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隧道施工方法及其基本作业10.1概述10.1.1隧道工程特点隧道施工过程通常包括:在地层中挖出土石,形成符合设计轮廓尺寸的坑道;进行必要的初期支护和砌筑最后的永久衬砌,以控制坑道围岩变形,保证隧道长期地安全使用。在进行隧道施工时,必须充分考虑隧道工程的特点,才能在保证隧道安全的条件下,快速、优质、低价地建成隧道建筑物。隧道工程的特点,可归纳如下:(1)整个工程埋设于地下,因此工程地质和水文地质条件对隧道施工的成败起着重要的、甚至是决定性的作用。例如:当年修建穿越阿尔卑斯山的圣哥达隧道时,由于遇到事先未料到的高温(41°C)和涌水(660l/min),给施工带来很多困难,最后延期二年才完成。因此,不仅要在勘测阶段做好详细的地质调查和勘探,尽可能准确地掌握隧道工程范围内的岩层性质、岩体强度、完整程度、地应力场、自稳能力、地下水状态、有害气体和地温状况等资料,并根据这些原始材料,初步选定合适的施工方法,确定相应的施工措施和配套的施工机具。而且,由于地质条件的复杂性和勘探手段的局限性,在施工中出现前所未料的情况仍不可避免。因此,在长大隧道的施工中,还应采取试验导坑(如日本青函隧道)、水平超前钻孔、声波探测、导坑领先等技术措施,进一步查清掘进前方的地质条件,及时掌握变化的情况。以便尽快地修改施工方法和技术措施。(2)公路隧道是一个形状扁平的建筑物,正常情况下只有进、出口两个工作面,相对于桥梁、线路工程来说.隧道的施工速度比较慢,工期也比较长,往往使一些长大隧道成为控制新建公路通车的关键工程。为此,需要附加地开挖竖井、斜井、横洞等辅助工程来增加工作面,加快隧道施工速度。此外,隧道断面较小,工作场地狭长,一些施工工序只能顺序作业,而另一些工序又可以沿隧道纵向展开,平行作业。因此,要求施工中加强管理、合理组织、避免相互干扰。洞内设备、管线路布置应周密考虑,妥善安排。隧道施工机械应当结构紧凑,坚固耐用。(3)地下施工环境较差,甚至在施工中还可能使之恶化,例如爆破产生有害气体等。必须采取有效措施加以改善,如人工通风、照明、防尘、消音、隔音、排水等,使施工场地合符卫生条件,并有足够的照度,以保证施工人员的身体健康,提高劳动生产率。(4)公路隧道大多穿越崇山峻岭,因此施工工地一般都位于偏远的深山狭谷之中,往往远离既有交通线,运输不便,供应困难,这些也是规划隧道工程时应当考虑的问题之一。(5)公路隧道埋设于地下,一旦建成就难以更改,所以,除了事先必须审慎规划和设计外,施工中还要做到不留后患。当然,隧道工程也有很多有利的方面,例如施工可以不受或少受昼夜更替、季节变换、气候变化等自然条件改变的影响,可以竟日终年、稳定地安排施工。10.1.2隧道施工应遵循的基本精神和原则以往,人们都认为在地层中开挖坑道必然要引起围岩坍塌掉落,开挖的断面越大,坍塌的范围也越大。因此,传统的隧道结构设计方法是将围岩看成是必然要松弛塌落,而成为作用于支护结构上的荷载。传统的隧道施工方法则是将隧道断面分成为若干小块进行开挖,随挖随用钢材或木材支撑,然后,从上到下,或从下到上砌筑刚性衬砌。这也是和当时的机械设备、建筑材料、技术水平相一致的。近十几年来,岩石锚杆、喷射混凝土的机械和岩石力学方面的进展,人们对开挖隧道过程中所出现的围岩变形、松弛、崩塌等现象有了深入的认识,为提出新的、经济的隧道施工方法创造了条件。1963年,由奥地利学者L·腊布兹维奇教授命名为“新奥地利隧道施工法(NewAstriaTunnellingMethod)”,简称“新奥法(NATM)”正式出台。它是以控制爆破或机械开挖为主要掘进手段,以锚杆、喷射混凝土为主要支护方法,理论、量测和经验相结合的一种施工方法。同时又是一系列指导隧道设计和施工的原则,其中包括:(1)因为岩体是隧道结构体系中的主要承载单元,所以在施工中必须充分保护岩体,尽量减少对它的扰动,避免过度破坏岩体的强度。为此,施工中断面分块不宜过多,开挖应当采用光面爆破、预裂爆破或机械掘进。(2)为了充分发挥岩体的承载能力,应允许并控制岩体的变形。一方面允许变形,使围岩中能形成承载环;另一方面又必须限制它,使岩体不致过度松弛而丧失或大大降低承载能力。为此,在施工中应采用能与围岩密贴、及时砌筑又能随时加强的柔性支护结构,例如,锚喷支护等。这样,就能通过调整支护结构的强度、刚度和参与工作的时间(包括底拱闭合时间)来控制岩体的变形。(3)为了改善支护结构的受力性能,施工中应尽快使之闭合,而成为封闭的筒形结构。另外,隧道断面形状要尽可能地圆顺,以避免拐角处的应力集中。(4)在施工的各个阶段,应进行现场量测监视,及时提出可靠的、数量足够的量测信息,如坑道周边的位移或收敛、接触应力等。并及时反馈用来指导施工和修改设计。(5)为了敷设防水层,或为了承受由于锚杆锈蚀,围岩性质恶化、流变、膨胀所引起的后续荷载,采用复合式衬砌。上述新奥法的基本原则可扼要的概括为:“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”。10.1.3隧道施工方法及其选择一个多世纪以来,世界各国的隧道工作者在实践中已经创造出能够适应各种围岩的多种隧道施工方法。习惯上将它们分成为:矿山法、掘进机法、沉管法、顶进法、明挖法等。矿山法因最早应用于矿石开采而得名,它包括上面已经提到的传统方法和新奥法。由于在这种方法中,多数情况下都需要采用钻眼爆破进行开挖,故又称为钻爆法。有时候为了强调新奥法与传统矿山法的区别,而将新奥法从矿山法中分出另立系统。掘进机法包括隧道掘进机(TunnelBoringMachine,简写为T.B.M.)法和盾构掘进机法。前者应用于岩石地层,后者则主要应用于土质围岩,尤其适用于软土、流砂、淤泥等特殊地层。沉管法,…等则是用来修建水底隧道、地下铁道、城市市政隧道等,以及埋深很浅的山岭隧道。选择施工方案时,要考虑的因素有如下几方面:A.工程的重要性。一般由工程的规模、使用上的特殊要求,以及工期的缓急体现出来;B.隧道所处的工程地质和水文地质条件;C.施工技术条件和机械装备状况;D.施工中动力和原材料供应情况;E.工程投资与运营后的社会效益和经济效益;F.施工安全状况,G.有关污染、地面沉降等环境方面的要求和限制。应该看到隧道施工方法的选择,是一项“模糊”的决策过程,它依赖于有关人员的学识、经验、毅力和创新精神。对于重要工程则需汇集专家们的意见,广泛论证。必要时应当开挖试验洞对理论方案进行实践验证。从目前我国公路隧道发展趋势来看,在今后很长一段时间内,仍以采用新奥法为主,这也符合世界潮流。所以,本书将着重论述新奥法施工中的有关问题,而概略地介绍传统的矿山法。其它方法一般不用于山岭隧道,因此此处不作介绍,需要时可参考有关书籍。10.2新奥地利隧道施工法新奥法施工,按其开挖断面的大小及位置,基本上又可分为:全断面法、台阶法、分部开挖法三大类及若干变化方案。10.2.1全断面法按照隧道设计轮廓线一次爆破成型的施工方法叫全断面法。它的施工顺序是:A.用钻孔台车,钻眼,然后装药、联接导火线;B.退出钻孔台车,引爆炸药,开挖出整个隧道断面;C.排除危石,安设拱部锚杆和喷第一层混凝土;D.用装碴机将石碴装入出碴车,运出洞外;E.安设边墙锚杆和喷混凝土;F.必要时可喷拱部第二层混凝土和隧道底部混凝土;G.开始下一轮循环;H.在初期支护变形稳定后,或按施工组织中规定日期灌注内层衬砌。全断面法适用于IV~VI类岩质较完整的硬岩中。必须具备大型施工机械。隧道长度或施工区段长度不宜太短,否则采用大型机械化施工的经济性差。根据经验,这个长度不应小于1km。根据围岩稳定程度亦可以不设锚杆或设短锚杆。也可先出碴,然后再施作初期支护,但一般仍先施作拱部初期支护,以防止应力集中而造成的围岩松动剥落。全断面法的优点是:工序少,相互干扰少,便于组织施工和管理;工作空间大,便于组织大型机械化施工,因此,施工进度高,目前,我国公路隧道一般都能保持月进成洞平均150m左右,高者已接近300m/月。