示天然含水量与界限 含水量相对关系的指标，其表达式为：
w wP IL wL wP
可塑状态的土的液性指数在0到l之间，液性指 数越大，表示土越软；液性指数大于1的土处于流动 状态；小于0的土则处于固体状态或半固体状态。
土由半固态转到可塑状态的界限含 水量称为塑限；
（二）黄土围岩隧道施工技术要求
施工有关规定如下：
（1）应认真调查黄土地层中节理的产状与分布 状况。对因构造节理切割而形成的不稳定部位加强 支护。 （2）施工中应遵循“短开挖、少扰动、强支护、 及时密贴、实回填、严治水、勤量测”的施工原则， 紧凑施工工序，精心组织施工。 （3）开挖方法宜采用短台阶开挖方法或分部开 挖法(留核心法)。初期支护应紧跟开挖面施作。
二、膨胀土围岩对隧道施工危害 （1）围岩裂缝 （2）坑道下沉 （3）围岩膨胀凸出和坍塌
（4）隧道底部隆起
（5）衬砌变形和破坏
三、膨胀土围岩的隧道施工要点
(1)加强调查、量测围岩压力和流变
（2）合理选择施工方法 （3）防止围岩湿度变化 （4）合理进行围岩支护
a.喷锚支护，稳定围岩 b.衬砌结构及早闭合
2．根据其物理性质不同，按塑性指数大小划分.
时代符号 Ｑ4 Ｑ3 Q1 地层时代 常用名称 全新世 新黄土 晚更新世 新黄土 早更新世 老黄土 分类名称 塑性指数 （IP）
黄土质粘砂土 1<IP≤7
黄土质砂粘土 7<IP≤17 黄土质粘土 IP>17
Ｑ22、Ｑ21 中更新世 老黄土
其中Ｑ4新堆积黄土为近几十至近几百年形成的；
二、黄土隧道施工方法及技术要求
（一）黄土隧道施工方法 1．黄土地层隧道施工，应做好黄土中构造节理 的产状与分布状况的调查。对因构造节理切割而形 成的不稳定部位，在施工时应加强支护措施，防止 坍塌，以策安全施工。 2．黄土围岩开挖后不能暴露时间过长，否则围 岩周壁风化至内部，围岩体松弛会加快，进而造成 坍塌。因此，宜采用复合式衬砌，在开挖时应少扰 动，开挖坑道后及时喷射混凝土，并以锚杆、钢筋 网和钢支撑作初期支护，以快速形成严密的支护体 系。必要时可采用超前锚杆、管棚预支护加固围岩。 并应在初期支护基本稳固后，进行永久支护衬砌的 施工。衬砌背后尤其是拱顶回填要密实。
4．水对黄土地层隧道施工的影响 在含有地下水黄土层中修建隧道，由于黄土在 干燥时很稳固，承受压力能力较高，施工本可较顺 利进行。但当黄土受水浸湿后，呈不同程度的湿陷 性，会突然发生下沉现象，使开挖后的围岩迅速丧 失自稳能力，如支护措施满足不了变化后的情况， 极易造成坍塌。 施工中洞内排水不良，洞内道路会形成泥浆浮 层，而且越陷越深，对隧道的施工作业等多方面带 来很大的困难。
土由可塑状态到流动状态的界限含 水量称为液限。
液限是土可塑状态的上限含水量，
塑限是土可塑状态的下限含水量。
（二）黄土地层对隧道施工的影响 1．黄土节理 红棕色或深褐色的古土壤黄土层，常具有各方向 的构造节理，并有一定延续性，在隧道开挖时，土体 容易顺着节理张松或剪断。 2．黄土冲沟地段 当隧道在较长的范围内沿着黄土冲沟或塬边平行 走向，而覆土较薄或偏压很大的情况下。容易发生较 大的坍塌或滑坡现象。 3．黄土溶洞与陷穴 黄土溶洞与陷穴，是黄土地区经常见到的不良地 质现象，隧道若修建在其上方，则有基础下沉的危害； 隧道若修建在其下方，常有发生冒顶的危险；隧道若 修建在其邻侧边，则有可能承受偏压，使围岩与衬砌 结构处于不利的受力状态。
二、特殊地质地段 特殊地质地段是指膨胀地层、软弱黄土地层、 多年冻土地层、盐渍土、岩盐、含水未固结围 岩、溶洞、断层、岩爆、流沙等地段以及瓦斯 溢出地层等。 特殊地质地段隧道，由于岩层的地质成因 复杂，地质条件和事故具有突发性，对隧道施 工的危害性极大。因此，在特殊地质地段进行 隧道施工时，除了应遵守一般技术要求外，还 应遵守本章所介绍的规定，采取针对性较强的 辅助方法施工。
3．做好洞顶、洞门及洞口的防排水系 统工程，并妥善处理好陷穴、裂缝，以免地 面积水浸蚀洞体周围，造成土体坍塌。在有 含水的黄土地层中施工时，洞内应做良好的 排水设施。当地下水量较大时，应在洞内采 用井点降水法，以改善施工条件，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。
第一节 膨胀土围岩
膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由 亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀 软化和失水收缩硬裂两种特性，且具有湿 胀干缩往复变形的高塑性粘性土。决定膨 胀性的亲水矿物主要是蒙脱石粘土矿物。
一、膨胀土围岩的特性 （1）膨胀土围岩大多具有原始地层的 超固结特性，使土体中储存有较高的初始 应力。 （2）膨胀土中发育有各种形态的裂隙， 形成土体的多裂隙性。 （3）膨胀土围岩因吸水而膨胀，失水 而收缩，土体中干湿循环产生胀缩效应。
补充：塑性指数与液性指数 （1）塑性指数 可塑性是粘性土区别于砂土的重要特征 。可塑性的大小用土处在塑性状态的含水量 变化范围来衡量，从液限到塑限含水量的变 化范围愈大，土的可塑性愈好，这个范围称 为塑性指数。
I P wL wP
塑性指数习惯上用不带％的数值表示。塑性指数是粘土 的最基本、最重要的物理指标之一，它综合地反映了粘土的 物质组成，广泛应用于土的分类和评价。
第七章 不良和特殊地质地段隧道施工
第一节
第二节
第三节 第四节
第五节
第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
膨胀土围岩 黄 土 松散地层 断 层 溶 洞 岩 爆 坍 方 流 沙 高地温 瓦斯地层
一、不良地质地段 不良地质地段是指滑坡、崩坍、岩堆、偏 压地层、岩溶、高应力、高强度地层、松散地 层，软土地段等不利于隧道工程施工的不良地 质环境。 不良地质地段的变异条件是非常复杂的。 因此，在施工全过程中，应经常观察地层与地 质条件的变化，勤检查支护与衬砌的受力状态， 及时排险，防止突然事故的发生。
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第二节 黄
土
黄土是在干燥气候条件下形成的一种 具有褐黄、灰黄或黄褐等颜色，并有针状 大孔、 垂直节理发育的特殊性土。
黄土在我国分布较广，黄河中游的陕 西和甘肃省大部分地区，山西南部、河南 西部地区为我国黄土和湿陷性黄土的主要 分布区。
一、黄土分类及其对隧道施工影响 （一）黄土分类 黄土的具体分类有以下两种分法： 1．按照其形成的年代划分