二、开挖和支护过程中可能造成的危害
➢土石坍塌
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➢隧道支撑变形 ➢衬砌结构断裂 ➢严重影响施工进度
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三、不良和特殊地质地段隧道工程的一般规定
➢制定完整预案，做好技术、物资、机械储备 ➢制定地质预测、预报方案 ➢根据预报结果及时调整施工方案 ➢必须加强量测工作，并及时反馈量测结果
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四、不良地质地段隧道施工注意事项
1.选择施工方法注意事项 施工以“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬 砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。
选择施工方法(包括开挖及支护)时，应以安全及工 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及其变更的可 能性，以免造成工程失误和增加投资。
(2)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
(3)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；
(4)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
(5)支护作业应迅速、及时，以充分发挥构件支 撑的作用。
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5.选用掘进方法时注意事项
特殊地质地段隧道施工时，不宜采用全断面开挖。应 视地质、环境、安全、工程质量等条件合理选用。
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堵截地下水的办法主要有两类： • 整个富水段进行注浆止水，并加固松散岩体。 • 对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行环形注浆， 形成止水帐幕，防止或减小地下水进入开挖工作面。 排水辅助措施有导坑、钻孔等，目的是排水降压。
当地下水与地表水连通时，埋深小于20m采用地表 注浆，埋深大于20m时采用洞内注浆
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第二节 富水断层破碎围岩
一、概述
断层破碎带是隧道施 工中最常见的不良地质地段， 断层带内岩体挤压破碎，常 呈块、碎石或角砾状有的 甚至呈断层泥，岩体强度低， 围岩压力增大，自稳能力下 降，容易坍塌，施工困难。
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富水软岩是指在各类土质、软岩、极严重风化的各 种岩层、极软弱破碎的断层带以及堆积、坡积层中， 在富含地下水的情况下，岩体强度很低，自稳能力 极差的围岩。
二、开挖施工要求
(一)充分应用超前地质预报
1.预报方法 地质预报方法主要有：钻孔超前探测；对超前导坑 进行地质、水文观测素描；地震波、声波、地质雷 达等物理探测。
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2.预报的重点内容 预测开挖面前方的地质情况，围岩整体性、断层、 软弱破碎带在前方的位置和对施工的影响，地下水 活动情况等。 3.预报方式 ①长期预报 总体预报，预报断层规模、分布、性质、构造分带， 富水性等，并分段作出工程地质评价。
以提高其自稳性。 8.衬砌出现开裂或下沉时注意事项 当拱脚、墙基松软时，灌筑混凝土前应采取措施加固 基底。
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五、我国不良地质隧道施工现状
我国已接近或达到世界先进行列 ➢大瑶山隧道9号断层
大瑶山隧道处在京广铁路衡广复线的 坪石至乐昌间，全长14.295公里,是目 前国内最长的双线电气化隧道。
隧道采用“三斜一竖”的施工方案,隧道中部穿过的465米长 的9#断层地段，最大涌水量每昼夜高达40000m3,是整座隧道 的控制地段。隧道全面 运用新奥法原理施工,最高单口独头 月成洞217双线米。1981年11月开工，1989年12月建成。获 国家科技进步奖特等奖。
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正注浆区域 已注浆区域
(a)洞内超前注浆
正洞 平行导坑
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➢家竹箐隧道
家竹箐隧道是中国铁路瓦斯含量最 高的长大隧道，位于南昆铁路威 （舍）红（果）段的鲁番站与上西 铺站之间。隧道全长4975米。
隧道洞身有1085米是煤系 地层，主要煤层共14层，各煤 层瓦斯压力测算值大多超过0.6MPa，最高的达到1.34MPa。 据测算，隧道施工通过煤层时，瓦斯涌出量最多达到每小 时349立方米。因此，家竹箐隧道属高瓦斯 有突出危险的 隧道，其施工难度和危险性，在我国铁路隧道建设史中还 没有先例。
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②中期预报 ➢岩石微观构造研究 ➢工程地质类比 ➢地震反射波法 ➢地质雷达法 ➢图析法
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③短期预报 ➢开挖面及其附近的预测预报 ➢掌子面超前钻孔预报
(二)注浆堵水并加固围岩
富水软弱破碎围岩隧道处理地下水原则一般是： 以堵截为主，排引为辅。
采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水 特大涌水采用辅助导坑排水
第一部分
不良地质隧道施工要点
地下工程系 刘 勇
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第一节 概 述
一、不良和特殊地质地段的概念
(一)不良地质地段 不良地质地段是指滑坡、崩塌、岩堆、偏压地层、 岩溶、高应力、高强度地层、松散地层、软土地段 等不利于隧道工程的不良地质环境。
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(二)特殊地质地段 特殊地质地段是指膨胀断层地层、软弱黄土地层、 含水未固结围岩、溶洞、岩爆、流沙等地段以及瓦 斯溢出地层等。
6.掘进时遇有围岩压力过大注意事项
拱部扩挖前发现顶部下沉，应先挑顶后扩挖。当扩挖 后发现顶部下沉，应立好拱架和模板先灌筑满足设计 断面部分的拱圈，待混凝土达到所需强度并加强拱架 支撑后，再行挑顶灌筑其余部分。挑顶作业宜先护后 挖，暴露面应用支撑封闭严密。
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7.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法，
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2.加强监控和量测工作 3.使用喷锚技术注意事项
(1)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。
(2)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。
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4.采用临时支护时注意事项
(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后 的围岩压力。
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➢云台山隧道
云台山隧道位于侯(马)月(山)铁路 线山西沁水县和翼城县相邻处，穿 越中条山主峰。Ⅰ线隧道长8 145 m， Ⅱ线隧道长8 178 m，双线分修，电 气化单线断面。
主要地质问题： ❖Ⅰ线隧道进口通过192 m古河槽地段，为土夹碎石层； ❖洞身穿越煤系地层1 740 m，揭煤13次，有瓦斯； ❖穿越较大的断裂带4条， ❖膨胀性围岩地段占全隧总长 的96%。 ❖全隧昼夜涌水量约9 850m3。