复杂地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析

简单地质条件下隧道主要施工地质问题及对策探析Abstract：TheBaimaTunnelofJiuzhaigoutoMianyangExpresswayinSichuanProvinceisadeepburiedtunnel〔themdhs，ehfetes，，ehfetes，degeologicalconditionsarecomplex.Themainengineeringgeologicalproblems，suchassurroundingrockclassification，rockburst，largetemperatureandsoon，havegreatinfluenceonthedesignandconstruction.Theseimportantengineeringgeologicalproblemsareanalyzedandevaluatedinthispaper，andhowtopreventandcureintheconstructionisdiscussed.Keywords：BaimaTunnel;surroundingrockclassification;rockburst;largedeformation;gas概述岩性软硬不均、岩体完整性差、水文地质条件简单，加之埋深大，因可能存在采空区及有害气体问题。另外，还可能面临岩溶、高地温等问题。如桃园至巴中高速大路八庙隧道施工中于K110+356～K110+424发生了较猛烈的岩爆，拱顶岩块弹射距离达2～3m，局部DK331+816～DK331+88663.23cm，4.1cm55.20cm，衬砌失效，局部围岩掉落、垮塌，围岩侵入隧道设计净空，需要重加固隧道。湖北〔县〔堰高速大路大华山隧道出口段左洞施工至ZK23+909时，突发涌水状况，地下水从掌子面炮孔及岩体裂隙中喷射而出，持续时间长达18天，隧道掘进施工被迫停顿。而隧道施工中发生瓦斯爆炸事故而死伤数人至数十人的事故也不鲜见。供了科学依据。工程概况白马隧道为四川省九寨沟至绵阳高速大路上的重要掌握性工程，*****m，右线长*****m1092m。4000m址区有多条区域断裂及分支断裂通过，地质构造格外简单。板岩，局部出露印支期中酸花岗斑岩。该隧道的地质勘察承受了地面地质调绘、综合物探、钻探、测试〔100m〕共11个，在洞身地段布设深孔〔100m〕共8个，其中孔深大于300m的钻孔3395.48m评价了深埋隧道的岩爆、大变形、涌突水、高地温、放射性及有害气体等重要问题，为科学设计供给了依据。围岩分级〔JTGD70-2023〕对隧道围岩级别进展了划分〔表1。依据上述隧道围岩分级表，在综合考虑围岩受构造的影响程度、地下水、埋深等因素下，本隧道在以板岩为主的地段围岩Ⅴ级为主，砂岩为主的地段围岩以ⅣⅢ～Ⅳ裂开带划为ⅤⅤ级围岩占区长大越岭大路隧道中是罕有的。目前该隧道进出口已累计施工约3Km级别还差。但总体上，从目前开挖提醒的状况看，该隧道围岩级别的。岩爆评价据YK*****.3R52及K*****.1R46.3两个深孔水压致裂法地应力测试成果，隧址区SHSVSh，地应力状态以水平构造应力为主。隧道最向主应力可达28.94MPa，侧压力系数取阅历值1.2，则最大水平主应力可达34.73MPa，可见，在隧道深埋地段，存在较高的地应力气级水平，存在发生岩爆的地应力条件。岩性条件是岩爆发生的根本条件之一，岩质坚硬、岩石强度高，能存储较高的地应力，易发生岩爆。在本隧道中部据物探解译成果，700m60～100MPa，具备发生岩爆的岩性条件。Ⅱ、Ⅲ级。本隧道花岗斑岩段属Ⅲ级围岩，其完整性具备发生岩爆的条件。般介于30～50MPaS205〔长约5km，最大埋深六百多米〕综合分析后认为，在一般状况下，本隧道砂岩难以发生岩爆现象。