采用全断面法应注意下列问题:摸清开挖面前方的地质情况,随时准备好应急措施(包括改变施工方法等),以确保施工安全;各种施工机械设备务求配套,以充分发挥机械设备的效率;加强各项辅助作业,尤其加强施工通风,保证工作面有足够新鲜空气;加强对施工人员的技术培训,实践证明,施工人员对新奥法基本原理的了解程度和技术熟练状况,直接关系到施工的效果。10.2.2台阶法台阶法中包括长台阶法、短台阶法和超短台阶法等三种,其划分一般是根据台阶长度来决定的,如图所示。至于施工中究竟应采用何种台阶法,要根据以下两个条件来决定:A.初期支护形成闭合断面的时间要求,围岩越差,闭合时间要求越短;B.上断面施工所用的开挖、支护、出碴等机械设备对施工场地大小的要求。(a)长台阶法(b)短台阶法(C)超短台阶法图在软弱围岩中应以前一条件为主,兼顾后者,确保施工安全。在围岩条件较好时,主要考虑是如何更好的发挥机械效率,保证施工的经济性,故只要考虑后一条件。现将各种台阶法叙述如下:(1)长台阶法。这种方法是将断面分成上半断面和下半断面两部分进行开挖,上、下断面相距较远,一段上台阶超前50m以上或大于5倍洞跨。施工时上下都可配属同类机械进行平行作业,当机械不足时也可用一套机械设备交替作业,即在上半断面开挖一个进尺,然后再在下断面开挖一个进尺。当隧道长度较短时,亦可先将上半断面全部挖通后,再进行下半断面施工,即为半断面法。长台阶法的作业顺序为:1)对于上半断面。用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破,地层较软时亦可用挖掘机开挖。安设锚杆和钢筋网,必要时加设钢支撑、喷射混凝土。用铲斗为1.6m3的推铲机将石碴推运到台阶下,再由装载机装入车内运至洞外。根据支护结构形成闭合断面的时间要求,必要时在开挖上半断面后,可建筑临时底拱,形成上半断面的临时闭合结构,然后在开挖下半断时再将临时底拱挖掉。但从经济观点来看,最好不这样做,而改用短台阶法。2)对于下半断面。用两臂钻孔台车钻眼、装药爆破。装碴直接运至洞外。安设边墙锚杆(必要时)和喷混凝土。用反铲挖掘机开挖水沟。喷底部混凝土。开挖下半断面时,其炮眼布置方式有两种:平行隧道轴线的水平眼;由上台阶向下钻进的竖直眼,又称插眼,如图10—2-2所示。前一种方式的炮眼主要布置在设计断面轮廓线上,能有效地控制开挖断面。后一种方式的爆破效果较好,但爆破时石碴飞出较远,容易打坏机械设备。图3)待初期支护的变形稳定后,或根据施工组织所规定的日期敷设防水层(必要时)和建造内层衬砌。长台阶法的纵向工序布置和机械配置如图所示。相对于全断面法来说,长台阶法一次开挖的断面和高度都比较小,只需配备中型钻孔台车即可施工,而且,对维持开挖面的稳定也十分有利。所以,它的适用范围较全断面法广泛,凡是在全断面法中开挖面不能自稳,但围岩坚硬不用底拱封闭断面的情况,都可采用长台阶法。(2)短台阶法。这种方法也是分成上下两个断面进行开挖,只是两个断面相距较近,一般上台阶长度小于5倍但大于1~1.5倍洞跨。上下断面采用平行作业。短台阶法的作业顺序和长台阶相同。由于短台阶法可缩短支护结构闭合的时间,改善初期支护的受力条件,有利于控制隧道收敛速度和量值,所以适用范围很广,Ⅱ~Ⅵ类围岩都能采用,尤其适用于Ⅱ、Ⅲ类围岩,是新奥法施工中主要采用的方法之一。短台阶法的缺点是上台阶出碴时对下半断面施工的干扰较大,不能全部平行作业。为解决这种干扰可采用长皮带机运输上台阶的石碴;或设置由上半断面过渡到下半断面的坡道,将上台阶的石碴直接装车运出。过渡坡道的位置可设在中间,亦可交替他设在两侧。过渡坡道法在断面较大的三车道隧道中尤为适用。采用短台阶法时应注意下列问题:初期支护全断面闭合要在距开挖面30m以内,或距开挖上半断面开始的30天内完成。初期支护变形、下沉显著时,要提前闭合,要研究在保证施工机械正常工作的前提下台阶的最小长度。(3)超短台阶法。这种方法也是分成上下两部分,但上台阶仅超前3~5m,只能采用交替作业。超短台阶法施工作业顺序为(图):用一台停在台阶下的长臂挖掘机或单臂掘进机开挖上半断面至一个进尺。安设拱部描杆、钢筋网或钢支撑。喷拱部混凝土。用同一台机械开挖下半断面至一个进尺。安设边墙锚杆、钢筋网或接长钢支撑,喷边墙混凝土(必要时加喷拱部混凝土)。开挖水沟、安设底部钢支撑,喷底拱混凝土。灌注内层衬砌。如无大型机械也可采用小型机具交替地在上下部进行开挖,由于上半断面施工作业场地狭小,常常需要配置移动式施工台架,以解决上半断面施工机具的布置问题。由于超短台阶法初期支护全断面闭合时间更短,更有利于控制围岩变形。在城市隧道施工中,能更有效地控制地表沉陷。所以,超短台阶法适用于膨胀性围岩和土质围岩,要求及早闭合断面的场合。当然,也适用于机械化程度不高的各类围岩地段。超短台阶法的缺点是上下断面相距较近,机械设备集中,作业时相互干扰较大,生产效率较低,施工速度较慢。采用超短台阶法施工时应注意以下问题:在软弱围岩中施工时,应特别注意开挖工作面的稳定性,必要时可采用辅助施工措施,如向围岩中注浆或打入超前水平小钢管,对开挖面进行预加固或预支护。最后还应指出,在所有台阶法施工中,开挖下半断面时要求做到以下几点:1)下半断面的开挖(又称落底)应在上半断面初期支护基本稳定后进行,或采用其它有效措施确保初期支护体系的稳定性;采用单侧落底或双侧交错落底,避免上部初期支护两侧同时悬空;又如,视围岩状况严格控制落底长度,一般采用1~3m,并不得大于6m。2)下部边墙开挖后必须立即喷射混凝土,并按规定做初期支护。3)量测工作必须及时,以观察拱顶、拱脚和边墙中部位移值,当发现速率增大,应立即进行底(仰)拱封闭,或缩短进尺,加强支护,分割掌子面等。10.2.3分部开挖法分部开挖法可分为三种变化方案:台阶分部开挖法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法,见图。(1)台阶分部开挖法。又称环形开挖留核心土法,一般将断面分成为环形拱部(图中的1、2、3)、上部核心土(4)、下部台阶(5)等三部分。根据断面的大小,环形拱部又可分成几块交替开挖。环形开挖进尺为0.5~1.0m,不宜过长。上部核心土和下台阶的距离,一般为1倍洞跨。(a)台阶分步开挖法(b)单侧壁导坑法(c)双侧壁导坑法图台阶分部开挖法的施工作业顺序为:用人工或单臂掘进机开挖环形拱部。架立钢支撑、喷混凝土。在拱部初期支护保护下,用挖掘机或单臂掘进机开挖核心土和下台阶,随时接长钢支撑和喷混凝土、封底。根据初期支护变形情况或施工安排建造内层衬砌。单侧壁导坑法的施工作业顺序为;1)开挖侧壁导坑,并进行初期支护(锚杆加钢筋网、或锚杆加钢支撑、或钢支撑,喷射混凝土),应尽快使导坑的初期支护闭合;2)开挖上台阶,进行拱部初期支护,使其一侧支承在导坑的初期支护上,另一侧支承在下台阶上;3)开挖下台阶,进行另一侧边墙的初期支护,并尽快建造底部初期支护,使全断面闭合;4)拆除导坑临空部分的初期支护;5)建造内层衬砌。单侧壁导坑法是将断面横向分成3块或4块,每步开挖的宽度较小,而且封闭型的导坑初期支护承载能力大,所以,单侧壁导坑法适用于断面跨度大,地表沉陷难于控制的软弱松散围岩中。(3)双侧壁导坑法,又称眼镜工法。当隧道跨度很大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差,单侧壁导坑法难以控制围岩变形时,可采用双侧壁导坑法。现场实测表明,双侧壁导坑法所引起的地表沉陷仅为短台阶法的1/2左右。这种方法一般是将断面分成四块:左、右侧壁导坑(1)、上部核心土(2)、下台阶(3)。导坑尺寸拟定的原则同前,但宽度不宜超过断面最大跨度的1/3。左、右侧导坑错开的距离,应根据开挖一侧导坑所引起的围岩应力重分布的影响不致波及另一侧已成导坑的原则确定。双侧壁导坑法施工作业顺序为:10.2.4施工中中可能发生生的问题及及其对策新奥法施工的基基本原则,是是根据围岩岩性质允许许产生适量量的变形,但但又不使围围岩松动塌塌落。