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Ⅱ标段不良地质,不良地质条件

一、特殊岩土地段施工1、进口YDK163+140~YDK163+600黏质黄土和卵石土地段施工黏质黄土具Ⅱ级自重湿陷性,湿陷土层厚约5~8m,遇水湿陷后容易失稳

但是,隧道穿过土层位于地下水位以上,这是对施工有利的地方

卵石土结构松散,岩体强度低,自稳能力差,隧道开挖后极易坍塌

根据以上岩层工程特点在该地段施工时主要采取的措施如下:(1)虽然隧道所处地区降雨量较小,但在隧道开挖前,洞外需做好引排水设施,避免雨水积聚,影响洞口段岩层稳定

(2)设计中采用φ42超前小导管作为超前支护

在黏质黄土层中打设小导管时尽量采用人工打入、钻孔台车或风枪冲击法直接顶入,如果需要钻眼则采用干式钻眼,避免湿式钻眼中的水流影响黄土的稳定

卵石土层中孤石较多,钻孔时可能出现卡钻情况,成孔可能有一定的困难,在施工时确实遇到这种情况时,可采取冲击法打入小导管

小导管打设完毕后及时进行注浆,在土层中注入水泥-水玻璃双液浆,在施工中注意根据现场情况及时调整浆液配比,确保浆液的可注性和强度

总之,在进行超前小导管施工时,必须严格按照设计和施工规范施工,确保小导管施工的每项指标符合有关规定

(3)开挖:拱部采用微台阶法施工,人工风镐或挖掘机开挖,每次进尺0.7米左右,只要满足架设钢架的空间要求即可

(4)及时按设计施做初期支护,加强围岩量测,适时修改支护参数和调整施工方法

2、YDK163+600~YDK166+080砂砾岩加泥岩段施工YDK163+600~YDK166+080段隧道穿过砂砾岩加泥岩地层,泥岩岩质软弱,泥质胶结,中厚层状,成岩作用较差,遇水易软化或风化,风化物成土状,遇水易崩解,具膨胀性,施工时可能发生围岩失稳现象,在施工中选用适当的施工方法和施工工艺以确保施工顺利进行和工程质量

(1)Ⅴ级围岩段采用台阶法施工,Ⅳ级围岩段采用全断面法施工

(2)每次开挖进尺2米左右,不宜过长,尽量减少超前挖,避免应力集中

(3)开挖后立即喷射5cm以上砼封闭岩面,避免围岩暴露时间过长风化坍塌,然后挂钢筋网、打锚杆、复喷砼及时完成初期支护,适当加厚拱脚或墙脚处喷射砼,一定要保证拱脚或墙脚置于稳定岩层上

(4)加强围岩量测,勤观察支护、掌子面情况,发现问题及时处理

根据围岩量测情况及时调整予留变形量、开挖、支护参数等,确保工程质量和施工安全

(5)及时进行仰拱施工,及早形成合理的承载结构

(6)当结构变形量符合要求后进行二次衬砌施工,过早施工可能导致结构承受过大的外力或沉降造成衬砌开裂

(7)其它应注意的事项

有水地段,要特别注意排水工作,避免水漫流;拱脚及墙脚积水及时引出,凡水通过地段应设置管道、木槽或浆砌片石水沟

不能向开挖面洒水,以保持围岩干燥

加强通风,以降低洞内湿度和温度

3、砂岩、页岩和煤层地段施工通过砂岩、页岩和煤层为主的岩层时,由于其自身强度低,抵抗外力破坏的性能差,当地层走向与隧道夹角较小,出现不利结构面时,易失稳

这种岩层开挖暴露后和空气接触易发生氧化,随着时间推移,在应力集中区岩层开始不断剥落,直至形成大塌方

所以在施工时,一方面可以采取超前支护,主要是开挖后及时封闭岩面,避免长时间暴露岩石剥落;另一方面尽量减少超前挖,避免应力集中

二、地质灾害防治措施1、围岩失稳防治措施1.1软岩流变防治措施隧道通过地段地应力较高,隧道埋深大,三叠系上统的软质岩-页岩及断层破碎带在施工中有产生流变和较大变形的可能性