1的大小进展岩爆等级的判别〔表2Rb60MPa〔即坚硬岩类。深达千米，地表为陡崖及陡坡，交通条件极差，大型钻探设备无法到取阅历值70MPa，选取场地高地应力的范围值为20～34.73MPa，则Rb/σ1=2.02～3.5，据表2，则隧道依据所处地应力气级大小的不同，可能发生岩爆等级为稍微～中等程度的岩爆。爆的段落为左线K41+450～K42+050，右线YK41+400～YK42+000，600m，岩爆等级为稍微～中等。施工至该地段，应准时在掌子面和洞壁喷洒水，以软化围岩。为降低对围岩的扰动，改善围岩应力状态，宜承受光面爆破技术，尽可剥落掉块，应适当提高初期支护韧性，可喷射钢纤维混凝土，并可在小导管超前支护。大变形分析根底，围岩地应力环境如地应力大小、二次应力分布特征，岩体中地下水渗流状态以及地热条件或开挖后围岩温度差等是大变形的环境条件。当围岩岩性脆弱，岩体构造裂开，尤其是岩石中含有肯定亲水矿物膨胀等作用下，围岩即可能发生超出原设计容许范围的变形量，从而产生大变形现象。从场地岩性来看，大局部地段以板岩为主，并含炭质板岩，二者质根底。取炭质板岩进展了自由膨胀率测试，自由膨胀率为20%，说形。30MPa，处于高地应力状态，具备发生大变形的地应力条件。，总体上岩体构造较裂开，岩体具肯定富水性的构造条件。隧址区常年具肯定地下水量。由上述分析可见，场地板岩、炭质板岩、断层裂开带具相对脆弱岩性，局部地段地应力气级高，受构造影响猛烈，岩体裂开，深部岩深埋高地应地段存在发生脆弱岩体的大变形可能。3所示。参考地应力测试及前述推演结果，场地地应力最高量值取34.73MPa，场地脆弱岩类单轴饱和抗压强度取3～5MPa进展测算，则σz/Rb=6.95～11.58，据表3，则场地可能发生最高等级为中等～猛烈的大变形。适当增加，甚至承受多层支护系统。应适当加长系统锚杆的长度，加强超前支护。仰拱应准时紧跟，尽早封闭成环。准时施作二次衬砌，“”“早封闭”的总体施工原则。涌突水分析;在控水构造部〔断层裂开带或裂隙密集带则相对简洁补给地下水，形成深部迳流。综合考虑上述因素，应在各断层通过的地段及裂开砂岩地段留意隧道的集中涌突水现象。*****m3/d。而在逆坡施工地段，最大涌水量需考虑肯定量的静储量水，局部地段瞬时涌水量可能较大，在施工中应有相应疏排水预案。斜井、竖需满足设计要求。地温问题在YK*****.3R52钻孔及K*****.1R46.3钻孔进展了地温测试。据YK*****.3R5256m处的实测地温为14.47°C，56m以下的地温梯度为1.38°C/100m，本隧道最大埋深1092m，则推想隧道最大埋深段地温约为28.8°C地温可能会超过30°C。据K*****.1R46.3钻孔地温测量成果，其在100m处的实测地温为10°C，100m以下的地温梯度为2.52°C/100m，推想隧道最大埋深段地温最高约为35°C。依据《大路隧道施工技术标准不宜高于30°C，当高于30°C当温度高于30°C时，应实行适当的施工技术措施。有害气体评价据钻探及调绘，隧道围岩含炭质板岩，据区域资料，隧道所穿越向隧道运移。～很好的生烃力量;4个，均有瓦斯显示;室内4组气样分析均有瓦斯存在，瓦斯最大浓度2.12%;基于隧道钻孔瓦斯检测浓度0.78m3/min;依据《大路瓦斯隧道技术规程〔DB51/T2243-2023〕瓦斯隧道。测与安全防范工作，并依据监测结果实行相应动态设计及施工方案，确保施工安全。完毕语白马隧道已开工建设约两年半，目前进出口主线共掘进完成约4km，据开挖提醒状况，总体而言，隧道主要工程地质问题与勘察设下水对围岩的软化，如不准时处治，不准时封闭成环，可能造成大的塌方事故，造成大的设备损失及人员伤亡。水平，一般均小于0.15%，远低于设计要求的0.3%的报警值，同时在施工中始终加强通风，目前按低瓦斯隧道施作是适宜的。已施工段最大埋深近500m，围岩以