在设设计、施工工过程中,若若对围岩性性质判断不不准或情况况不明,或或喷射混凝凝土、打锚锚杆、立钢钢支撑时间间和方法有有误,围岩岩松动就会会超过预计计。此时,应应根据观察察和量测结结果找出原原因,进行行改正。但但是,很多多场合不能能明确原因因,因此只只能针对所所发生的现现象采取措措施。根据据实践经验验,将新奥奥法中经常常出现的一一些异常现现象及应采采取的措施施列于表110.2..1中,其其中A指进行比比较简单的的改变就可可解决问题题的措施,B指包括需要改变支护方法等比较大的变动才能解决问题的措施。当然,表中只列出大致的对策标准,优先用哪种措施,要视各个隧道的围岩条件、施工方法、变形状态综合判断。施工中的现象及及其处理措措施表10.22.1施工中的现象措施A措施B开挖面及其附近近正面变得不稳定定1.缩短一次次掘进长度度。2..开挖时时保留核心心土。33.向正正面喷射混混凝土。4.用用插板或并并排钢管打打入地层进进行预支护护1.缩小开挖挖断面。2.在在正面打锚锚杆。33.采取取辅助施工工措施对地地层进行预预加固开挖面顶部掉块块增大1.缩短开挖挖时间及提提前喷射混混凝土。2.采采用插板或或并排钢管管。3..缩短一一次开挖长长度。44.开挖挖面暂时分分部施工。1.加钢支撑撑。2..预加固固地层开挖面出现涌水水或者涌水水量增大1.加速混凝凝土硬化(增增加速凝剂剂等)。2.喷喷射混凝土土前作好排排水。33.加挂挂网格密的的钢筋网。4.设排水片。1.采取排水水方法(如如排水钻孔孔、井点降降水……等)。22.预加加固地层地基承载力不足足,下沉增增大1.注意开挖挖,2.不3.要损损坏地基围围岩。44.加厚厚底脚处喷喷混凝土,5.增加支撑面积。1.增加锚杆杆。2..缩短台台阶长度,3.及早闭合支护环。4.用喷混凝土作临时底拱。5.预加固地层。产生底鼓及早喷射底拱混混凝土1.在底拱处处打锚杆。2.缩短台阶长度,3.及早闭合支护环。喷混凝土喷混凝土层脱离离甚至塌落落1.开挖后尽尽快喷射混混凝土。2.加加钢筋网。3.解除涌水压力。4.加厚喷层。打锚杆或增加锚锚杆喷混凝土层中应应力增大,产产生裂缝和和剪切破坏坏。1.加钢筋网网。2..在喷混混凝土层中中增设纵向向伸缩缝。1.增加锚杆杆(用比原原来长的锚锚杆)。2.加加入钢支撑撑。锚杆锚杆轴力增大,垫垫板松弛或或锚杆断裂裂。1.增强锚杆杆(加长)。2.采用承载力大的锚杆。3.为增大锚杆的变形能力,4.在垫锚板间加入弹簧等。钢支撑钢支撑中应力增增大,产生生屈服松开接头处螺栓栓,凿开喷喷混凝土层层,使之可可自由伸缩缩。1.增强锚杆杆。2..采用可可伸缩的钢钢支撑,33.在喷喷混凝土层层中设纵向向伸缩缝。净空位移增大,位位移速度变变快。1.缩短从开开挖到支护护的时间。2.提前打锚杆。3.缩短台阶、底拱一次开挖的长度。4.当喷混凝土开裂时,5.设纵向伸缩缝。1.增强锚杆杆。2..缩短台台阶长度,3.提前闭合支护环。4.在锚杆垫板间夹入弹簧垫圈等。5.采用超短台阶法,6.或在上半端面建造临时底拱。10.3传传统的矿山山法在传统的矿山法法中,历史史上形成的的变化方案案很多,其其中也包括括:全断面面法、台阶阶法、侧壁壁导坑法、…等。它与与新奥法的的根本区别别,除了施施工原理不不同外,在在具体作业业上还有::传统的矿矿山法中不不强调采用用锚喷支护护,而大量量采用钢、木木支撑;不不强调要及及早闭合支支护环;很很少采用复复合式衬砌砌,而是大大量采用刚刚度较大的的单层衬砌砌;不进行行施工量测测等。近年年来,由于于施工机械械的发展,以以及传统矿矿山法明显显的不符合合岩石力学学的基本原原理和不经经济,已逐逐渐由新奥奥法所取代代。只有在在一些缺少少大型机械械的中、短短隧道中,或或不熟悉新新奥法的施施工单位还还采用传统统的矿山法法。本书只只简单地叙叙述一、二二种典型的的,并具有有中国特色色的,现在在仍可能采采用的传统统矿山法。10.3.1漏斗棚棚架法全名叫下导坑漏漏斗棚架法法,亦称下下导坑先墙墙后拱法。它它是硬岩层层中修筑隧隧道的一种种基本的传传统方法,也也是我国八八十年代前前修筑公路路、铁路隧隧道采用得得最广泛的的方法之一一。此法的基本施工工程序(图图10.33.1)是是:首先开开挖下导坑坑①,在下导导坑开挖面面后约300~50m处,开开始架设“漏斗棚架架”,然后在在漏斗棚架架上方开挖挖②、③部(“挑顶”)和④部(“扩大”)。它们们的间距以以互不干扰扰为原则,一一般可采用用15~200m。挑顶顶和扩大爆爆下的石碴碴直接堆放放在棚架上上,并通过过漏斗口向向下装入矿矿车内运出出洞外。石石碴装完后后即可拆除除棚架,开开挖⑤(“刷帮”)和⑥边墙、水水沟。此时时整个隧道道开挖完毕毕。在一定定的安全距距离(100~20mm)外灌注注边墙Ⅶ和拱圈Ⅷ混凝土。最最后铺底砌砌水沟。图下导坑的形状一一般为梯形形,坚硬围围岩中也可可用矩形。其其宽度2..8~3.0。(铺铺单运输线线),或33.8~44.4m(铺铺双运输线线),高度度视装碴机机装载高度度而定,一一般约2..8~3..0m,见见图10..3.2。在在中长隧道道中为运输输畅通多采采用双线导导坑。图漏斗棚架的结构构构造如图图10.33.3所示示。采用漏斗棚架法法施工时应应注意如下下问题:下下导坑开挖挖是领先工工序,它的的开挖速度度直接影响响整个隧道道的施工进进度,因此此,要千方方百计予以以保证;漏漏斗棚架是是卸、装碴碴的关键结结构,必须须具有足够够的强度和和刚度以承承受爆破时时石碴的冲冲击作用;;挑顶时如如发现拱顶顶有坍塌的的预兆,应应立即用圆圆木支顶住住。漏斗棚架法施工工的优点::便于人力力、小型机机具开挖;;挑顶、扩扩大的石碴碴通过漏斗斗棚架装车车,效率高高,节省人人力和机械械;工作面面多,可以以安排较多多的人力和和机具,进进行平行作作业,加快快施工进度度。漏斗棚架法的缺缺点:设置置棚架需消消耗大量木木材和钢材材;断面分分块多,对对围岩扰动动大,而且且拱顶围岩岩暴露过长长,所以,只只适用于Ⅳ~VI类围围岩;工作作面多虽可可平行作业业,但相互互干扰大,尤尤其刷帮开开挖容易损损坏风、水水管、电力力线和堵塞塞运输。图10.3.2上下导坑坑先拱后墙墙法上下导坑先拱后后墙法,又又称拱圈支支承法,是是软地层中中修筑隧道道的一种基基本的传统统方法,也也是我国以以往修筑隧隧道采用得得最广泛的的方法之一一。66图此法的基本施工工程序(图图10.33.4)是是:首先开开挖下导坑坑①,并尽快快架设木支支撑。在下下导坑开挖挖面后约330~500rn处开开挖上导坑坑②和架设木木支撑。上上、下导坑坑间开挖漏漏斗(如图图中虚线所所示),以以便于上断断面出碴。距距上导坑115~200米,进行上上导坑落底底开挖③。然后由由上导坑向向两侧开挖挖④(“扩大”),边开挖挖边架设扇扇形支撑。在在扇形支撑撑之间立拱拱架模板,灌灌注拱圈混混凝土Ⅴ,边灌注注边顶替、拆拆除扇形支支撑。开挖挖中层⑥(“落底”)。左右右错开,纵纵向跳跃开开挖马口⑦、⑨,每个马马口的纵向向长度一般般取拱圈灌灌注节长的的一半。紧紧跟马口开开挖后,立立即架设边边墙模板,由由下而上灌灌注边墙混混凝土Ⅷ、Ⅹ。挖水沟沟、铺底。采用上下导坑先先拱后墙法法施工时应应注意下列列问题:开开挖马口时时要绝对避避免拱圈两两侧拱脚同同时悬空;;边墙灌注注到顶部时时要仔细地地做到与拱拱脚的联接接,保证衬衬砌的整体体性。和漏斗棚架法比比起来,它它有如下优优点,拱部部围岩暴露露时间短,开开挖马口、灌灌注边墙都都是在拱圈圈保护下进进行的,因因此,施工工安全,能能适用于较较软弱的Ⅱ、Ⅲ类围岩。其其缺点是衬衬砌整体性性差,开挖挖两个导坑坑成本高、速速度慢。10.4不不良地质条条件下隧道道施工10.4.1概述在修建隧道中,常常遇到一些些不利于施施工的特殊殊地质地段段。如膨胀胀土围岩、黄黄土、溶洞洞、断层、松松散地层、流流沙、岩爆爆等。在开开挖、支护护和衬砌过过程中,由由于各种因因素的影响响都可能发发生土石坍坍塌,坑道道支撑变形形,衬砌结结构断裂,严严重影响施施工进度、安安全和质量量。隧道穿穿越含有瓦瓦斯的地层层,更严重重地威胁着着施工安全全。隧道通过特殊地地质地段施施工时应注注意以下几几点:A.