没有绕开可的分析，或未能查
102、明可能坍方的因素，没有绕开可以绕避的不良地质地段。以绕避的不良地质地段。以绕避的不良地质地段。以绕避的不良地质地段。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件缺缺缺缺乏乏乏乏详详详详细细细细的的的的的的的的地地地地质质质质及及及及水水水水文文文文地地地地质质质质资资资资料料料料，引引引引起起起起施施施施工工工工指指指指导或施工方案的失误。导或施工方案的失误。导或施工方案的失误。导或施工方案的失误。 (3)(3)(3)(3)施工方法和措施不当施工方法和措施不当施工方法和措施不当施工方法和措施不当 施工方法与地质条件不相适应；地质条件发生施工方法与地质条件不相适应；地质条件发生施工方法与地质条件不相适应
103、；地质条件发生施工方法与地质条件不相适应；地质条件发生变化，没有及时改变施工方法；工序间距安排不当；变化，没有及时改变施工方法；工序间距安排不当；变化，没有及时改变施工方法；工序间距安排不当；变化，没有及时改变施工方法；工序间距安排不当；施工支护不及时，支撑架立不合要求，或抽换不当施工支护不及时，支撑架立不合要求，或抽换不当施工支护不及时，支撑架立不合要求，或抽换不当施工支护不及时，支撑架立不合要求，或抽换不当“ “先拆后支先拆后支先拆后支先拆后支” ”；地层暴露过久，引起围岩松动、风；地层暴露过久，引起围岩松动、风；地层暴露过久，引起围岩松动、风；地层暴露过久，引起围岩松动、风化、导致坍方。
104、化、导致坍方。化、导致坍方。化、导致坍方。喷喷喷喷锚锚锚锚支支支支护护护护不不不不及及及及时时时时，喷喷喷喷射射射射混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的质质质质量量量量、厚厚厚厚度度度度不不不不符符符符合要求。合要求。合要求。合要求。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件新新新新奥奥奥奥法法法法施施施施工工工工的的的的隧隧隧隧道道道道，没没没没有有有有按按按按规规规规定定定定进进进进行行行行量量量量测测测测，或或或或信信信信息反馈不及时，决策失误、措施不力。息反馈不及时，决策失误、措施不力。息反馈不及时，决策失误、措施不力。息反馈不及时，决策失误、措施不力。围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。围岩爆破
105、用药量过多，因震动引起坍塌。围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。围岩爆破用药量过多，因震动引起坍塌。 对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不对危石检查不重视、不及时，处理危石措施不当，引起岩层坍塌。当，引起岩层坍塌。当，引起岩层坍塌。当，引起岩层坍塌。 二、预防坍方的施工措施二、预防坍方的施工措施 (1)(1)(1)(1)隧隧隧隧道道道道施施施施工工工工预预预预防防防防坍坍坍坍方方方方，选选选选择择择择安安安安全全全全合合合合理理理理的的的的施施施施工工工工方方方方法法法法和和和和措措措措施施施施至至至至关关关关
106、重重重重要要要要。应应应应采采采采取取取取“ “先先先先排排排排水水水水、短短短短开开开开挖挖挖挖、弱弱弱弱爆爆爆爆破破破破、强支护、早衬砌、勤量测强支护、早衬砌、勤量测强支护、早衬砌、勤量测强支护、早衬砌、勤量测” ”的施工方法。的施工方法。的施工方法。的施工方法。 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(2)(2)(2)(2)加强坍方的预测。加强坍方的预测。加强坍方的预测。加强坍方的预测。预测坍方常用的几种方法：预测坍方常用的几种方法：预测坍方常用的几种方法：预测坍方常用的几种方法： 观察法观察法观察法观察法 一般量测法一般量测法一般量测法一般量测法 微地震学测量法和声学测量法微地震学测量法和
107、声学测量法微地震学测量法和声学测量法微地震学测量法和声学测量法 (3)(3)(3)(3)加强初期支护，控制坍方。加强初期支护，控制坍方。加强初期支护，控制坍方。加强初期支护，控制坍方。 三、隧道坍方的处理措施三、隧道坍方的处理措施 (1)(1)(1)(1)隧道发生坍方，应及时迅速处理。隧道发生坍方，应及时迅速处理。隧道发生坍方，应及时迅速处理。隧道发生坍方，应及时迅速处理。(2)(2)(2)(2)处处处处理理理理坍坍坍坍方方方方应应应应先先先先加加加加固固固固未未未未坍坍坍坍塌塌塌塌地地地地段段段段，防防防防止止止止继继继继续续续续发发发发展展展展。并可按下列方法进行处理：并可按下列方法进行处
108、理：并可按下列方法进行处理：并可按下列方法进行处理： 不良及特殊地质地段隧道施工教学课件(3)(3)(3)(3)处理坍方的同时，应加强防排水工作。处理坍方的同时，应加强防排水工作。处理坍方的同时，应加强防排水工作。处理坍方的同时，应加强防排水工作。 地地地地表表表表沉沉沉沉陷陷陷陷和和和和裂裂裂裂缝缝缝缝，用用用用不不不不透透透透水水水水土土土土壤壤壤壤夯夯夯夯填填填填紧紧紧紧密密密密，开开开开挖挖挖挖截水沟，防止地表水渗入坍体。截水沟，防止地表水渗入坍体。截水沟，防止地表水渗入坍体。截水沟，防止地表水渗入坍体。坍坍坍坍方方方方通通通通顶顶顶顶时时时时，应应应应在在在在陷陷陷陷穴穴穴穴口口口口
109、地地地地表表表表四四四四周周周周挖挖挖挖沟沟沟沟排排排排水水水水，并并并并设设设设雨雨雨雨棚棚棚棚遮遮遮遮盖盖盖盖穴穴穴穴顶顶顶顶。陷陷陷陷穴穴穴穴口口口口回回回回填填填填应应应应高高高高出出出出地地地地面面面面并并并并用用用用粘粘粘粘土土土土或圬工封口，做好排水。或圬工封口，做好排水。或圬工封口，做好排水。或圬工封口，做好排水。坍坍坍坍体体体体内内内内有有有有地地地地下下下下水水水水活活活活动动动动时时时时，用用用用管管管管槽槽槽槽引引引引至至至至排排排排水水水水沟沟沟沟排排排排出出出出，防止坍方扩大。防止坍方扩大。防止坍方扩大。防止坍方扩大。 (4)(4)(4)(4)坍坍坍坍方方方方地地地地段段段段的的的的衬衬衬衬砌砌砌砌，应应应应视视视视坍坍坍坍穴穴穴穴大大大大小小小小和和和和地地地地质质质质情情情情况况况况予予予予以以以以加强。加强。加强。加强。不良及特殊地质地段隧道施工教学课件