在施工中加强预测和围岩监控量测工作,如果初期支护出现开裂或洞室变形出现突变及不收敛情况,就可以认为洞室有大变形或出现流变的可能,应该及时采取修整措施进行加固和控制,确保洞室稳定及工程质量

施工中主要采取以下防治措施

(1)对于可能出现流变和大变形的地段,设计光爆方案时尽量减少装药量和合理配置雷管段别,尽可能的减小对围岩的扰动

另外宜采取全断面短进尺的施工方法,在施工时严格按照钻爆设计施工,尽量减少爆破对围岩的震动

(2)严格按照设计的初期支护施工并及时施做

应特别注意系统锚杆的使用情况,必须按设计要求保证系统锚杆的长度和间距,不得少打或漏打系统锚杆,更不允许打假锚杆或不按设计长度打短锚杆

适当加大量测频率,对围岩变形进行实时监测,发现变形异常,及时加打局部锚杆

必要时,打长锚杆,比如吉迈锚杆,对围岩的变形进行有效的约束,确保围岩稳定

(3)如果出现大变形或流变及时修改初期支护参数,包括加长或加密锚杆及变更锚杆类型、初期支护内增设钢架或增加喷射厚度等

根据量测结果必要时在二次衬砌内增加钢筋

1.2断层破碎带围岩失稳防治措施进口段隧道通过F4、F5二条区域性断层,断层破碎带松软破碎、含水,作为隧道围岩自稳能力差,施工时容易发生围岩失稳

施工中主要采取以下防治措施

(1)通过断层带时,根据设计地质资料及通过地质超前预报取得的地质资料描绘出断层的地质资料,通过分析判断断层的位置、走向、倾向、宽度,从而判断断层对隧道施工可能造成的影响

根据判断的断层位置提前10~15米左右采取断层施工方案施工

(2)严格按照设计的帷幕注浆和超前支护方案施工,确保加固围岩的质量,确保后续工序施工的顺利进行

(3)采取台阶法短进尺的施工方案,以保证支护及时和出现不利情况时及时修整施工方案

1.3通过泥岩、页岩及煤层地段围岩失稳防治措施第三系砂砾岩夹泥岩,岩体成岩差,结构相对疏松,扰动易坍塌,泥岩具膨胀性,这种岩层自稳性极差,不宜长时间暴露,遇水时一旦坍塌还可能形成泥石流

在隧道通过页岩和煤层为主的岩层时,由于围岩自身强度低,抵抗外力破坏的性能差,当地层走向与隧道夹角较小,出现不利结构面时,易失稳

这种岩层开挖暴露后和空气接触易发生氧化,随着时间推移,在应力集中区岩层开始不断剥落,直至形成大塌方

对于以上围岩情况,若围岩整体性较差或有水时,采用小导管注浆超前支护措施是非常有效的手段,必要时采用大管棚超前支护,一方面可以止水,另一方面,可以在围岩内超前形成浆液封闭圈

开挖时采用分步开挖的方法确保施工安全,主要是开挖后能及时封闭岩面,避免长时间暴露岩石剥落;另一方面尽量减少超前挖,避免应力集中

2、突然涌水、涌泥防治措施

2.1基本措施乌鞘岭隧道断层F4、F5之间为中等富水段,当隧道通过断层破碎带时,隧道开挖掌子面到达断层破碎带预计位置前方50米时,采用MGY-90地质钻机和TSP202地质超前预报仪进行超前钻孔和地质预报,以探明前方的地质变化情况,准确掌握断层带的有关参数

乌鞘岭隧道采用平行导坑超前的施工方案,对右线隧道施工来说,在施工中可能出现的涌水、突泥现象可以较准确的通过左线平导施工情况来判断,主要是通过平导超前判断水的流量、流向等,

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