施工前应对设设计所提供供的工程地地质和水文文地质资料料进行详细细分析了解解,深入细细致地作施施工调查,制制订相应的的施工方案案和措施,备备足有关机机具及材料料,认真编编制和实施施施工组织织设计,使使工程达到到安全、优优质、高效效的目的。反反之,即便便地质并非非不良,也也会因准备备不足,施施工方法不不当或措施施不力导致致施工事故故,延误施施工进度。B.特殊地质地段段隧道施工工,以“先治水、短短开挖、弱弱爆破、强强支护、早早衬砌、勤勤检查、稳稳步前进”为指导原原则。在选选择和确定定施工方案案时,应以以安全为前前提,综合合考虑隧道道工程地质质及水文地地质条件、断断面型式、尺尺寸、埋置置深度、施施工机械装装备、工期期和经济的的可行性等等因素而定定。同时应应考虑围岩岩变化时施施工方法的的适应性及及其变更的的可能性,以以免造成工工程失误和和增加投资资。C.隧道开挖方式式,无论是是采用钻爆爆开挖法、机机械开挖法法,还是采采用人工和和机械混合合开挖法,应应视地质、环环境、安全全等条件来来确定。如如用钻爆法法施工时,光光面爆破和和预裂爆破破技术,既既能使开挖挖轮廓线符符合设计要要求,又能能减少对围围岩的扰动动破坏。爆爆破应严格格按照钻爆爆设计进行行施工,如如遇地质变变化应及时时修改完善善设计。D.隧道通过自稳稳时间短的的软弱破碎碎岩体、浅浅埋软岩和和严重偏压压、岩溶流流泥地段、砂砂层、砂卵卵(砾)石石层、断层层破碎带以以及大面积积淋水或涌涌水地段时时,为保证证洞体稳定定可采用超超前锚杆、超超前小钢管管、管棚、地地表预加固固地层和围围岩预注浆浆等辅助施施工措施,对对地层进行行预加固、超超前支护或或止水。E.为了掌握施工工中围岩和和支护的力力学动态及及稳定程度度,以及确确定施工工工序,保证证施工安全全,应实施施现场监控控量测,充充分利用监监控量测指指导施工。对对软岩浅埋埋隧道须进进行地表下下沉观测,这这对及时预预报洞体稳稳定状态,修修正施工方方案都十分分重要。F.穿过未胶结松松散地层和和严寒地区区的冻胀地地层等,施施工时应采采取相应的的措施外,均均可采用锚锚喷支护施施工。爆破破后如开挖挖工作面有有坍塌可能能时,应在在清除危石石后及时喷喷射混凝土土护面。如如围岩自稳稳性很差,开开挖难以成成形,可沿沿设计开挖挖轮廓线预预打设超前前锚杆。锚锚喷支护后后仍不能提提供足够的的支护能力力时,应及及早装设钢钢架支撑加加强支护。G.当采用构件支支撑作临时时支护时,支支撑要有足足够的强度度和刚度,能能承受开挖挖后的围岩岩压力。围围岩出现底底部压力,产产生底膨现现象或可能能产生沉陷陷时应加设设底梁。当当围岩极为为松软破碎碎时,应采采用先护后后挖,暴露露面应用支支撑封闭严严密。根据据现场条件件,可结合合管棚或超超前锚杆等等支护,形形成联合支支撑。支撑撑作业应迅迅速、及时时,以充分分发挥构件件支撑的作作用。H.围岩压力过大大,支撑受受力下沉侵侵入衬砌设设计断面,必必须挑顶(即即将隧道顶顶部提高)时时,其处理理方法是::拱部扩挖挖前发现顶顶部下沉,应应先挑顶后后扩挖。当当扩挖后发发现顶部下下沉,应立立好拱架和和模板先灌灌筑满足设设计断面部部分的拱圈圈,俟混凝凝土达到所所需强度并并加强拱架架支撑后,再再行挑顶灌灌筑其余部部分。挑顶顶作业宜先先护后挖。I.对于极松散的的未固结围围岩和自稳稳性极差的的围岩,当当采用先护护后挖法仍仍不能开挖挖成形时,宜宜采用压注注水泥砂浆浆或化学浆浆液的方法法,以固结结围岩,提提高其自稳稳性。J.特殊地质地段段隧道衬砌砌,为防止止围岩松弛弛,地压力力作用在衬衬砌结构上上,致使衬衬砌出现开开裂、下沉沉等不良现现象。因此此,采用模模筑衬砌施施工时,除除遵守隧道道施工技术术规范的有有关规定施施工外,还还应注意::当拱脚、墙墙基松软时时,灌筑混混凝土前应应采取措施施加固基底底。衬砌混混凝土应采采用高标号号或早强水水泥,提高高混凝土等等级,或采采用掺速凝凝剂、早强强剂等措施施,提高衬衬砌的早期期承载能力力。仰拱施施工,应在在边墙完成成后抓紧进进行,或根根据需要在在初期支护护完成后立立即施作仰仰拱,使衬衬砌结构尽尽早封闭,构构成环形改改善受力状状态,以确确保衬砌结结构的长期期稳定坚固固。10.4.2膨胀土土围岩膨胀土系指土中中粘土矿物物成分主要要由亲水性性矿物组成成,同时具具有吸水显显著膨胀软软化和失水水收缩硬裂裂两种特性性,且具有有湿胀干缩缩往复变形形的高塑性性粘性土。决决定膨胀性性的亲水矿矿物主要是是蒙脱石粘粘土矿物。(1)膨胀土围岩的的特性穿过膨胀土地层层的隧道,常常常可以见见到开挖后后不久围岩岩因开挖而而产生变形形,或者因因浸水而膨膨胀,或因因风化而开开裂等现象象。使坑道道的顶部及及两侧向内内挤入,底底部膨起,随随着时间的的增长导致致围岩失稳稳,支撑、衬衬砌变形和和破坏。这这些现象说说明膨胀土土围岩性质质是极其复复杂的。它它与一般土土质的围岩岩性质有着着根本的区区别。膨胀土围岩的基基本特性,主主要有以下下三方面::1)膨胀土围岩大大多具有原原始地层的的超固结特特性,使土土体中储存存有较高的的初始应力力。当隧道道开挖后,引引起围岩应应力释放,强强度降低,产产生卸荷膨膨胀。因此此,膨胀土土围岩常常常具有明显显的塑性流流变特性,开开挖后将产产生较大的的塑性变形形。2)膨胀土中有各各种形态发发育的裂隙隙,形成土土体的多裂裂隙性。膨膨胀土围岩岩实际上是是土块与各各种裂隙和和结构面相相互组合形形成的膨胀胀土体。由由于膨胀土土体在天然然原始状态态下具有高高强度特性性,隧道开开挖后洞壁壁土体失去去边界支撑撑而产生胀胀缩,同时时因风干脱脱水使原生生隐裂隙张张弛,使围围岩强度急急剧衰减。因因此,隧道道施工开挖挖过程中,常常有初期围围岩变形大大,发展速速度快等现现象。3)膨胀土围岩因因吸水而膨膨胀,失水水而收缩,土土体中干湿湿循环产生生胀缩效应应。一是使使主体结构构破坏,强强度衰减或或丧失,围围岩压力增增大。二是是造成围岩岩应力变化化,无论膨膨胀压力或或收缩压力力,都将破破坏围岩的的稳定性,特特别是膨胀胀压力将对对增大围岩岩压力起叠叠加作用。(2)膨胀土围岩对对隧道施工工的危害由于膨胀土围岩岩具有上述述基本特征征,施工中中常见下列列几种情况况,简述如如下:1)围岩裂缝:隧隧道开挖后后,由于开开挖面上主主体原始应应力释放产产生胀裂;;另外,因因为表层土土体风干而而脱水,产产生收缩裂裂缝。同时时,两种因因素都可以以使土中原原生隐裂隙隙张开扩大大。沿围岩岩周边产生生裂缝,尤尤其在拱部部围岩容易易产生张拉拉裂缝与上上述裂缝贯贯通,形成成局部变形形区。2)坑道下沉:由由于坑道下下部膨胀土土体的承载载力较低,加加之上部围围岩压力过过大,而产产生坑道下下沉变形。坑坑道的下沉沉,往往造造成支撑变变形、失效效,进而引引起主体坍坍塌等现象象。3)围岩膨胀突出出和坍塌::膨胀土开开挖过程中中或开挖后后。围岩产产生膨胀土土变形,周周边土体向向洞内膨胀胀突出,开开挖断面缩缩小。在土土体丧失支支撑或支撑撑力不够的的状态下,由由于围岩压压力和膨胀胀压力的综综合作用,使使土体产生生局部破坏坏,由裂缝缝发展到出出现溜塌,然然后逐渐牵牵引周围土土体连续破破坏,形成成坍塌。4)底膨:隧道底底部开挖后后,洞底围围岩的上部部压力解除除,又无支支护体约束束的条件下下,由于应应力释放,洞洞底围岩产产生卸荷膨膨胀;加之之坑道积水水,使洞底底围岩产生生浸水膨胀胀。因而造造成洞底围围岩膨出变变形。5)衬砌变形和破破坏:在先先拱后墙法法施工中,拱拱部衬砌完完成后至开开挖马口的的这段时间间,由于围围岩和膨胀胀压力,常常常产生拱拱脚内移,同同时发生不不均匀下沉沉,拱脚支支撑受力大大,发生扭扭曲、变形形或折断。拱拱顶受挤压压下沉,也也有向上凸凸起。拱顶顶外缘经常常出现纵向向贯通拉裂裂缝,而拱拱顶内缘出出现挤裂、脱脱皮、掉块块现象。在在拱腰部位位出现纵向向裂缝,这这些裂缝有有时可发展展到张开、错错台。当采采用直墙时时,边墙常常受膨胀侧侧压而开裂裂,甚至张张开、错台台,少数曲曲墙也有出出现水平裂裂缝的情况况。当底部部未做仰拱拱或仅做一一般铺底时时,有时会会出现底部部膨起,铺铺底被破坏坏。(3)膨胀土围岩的的隧道施工工要点1)加强调查、量量测围岩的的压力和流流变在膨胀土地层中中开挖隧道道,除了认认真实施设设计文件所所提出的技技术要求外外,在施工工过程中应应对围岩压压力及其流流变情况进进行充分的的调查和量量测,分析析其变化规规律。对地地下水亦应应探明分布布范围及规规律,了解解水对施工工的影响程程度,以便便根据围岩岩动态采取取相应的施施工措施。如如原设计难难以适应围围岩动态情情况,也可可据此作适适当修正。2)合理选择施工工方法膨胀土隧道围岩岩压力的施施工效应,是是导致隧道道变形病害害的主要原原因。采用用合理的施施工方法,对对隧道的稳稳定性有着着十分重要要的作用。因因此,在施施工中应以以尽量减少少对围岩产产生扰动和和防止水的的浸湿为原原则,所以以宜采用无无爆破掘进进法。如采采用掘进机机、风镐、液液压镐等开开挖。在开开挖过程中中尽可能缩缩短围岩暴暴露时间,并并及时衬砌砌,以尽快快恢复洞壁壁因土体开开挖而解除除的部分围围岩应力,减减少围岩膨膨胀变形。开开挖方法宜宜不分部或或少分部,多多采用正台台阶法、侧侧壁导坑法法和“眼镜法”。正台阶阶法适用于于跨度小的的隧道,它它分部少相相互干扰小小,且能较较早地使支支护(衬砌砌)闭合。侧侧壁导坑法法和“眼镜法”较适用于于跨度较大大的隧道,它它具有防止止上半断面面支护(衬衬砌)下沉沉的优点,但但全断面闭闭合时间较较迟,必须须注意防止止边墙混凝凝土受压向向隧道内挤挤。3)防止围岩湿度度变化隧道开挖后,膨膨胀土围岩岩风干脱水水或浸水,都都将引起围围岩体积变变化,产生生胀缩效应应。因此,隧隧道开挖后后及时喷射射混凝土,封封闭和支护护围岩。在在有地下水水渗流的隧隧道,应采采取切断水水源并加强强洞壁与坑坑道防、排排水措施,防防止施工积积水对围岩岩的浸湿等等。如局部部渗流,可可采用注浆浆堵水阻止止地下水进进入坑道或或浸湿围岩岩。4)合理进行围岩岩支护膨胀土围岩支护护必须适应应围岩的膨膨胀特性。在在施工时应应注意以下下几点:A.喷锚支护,稳稳定围岩。喷喷锚支护作作为开挖膨膨胀土围岩岩的施工支支护,可以以加强围岩岩的自承能能力,允许许有一定的的变形而又又不失稳。采采用喷锚支支护,应紧紧跟开挖,必必要时在喷喷射混凝土土的同时采采用钢筋网网。也可采采用钢纤维维混凝土提提高喷层的的抗拉和抗抗剪能力。当当膨胀压力力很大时,可可用锚喷及及钢架或格格栅联合支支护,在隧隧道底部打打设锚杆,也也可以在隧隧道顶部打打入超前锚锚杆或小导导管支护。膨膨胀土围岩岩隧道的支支护,尽可可能使其在在开挖面周周壁上迅速速闭合。如如果是台阶阶开挖,可可在上半部部开挖后尽尽快作出半半部闭合,使使围岩尽早早受到约束束。总之,不不论采用哪哪一种类型型的支护,都都必须根据据工程实际际情况及围围岩变形状状态而定。B.衬砌结构及早早闭合。膨膨胀土围岩岩隧道开挖挖后,围岩岩向内挤压压变形一般般是在四周周同时发生生,所以施施工时要求求隧道衬砌砌及早封闭闭。从理论论上讲,拱拱部、边墙墙及仰拱宜宜整体完成成,衬砌受受力条件最最好。但受受施工条件件的限制往往往难以实实现。因此此,在灌筑筑拱圈部分分时,应在在上台阶的的底部先设设置临时混混凝土仰拱拱或喷射混混凝土作临临时仰拱,以以使拱圈在在边墙、仰仰拱未完成成前,自身身形成临时时封闭结构构。然后当当进行下部部台阶施工工时,再拆拆除临时仰仰拱,并尽尽快灌筑永永久性仰拱拱。10.4.3黄土黄土是在干燥气气候条件下下形成的一一种具有褐褐黄、灰黄黄或黄褐等等颜色,并并有针状大大孔、垂直直节理发育育的特殊性性土。黄土土在我国分分布较广。黄黄河中游的的河南西部部、山西南南部、陕西西和甘肃的的大部分地地区为我国国黄土和湿湿陷性黄土土的主要分分布区。这这些地区的的黄土分布布厚度大、地地层全而连连续,发育育亦较典型型。(1)黄土对隧道施施工的影响响1)黄土节理:在在红棕色或或深褐色的的古土壤黄黄土层,常常具有各方方向的构造造节理,有有的原生节节理呈X型,成对对出现,并并有一定延延续性。在在隧道开挖挖时,土体体容易顺着着节理张松松或剪断。如如果这种地地层位于坑坑道顶部,则则极易产生生“塌顶”。如果位位于侧壁,则则普遍出现现侧壁掉土土,若施工工时处理不不当,常会会引起较大大的坍塌。2)黄士冲沟地段段:隧道在在黄土冲沟沟或塘边地地段施工时时,当隧道道在较长的的范围内沿沿着冲沟或或塬边平行行走向,而而覆盖较薄薄或偏压很很大的情况况下,容易易发生较大大的坍塌或或滑坡现象象。3)黄土溶洞与陷陷穴:黄土土溶洞与陷陷穴,是黄黄土地区经经常见到的的不良地质质现象,隧隧道若修建建在其上方方,则有基基础下沉的的危害。隧隧道若修建建在其下方方,常有发发生冒顶的的危险。隧隧道若修建建在其邻侧侧,则有可可能承受偏偏压。4)水对黄土隧道道施工的影影响;在含含有地下水水的黄土层层中修建隧隧道,由于于黄土在干干燥时很坚坚固,承压压力也较高高,施工可可顺利进行行。当其受受水浸湿后后,呈不同同程度的湿湿陷后,会会突然发生生下沉现象象,使开挖挖后的围岩岩迅速丧失失自稳能力力,如果支支护措施满满足不了变变化后的情情况,极容容易造成坍坍塌。施工中洞内排水水不良,洞洞内道路会会形成泥泞泞难行,不不论是无轨轨还是有轨轨运输都会会给道路的的维护、机机械的使用用与保养、隧隧道的铺底底或仰拱施施工作业等等方面带来来很大的困困难。(2)黄土隧道的施施工方法1)黄土隧道施工工,应做好好黄土中构构造节理的的产状与分分布状况的的调查。对对因构造节节理切割而而形成的不不稳定部位位,在施工工时加强支支护措施,防防止坍塌,以以策安全施施工。2)施工中应遵循循“短开挖、少少扰动、强强支护、实实回填、严严治水、勤勤量测”的施工原原则,紧凑凑施工工序序,精心组组织施工。3)开挖方法直采采用短台阶阶法或分部部开挖法(留留核心法),初初期支护应应紧跟开挖挖面施作。4)黄土围岩开挖挖后暴露时时间过长,围围岩周壁风风化至内部部,围岩体体松弛加快快,进而发发生坍方。因因此,宜采采用复合式式衬砌,开开挖后以喷喷射混凝土土、锚杆、钢钢筋网和钢钢支撑作初初期支护,以以形成严密密的支护体体系。必要要时可采用用超前锚杆杆、管棚支支撑加固围围岩。在初初期支护基基本稳定后后,进行永永久支护衬衬砌。衬砌砌背后回填填要密实,尤尤其是拱顶顶回填。5)做好洞顶、洞洞门及洞口口的防排水水系统工程程,并妥善善处理好陷陷穴、裂缝缝,以免地地面积水浸浸蚀洞体周周围,造成成土体坍塌塌。在含有有地下水的的黄土层中中施工时,洞洞内应施作作良好的排排水设施。水水量较大时时,应采用用井点降水水等法将地地下水位降降至隧道衬衬砌底部以以下,以改改善施工条条件加快施施工速度。在在干燥无水水的黄土层层中施工,应应管理好施施工用水,不不使废水漫漫流。(3)黄土隧道施工工的注意事事项1)施工中如发现现工作面有有失稳现象象,应及时时用喷射混混凝土封闭闭、加设锚锚杆、架立立钢支撑等等加强支护护。试验表明,在黄黄土隧道中中喷射混凝凝土和砂浆浆锚杆作为为施工临时时支护效果果良好。2)施工时特别注注意拱脚与与墙脚处断断面,如超超挖过大,应应用浆砌片片石回填。如如发现该处处主体承载载力不够,应应立即采取取相应措施施进行加固固。3)黄土隧道施工工,宜先作作仰拱,如如果不能先先作仰拱时时,可在开开挖与灌筑筑仰拱前,为为防止边墙墙向内位移移,应加设设横撑。4)施工中如发现现不安全因因素时,应应暂停开挖挖,加强临临时支护,以以便采取适适应性的工工序安排。10.4.4溶洞溶洞是以岩溶水水的溶蚀作作用为主,间间有潜蚀和和机械塌陷陷作用而造造成的基本本水平方向向延伸的通通道。溶洞洞是岩溶现现象的一种种。岩溶是指可溶性性岩层,如如石灰岩、白白云岩、白白云质灰岩岩、石膏、岩岩盐等,受受水的化学学和机械作作用产生沟沟槽、裂缝缝和空洞以以及由于空空洞的顶部部塌落使地地表产生陷陷穴、洼地地等类现象象和作用。我我国石灰岩岩分布极广广,常会遇遇到溶洞。因因此,在这这些地区修修建隧道,必必须予以注注意。(1)溶洞的类型及及对隧道施施工的影响响溶洞一般有死、活活、干、湿湿、大、小小几种。死死、干、小小的溶洞比比较容易处处理,而活活、湿、大大的溶洞,处处理方法则则较为复杂杂。当隧道穿过可溶溶性岩层时时,有的溶溶洞岩质破破碎,容易易发生坍塌塌。有的溶溶洞位于隧隧道底部,充充填物松软软且深,使使隧道基底底难于处理理。有时遇遇到填满饱饱含水份的的充填物溶溶槽,当坑坑道掘进至至其边缘时时,含水充充填物不断断涌入坑道道,难以遏遏止,甚至至使地表开开裂下沉,山山体压力剧剧增。有时时遇到大的的水囊或暗暗河,岩溶溶水或泥砂砂夹水大量量涌入隧道道。有的溶溶洞、暗河河迂回交错错、分支错错综复杂、范范围宽广,处处理十分困困难。(2)隧道遇到溶洞洞的处理措措施1)隧道通过岩溶溶区,应查查明溶洞分分布范围和和类型,岩岩层的完整整稳定程度度、填充物物和地下水水情况,据据以确定施施工方法。对对尚在发育育或穿越暗暗河水囊等等地质条件件复杂的岩岩溶区,应应查明情况况审慎选定定施工方案案。对有可可能发生突突然大量涌涌水、流石石流泥、崩崩坍落石等等,必须事事先制定措措施,确保保施工安全全。2)隧道穿过岩溶溶区,如岩岩层比较完完整、稳定定,溶洞已已停止发育育,有比较较坚实的填填充,且地地下水量小小,可采用用探孔或物物探等方法法,探明地地质情况,如如有变化便便于采取相相应的措施施。如溶洞洞尚在发育育或穿越暗暗河水囊等等岩溶区时时,则必须须探明地下下水量大小小、水流方方向等,先先要解决施施工中的排排水问题,一一般可采用用平行导坑坑的施工方方案,以超超前钻探方方法,向前前掘进。当当出现大量量涌水、流流石流泥、崩崩坍落石等等情况时,平平导可作为为泄水通道道,正洞堵堵塞时也可可利用平导导在前方开开辟掘进工工作面,不不致正洞停停工。3)岩溶地段隧道道常用处理理溶洞的方方法,有“引、堵、越越、绕”四种。A.引遇到暗河或溶洞洞有水流时时,直排不不宜堵。应应在查明水水源流向及其与隧道位置置的关系后后,用暗管管、涵洞、小小桥等设施施渲泄水流流或开凿泄水洞将将水排除洞洞外(图110.4..1)。当当岩溶水流流的位置在隧道顶部或高高于隧道顶顶部时,应应在适当距距离处,开开凿引水斜斜洞(或引水槽)将将水位降低低到隧底标标高以下,再再行引排。当当隧道设有平行导坑时,可可将水引入入平行导坑坑排出。B.堵对已停止发育、跨跨径较小,无无水的溶洞洞,可根据据其与隧道道相图10.44.1桥涵涵渲泄水流流示意图交的位置及其充充填情况,采采用混凝土土、浆砌片片石或干砌砌片石予以以回填封闭闭;或加深深边墙基础础,加固隧道底部(图图10.44.2)。当当隧道拱顶顶部有空溶溶洞时,可可视溶洞的的岩石破碎碎程度在溶溶洞顶部采采用锚杆或或锚喷网加加固,必要要时可考虑虑注浆加固固并加设隧隧道护拱及及拱顶回填填进行处理理(图100.4.33)。图溶洞堵填填示意图图图10.44.3喷喷铺加固与与护拱示意意图C.越当隧道一侧遇到到狭长而较较深的溶洞洞,可加深深该侧的边边墙基础通通过(图110.4..4)。隧隧道底部遇遇有较大溶溶洞并有流流水时,可可在隧道底底部以下砌砌筑圬工支支墙,支承承隧道结构构,并在支支墙内套设设涵管引排排溶洞水(图图10.44.5)。隧隧道边墙部部位遇到较较大、较深深的溶洞,不不宜加深边边墙基础时时,可在边边墙部位或或隧底以下下筑拱跨过过(图100.4.66)。当隧隧道中部及及底部遇有有深狭的溶溶洞时,可可加强两边边墙基础,并并根据情况况设置桥台台架梁通过过(图100.4.77)。隧道道穿过大溶溶洞,情况况较为复杂杂时,可根根据情况,采采用边墙梁梁、行车梁梁等,由设设计单位负负责特殊设设计后施工工。图加加深边墙基基础示意图图图10.44.5支支墙内套设设涵管示意意图D.绕在岩溶区施工,个个别溶洞处处理耗时且且困难时,可可采取迂回回导坑绕过过溶洞,继继续进行隧隧道前方施施工,并同同时处理溶溶洞,以节节省时间,加加快施工进进度。绕行行开挖时,应应防止洞壁壁失稳。(3)溶洞地段隧道道施工的注注意事项1)当施工达到溶溶洞边缘,各各工序应紧紧密衔接,支支护和衬砌砌赶前。同同时应利用用探孔或物物探作超前前预报,设设法探明溶溶洞的形状状、范围、大大小、充填填物及地下下水等情况况,据以制制定施工处处理方案及及安全措施施。2)施工中注意检检查溶洞顶顶部,及时时处理危石石。当溶洞洞较大较高高且顶部破破碎时,应应先喷射混混凝土加固固,再在靠靠近溶洞顶顶部附近打打入锚杆,并并应设置施施工防护架架或钢筋防防护网。图筑筑拱跨过示示意图图10.44.7架梁梁跨过示意意图3)在溶蚀地段的的爆破作业业应尽量做做到多打眼眼、打浅眼眼,并控制制爆破药量量减少对围围岩的扰动动。防止在在一次爆破破后溶洞内内的填充物物突然大量量涌入隧道道,或溶洞洞水突然袭袭击隧道,造造成严重损损失。4)在溶洞充填体体中掘进,如如充填物松松软,可用用超前支护护施工。如如充填物为为极松散的的砾石、块块石堆积或或流塑状粘粘土及砂粘粘土等可于于开挖前采采用地表注注浆、洞内内注浆或地地表和洞内内注浆相结结合加固。如如遇颗粒细细、含水量量大的流塑塑状土壤,可可采用劈裂裂注浆技术术,注入水水泥浆或水水泥水玻璃璃双液浆进进行加固。5)溶洞未做出处处理方案前前,不要将将弃渣随意意倾填于溶溶洞中。因因弃渣覆盖盖了溶洞,不不但不能了了解其真实实情况,反反而会造成成更多困难难。10.4.5坍方隧道开挖时,导导致坍方的的原因有多多种,概括括起来可归归结为:一一是自然因因素,即地地质状态、受受力状态、地地下水变化化等;二是是人为因素素,即不适适当的设计计,或不适适当的施工工作业方法法等。由于于坍方往往往会给施工工带来很大大困难和很很大经济损损失。因此此,需要尽尽量注意排排除会导致致坍方的各各种因素,尽尽可能避免免坍方的发发生。(1)发生坍方的主主要原因1)不良地质及水水文地质条条件A.隧道穿过断层层及其破碎碎带,或在在薄层岩体体的小曲褶褶、错动发发育地段,一一经开挖,潜潜在应力释释放快、围围岩失稳,小小则引起围围岩掉块、坍坍落,大则则引起坍方方。当通过过各种堆积积体时,由由于结构松松散,颗粒粒间无胶结结或胶结差差,开挖后后引起坍塌塌。在软弱弱结构面发发育或泥质质充填物过过多,均易易产生较大大的坍塌。B.隧道穿越地层层覆盖过薄薄地段,如如在沿河傍傍山、偏压压地段、沟沟谷凹地浅浅埋和丘陵陵浅埋地段段极易发生生坍方。C.水是造成坍方方的重要原原因之一。地地下水的软软化、浸泡泡、冲蚀、溶溶解等作用用加剧岩体体的失稳和和坍落。岩岩层软硬相相间或有软软弱夹层的的岩体,在在地下水的的作用下,软软弱面的强强度大为降降低,因而而发生滑坍坍。2)隧道设计考虑虑不周A.隧道选定位置置时,地质质调查不细细,未能作作详细的分分析,或未未能查明可可能坍方的的因素。没没有绕开可可以绕避的的不良地质质地段。B.缺乏较详细的的隧道所处处位置的地地质及水文文地质资料料,引起施施工指导或或施工方案案的失误。3)施工方法和措措施不当A.施工方法与地地质条件不不相适应;;地质条件件发生变化化,没有及及时改变施施工方法;;工序间距距安排不当当;施工支支护不及时时,支撑架架立不合要要求,或抽抽换不当“先拆后支支”;地层暴暴露过久,引引起围岩松松动、风化化、导致坍坍方。B.喷锚支护不及及时,喷射射混凝土的的质量、厚厚度不符合合要求。C.按新奥法施工工的隧道,没没有按规定定进行量测测,或信息息反馈不及及时,决策策失误、措措施不力。D.围岩爆破用药药量过多,因因震动引起起坍塌。E.对危石检查不不重视、不不及时,处处理危石措措施不当,引引起岩层坍坍塌。(2)预防坍方的施施工措施1)隧道施工预防防坍方,选选择安全合合理的施工工方法和措措施至关重重要。在掘掘进到地质质不良围岩岩破碎地段段,应采取取“先排水、短短开挖、弱弱爆破、强强支护、早早衬砌、勤勤量测”的施工方方法。必须须制订出切切实可行的的施工方案案及安全措措施。2)加强坍方的预预测。为了了保证施工工作业安全全,及时发发现坍方的的可能性及及征兆,并并根据不同同情况采用用不同的施施工方法及及控制坍方方的措施,需需要在施工工阶段进行行坍方预测测。预测坍坍方常用的的几种方法法:A.观察法(a).在掘进工工作面采用用探孔对地地质情况或或水文情况况进行探察察,同时对对掘进工作作面应进行行地质素描描,分析判判断掘进前前方有无可可能发生坍坍方的超前前预测。(b).定期和不不定期地观观察洞内围围岩的受力力及变形状状态;检查查支护结构构是否发生生了较大的的变形;观观察是否岩岩层的层理理、节理裂裂隙变大,坑坑顶或坑壁壁松动掉块块;喷射混混凝土是否否发生脱落落;以及地地表是否下下沉等。B.一般量测法按时量测观测点点的位移、应应力,测得得数据进行行分析研究究,及时发发现不正常常的受力、位位移状态及及有可能导导致坍方的的情况。C.微地震学测量量法和声学学测量法前者采用地震测测量原理制制成的灵敏敏的专用仪仪器;后者者通过测量量岩石的声声波分析确确定岩石的的受力状态态,并预测测坍方。3)加强初期支护护,控制坍坍方:当开开挖出工作作面后,应应及时有效效地完成喷喷锚支护或或喷锚网联联合支护,并并应考虑采采用早强喷喷射混凝土土、早强锚锚杆和钢支支撑支护措措施等。这这对防止局局部坍塌,提提高隧道整整体稳定性性具有重要要的作用。(3)隧道坍方的处处理措施1)隧道发生坍方方,应及时时迅速处理理。处理时时必须详细细观测坍方方范围、形形状、坍穴穴的地质构构造,查明明坍方发生生的原因和和地下水活活动情况,经经认真分析析,制定处处理方案。2)处理坍方应先先加固未坍坍塌地段,防防止继续发发展。并可可按下列方方法进行处处理:A.小坍方,纵向向延伸不长长、坍穴不不高,首先先加固坍体体两端洞身身,并抓紧紧喷射混凝凝土或采用用锚喷联合合支护封闭闭坍穴顶部部和侧部,再再进行清渣渣。在确保保安全的前前提下,也也可在坍渣渣上架设临临时支架,稳稳定顶部,然然后清渣。临临时支架待待灌筑衬砌砌混凝土达达到要求强强度后方可可拆除。B.大坍方,坍穴穴高、坍渣渣数量大,坍坍渣体完全全堵住洞身身时,宜采采取先护后后挖的方法法。在查清清坍穴规模模大小和穴穴顶位置后后,可采用用管棚法和和注浆固结结法稳固围围岩体和渣渣体,待其其基本稳定后后,按先上上部后下部部的顺序清清除渣体,采采取短进尺尺、弱爆破破、早封闭闭的原则挖挖坍体,并并尽快完成成衬砌(图图10.44.8)。C.坍方冒顶,在在清渣前应应支护陷穴穴口,地层层极差时,在在陷穴口附附近地面打打设地表锚锚杆,洞内内可采用管管棚支护和和钢架支撑撑。D.洞口坍方,一一般易坍至至地表,可可采取暗洞洞明作的办办法。图大大规模坍方方处理实例例示意图1—第一次注浆;22—第二次注注浆;3—第三次注注浆;4—管棚;5—坍线;6—坍体;7—初期期支护;88—注浆孔;;9—混凝土封封堵墙3)处理坍方的同同时,应加加强防排水水工作。坍坍方往往与与地下水活活动有关,治治坍应先治治水。防止止地表水渗渗入坍体或或地下,引引截地下水水防止渗入入坍方地段段,以免坍坍方扩大。具具体措施::A.地表沉陷和裂裂缝,用不不透水土壤壤夯填紧密密,开挖截截水沟,防防止地表水水渗入坍体体。B.坍方通顶时,应应在陷穴口口地表四周周挖沟排水水,并设雨雨棚遮盖穴穴顶。陷穴穴口回填应应高出地面面并用粘土土或圬工封封口,做好好排水。C.坍体内有地下下水活动时时,应用管管槽引至排排水沟排出出。防止坍坍方扩大。4)坍方地段的衬衬砌,应视视坍穴大小小和地质情情况予以加加强。衬砌砌背后与坍坍穴洞孔周周壁间必须须紧密支撑撑。当坍穴穴较小时,可可用浆砌片片石或干砌砌片石将坍坍穴填满;;当坍穴较较大时,可可先用浆砌砌片石回填填一定厚度度,其以上上空间应采采用钢支撑撑等顶住稳稳定围岩;;特大坍穴穴应作特殊殊处理。5)采用新奥法施施工的隧道道或有条件件的隧道,坍坍方后要加加设量测点点,增加量量测频率,根根据量测信信息及时研研究对策。浅浅埋隧道,要要进行地表表下沉测量量。10.4.6松散地地层松散地层结构松松散,胶结结性弱,稳稳定性差,在在施工中极极易发生坍坍塌。如极极度风化破破碎已失岩岩性的松散散体;漂卵卵石地层、砂砂夹砾石和和含有少量量粘土的土土壤以及无无胶结松散散的干沙等等。隧道穿穿过这类地地层,应减减少对围岩岩的扰动,一一般采取先先护后挖,密密闭支撑,边边挖边封闭闭的施工原原则,必要要时可采用用超前注浆浆改良地层层和控制地地下水等措措施。下面面简述几种种主要施工工方法:(1)超前支护隧道开挖前,先先向围岩内内打入钎、管管、板等构构件,用以以预先支护护围岩,防防止坑道掘掘进时岩体体发生坍塌塌。1)超前锚杆或超超前小钢管管:采用这这种方法是是爆破前,将将超前锚杆杆或小钢管管打入掘进进前方稳定定的岩层内内。末端支支撑在拱部部围岩内的的悬吊锚杆杆或格栅拱拱支撑上。使使其起到支支护掘进进进尺范围内内拱部上方方,有效地地约束围岩岩在爆破后后的一定时时间内不发发生松弛坍坍塌。超前前铺杆宜采采用早强型型砂浆锚杆杆,以尽早早发挥超前前支护作用用。2)超前管棚法::此法适用用于围岩为为砂粘土、粘粘砂土、亚亚粘土、粉粉砂、细砂砂、砂夹卵卵石夹粘土土等非常散散软、破碎碎的土壤,钻钻孔后极易易塌孔的地地层。在采采用此法时时,管棚长长度应按地地质情况选选用,但应应保证开挖挖后管棚有有足够的超超前长度。为为增加管棚棚刚度,可可在钢管内内灌入混凝凝土或设置置钢筋笼,注注入水泥砂砂浆。于是是在地层中中建立起一一个临时承承载棚,在在其防护下下施工。(2)超前小导管预预注浆超前小导管预注注浆是沿开开挖外轮廓廓线,以一一定角度打打入管壁带带孔的小导导管,并以以一定压力力向管内压压注水泥或或化学浆液液的措施。它它既能将洞洞周围岩体体预加固,又又能起超前前预支护作作用。此法法适用于自自稳时间很很短的砂层层、砂卵(砾砾)石层等等松散地层层施工。(3)降水、堵水在松散地层中含含水,对隧隧道施工的的危害极大大。排除施施工部位的的地下水,有有利于施工工。降水、堵堵水的方法法较多,如如降水可在在洞内或辅辅助坑道内内井点降水水。在埋深深较浅的隧隧道中,可可用深井泵泵降水,在在洞外地面面隧道两侧侧布点进行行。在地下水丰富,而而且排水条条件或排水水费用太高高,经过技技术、经济济比选,可可采用注浆浆堵水措施施。注浆堵堵水又分地地面预注浆浆和洞内开开挖工作面面预注浆。二二者采用哪哪种方法,应应根据隧道道埋深、工工程地质和和水文地质质情况;钻钻孔和压浆浆设备能力力;以及技技术、经济济、工期等等方面进行行综合分析析后采用。10.4.7流沙流沙是沙土或粉粉质粘土在在水的作用用下丧失其其内聚力后后形成的,多多呈糊浆状状,对隧道道施工危害害极大。由由于流沙可可引起围岩岩失稳坍塌塌,支护结结构变形,甚甚至倒塌破破坏。因此此,治理流流沙必先治治水,以减减少沙层的的含水量为为主。宜采采取以下措措施进行治治理:(1)加强调查,制制订方案::施工中应应调查流沙沙特性、规规模,了解解地质构成成、贯入度度、相对密密度。粒径径分布、塑塑性指数、地地层承载力力、滞水层层分布、地地下水压力力和透水系系数等,并并制订出切切实可行的的治理方案案。(2)因地制宜,综综合治水::隧道通过过流沙地段段,处理地地下水的问问题,是解解决隧道流流沙、流泥泥施工难题题中的首要要关键技术术。施工时时,因地制制宜,采用用“防、截、排排、堵”的治理方方法。1)防——建立地地表沟槽导导排系统及及仰坡地表表局部防渗渗处理,防防止降雨和和地表水下下渗。2)截——在正洞洞之外水源源一侧,采采用深井降降水,将储储藏丰富构构造裂隙水水,通过深深井抽水排排走,减少少正洞的静静水和动水水压力,对对地下水起起到拦截作作用。3)排——有条件件的隧道在在正洞水源源下游一侧侧开挖一条条洞底低于于正洞仰拱拱的泄水洞洞,用以降降排正洞的的地下水,或或采用水平平超前钻孔孔真空负压压抽水的办办法,排除除正洞的地地下水。4)堵——采用注注浆方法充充填裂隙,形形成止水帷帷幕,减少少或堵塞渗渗水通道。以上几种施工方方法,应根根据工程地地质、水文文地质条件件和地下水水的性质、类类型、赋存存部位以及及工期要求求和经济效效益等因素素综合分析析,合理选选用。(3)先护后挖,加加强支护::开挖时必必须采取自自上而下分分部进行,先先护后挖,密密闭支撑,边边挖边封闭闭,遇缝必必堵,严防防沙粒从支支撑缝隙中中逸出。也也可采用超超前注浆,以以改善围岩岩结构,用用水泥浆或或水泥水玻玻璃为主的的注浆材料料注入或用用化学药液液注浆加固固地层,然然后开挖。在施工中应观测测支撑和衬衬砌的实际际沉落量的的变化,及及时调整预预留量。架架立支撑时时应设底梁梁并纵横、上上下连接牢牢固,以防防箱架断裂裂倾倒。拱拱架应加强强刚度,架架立时设置置底梁并垫垫平楔紧,拱拱脚下垫铺铺牢固。支支撑背面用用木板或槽槽型钢板遮遮挡,严防防流沙从支支撑间逸出出。在流沙沙逸出口附附近较干燥燥围岩处,应应尽快打入入铺杆或施施作喷射混混凝土,加加固围岩,防防止逸出扩扩大。(4)尽早衬砌,封封闭成环::流沙地段段,拱部和和边墙衬砌砌混凝土的的灌筑应尽尽量缩短时时间,尽快快与仰拱形形成封闭环环。这样,即即使围岩中中出现流沙沙也不会对对洞身衬砌砌造成破坏坏。10.4.8岩爆埋藏较深的隧道道工程,在在高应力、脆脆性岩体中中,由于施施工爆破扰扰动原岩,岩岩体受到破破坏,使掌掌子面附近近的岩体突突然释放出出潜能,产产生脆性破破坏,这时时围岩表面面发生爆裂裂声,随之之有大小不不等的片状状岩块弹射射剥落出来来。这种现现象称之岩岩爆。岩爆爆有时频繁繁出现,有有时甚至会会延续一段段时间后才才逐渐消失失。岩爆不不仅直接威威胁作业人人员与施工工设备的安安全,而且且严重地影影响施工进进度,增加加工程造价价。(1)隧道内岩爆的的特点1)岩爆在未发生生前并无明明显的预兆兆(虽然经经过仔细找找顶并无空空响声)。一一般认为不不会掉落石石块的地方方,也会突突然发生岩岩石爆裂声声响,石块块有时应声声而下,有有时暂不坠坠落。这与与塌顶和侧侧壁坍塌现现象有明显显的区别。2)岩爆时,岩块块自洞壁围围岩母体弹弹射出来,一一般呈中厚厚边薄的不不规则片状状,块度大大小多呈几几厘米长宽宽的薄片,个个别达几十十厘米长宽宽。严重时时,上吨重重的岩石从从拱部弹落落,造成岩岩爆性坍方方。3)岩爆发生的地地点,多在在新开挖工工作面及其其附近,个个别的也有有距新开挖挖工作面较较远处。岩岩爆发生的的频率随暴暴露后的时时间延长而而降低。一一般岩爆发发生在166天之内,但但是也有滞滞后一个月月甚至数月月还有发生生岩爆。(2)岩爆产生的主主要条件国内外的专家研研究结果表表明,地层层的岩性条条件和地应应力的大小小是产生岩岩爆与否的的两个决定定性因素。从从能量的观观点来看,岩岩爆的形成成过程是岩岩体中的能能量从储存存到释放直直至最终使使岩体破坏坏而脱离母母岩的过程程。因此,岩岩爆是否发发生及其表表现形式就就主要取决决于岩体中中是否储存存了足够的的能量,是是否具有释释放能量的的条件及能能量释放的的方式等。(3)岩爆的防治措措施岩爆产生的前提提条件取决决于围岩的的应力状态态与围岩的的岩性条件件。在施工工中控制和和改变这两两个因素就就可能防止止或延缓岩岩爆的发生生。因此,防防治岩爆发发生的措施施主要有二二:一是强强化围岩,二二是弱化围围岩。强化围岩的措施施很多,如如喷射混凝凝土或喷钢钢纤维混凝凝土、锚杆杆加固、锚锚喷支护、锚锚喷网联合合、钢支撑撑网喷联合合,紧跟混混凝土衬砌砌等。这些些措施的出出发点是给给围岩一定定的径向约约束,使围围岩的应力力状态较快快地从平面面转向三维维应力状态态,以达到到延缓或抑抑制岩爆发发生的目的的。弱化围岩的主要要措施是注注水、超前前预裂爆破破、排孔法法、切缝法法等。注水水的目的是是改变岩石石的物理力力学性质,降降低岩石的的脆性和储储存能量的的能力。后后三者的目目的是解除除能量,使使能量向有有利的方向向转化和释释放。据文文献介绍,切切缝法和排排孔法能将将能量向深深层转移。围围岩内的应应力,特别别是在切缝缝或排孔附附近周边的的切向应力力显著降低低。同时,围围岩内所积积蓄的弹性性应变能也也得以大幅幅度地释放放,因而,可可有效地防防治岩爆。(4)岩爆地段隧道道施工的注注意事项1)如设有平行导导坑,则平平导应掘进进超前正洞洞一定距离离,以了解解地质,分分析可能发发生岩爆的的地段,为为正洞施工工达到相应应地段时加加强防治,采采取必要措措施。2)爆破应选用预预先释放部部分能量的的方法,如如超前预裂裂爆破法、切切缝法和排排孔法等,先先期将岩层层的原始应应力释放一一些,以减减少岩爆的的发生。爆爆破应严格格控制用药药量,以尽尽可能减少少爆破对围围岩的影响响。3)根据岩爆发生生的频率和和规模情况况,必要时时应考虑缩缩短爆破循循环进尺。初初期支护和和衬砌要紧紧跟开挖面面,以尽可可能减少岩岩层的暴露露面和暴露露时间,防防止岩爆的的发生。4)岩爆引起坍方方时,应迅迅速将人员员和机械撤撤到安全地地段;采用用摩擦型锚锚杆进行支支护,增大大初锚固力力;采用钢钢钎维喷射射混凝土,抑抑制开挖面面围岩的剥剥落;采取取挂钢筋网网或用钢支支撑加固;;充分作好好岩爆现象象观察记录录;采用声声波探测预预报岩爆工工作。10.4.9高地温温隧道通过高温、高高热地段,会会给施工带带来困难。一一般在火山山地带的地地区修建隧隧道或地下下工程会遇遇到比较高高温高热的的情况,如如日本某地地的发电厂厂工程的隧隧道,其围围岩温度高高达175℃。更甚者者,在高温温隧道中发发生过施工工人员由于于地层喷出出热水或硫硫化氢等有有害气体,而而烫伤或中中毒。(1)高地温的热源源地热的形成按热热源分类,可可分为三大大类:即地地球的地幔幔对流;火火山岩浆集集中处的热热能及放射射性元素的的裂变热成成为热源。其其中,对隧隧道工程造造成施工影影响的,主主要是火山山的热源和和放射性元元素的裂变变热源。1)火山热的热源源:由于火火山供给的的热是地下下的岩浆集集中处的热热能而产生生热水,这这种热水(泉泉水)成为为热源又将将热供给周周围的岩层层。当隧道道或地下工工程穿过这这种岩层,就就有发生高高温、高热热的现象。2)放射性元素的的裂变热的的热源:根根据日本文文献介绍,由由于地壳内内岩石中含含有放射性性物质,其其裂变热产产生地温,地地下增温率率以所处的的深度不同同而异,其其平均值为为3℃/100mm。东京大大学院内测测定的实例例表明,该该处地下增增温率为22.2℃/100mm。假定地地表温度为为15℃,地下增增温率以33℃/100mm计,覆盖盖层厚10000m深深处的地温温则成为445℃。日本某某地质调查查所对300处深层热热水地区调调查的结果果,在平原原地区认为为不受火山山热源的影影响,其地地下20000m深处处的地下温温度为677℃~136℃。这说明明如果覆盖盖层很厚即即使没有火火山热源供供给也有发发生高温、高高热问题的的可能性。(2)高地温地段隧隧道施工的的措施1)为保证隧道施施工人员进进行正常的的安全生产产,我国有有关部门对对隧道施工工作业环境境的卫生标标准都有规规定。如铁铁道部规定定,隧道内内气温不得得超过288℃;交通部部规定,隧隧道内气温温不宜高于于30℃。国外的的资料介绍绍,日本规规定隧道内内温度低于于37℃。2)为达到规定的的标准,在在施工中一一般采取通通风和洒水水及通风与与酒水相结结合的措施施。地温较较高时,可可采用大型型通风设备备予以降温温。地温很很高时,在在正洞开挖挖工作面前前方的一段段距离,利利用平导超超前钻探,如如有热水涌涌出,可在在平导内增增建降水、排排水设施和和排水钻孔孔,以降低低正洞的水水位。如正正洞施工中中仍有热水水涌出时,可可采用水玻玻璃水泥等等药液注浆浆,以发挥挥截水及稳稳定围岩的的作用。3)高温地段的衬衬砌混凝土土:在高温温(如700℃高温)的的岩体及喷喷混凝土上上浇筑二次次衬砌混凝凝土时,即即使厚度再再薄,水化化热也不易易逸出。由由于混凝土土里面和表表面的温差差,在早龄龄期有可能能存在裂缝缝。因此,对对二次混凝凝土衬砌防防止裂缝,应应采取下述述措施:A.为了防止高温温时的强度度降低,应应选定合适适的水灰比比,并考虑虑到对温泉泉水的耐久久性,宜采采用高炉矿矿渣水泥(分分离粉碎型型水泥)。混混凝土配合合比和掺合合剂应作试试验优选。B.在防水板和混混凝土衬砌砌之间设置置隔热材料料,可隔断断从岩体传传播来的热热量,使混混凝土

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