不良地质带范文

不良地质带范文（精选11篇）

不良地质带 第1篇

1. 路基常见病害的成因

由于公路路基为一带状构造物, 具有距离大, 与大自然接触面广的特点, 公路沿线的地形、地质、水文等千差万别, 针对不同的地形、地质、水文等, 路基设计必须考虑当地的地形、地质、水文情况, 采取尽可能有效工程技术措施, 以保证路基的稳定性。

(1) 地形:地形不仅影响到路线的平面线路的选定、纵断面设计, 同时也影响到路基设计。平原区、丘陵区、山岭重丘区;由于各自地势, 水浸情况各异。平原区 (巴州焉耆盆地) 其地下水位较高, 必须要保持一定的路基填土高度, 来保持路床的水温状况。

(2) 地质:沿线的地质条件 (软土、盐渍土、过细粉性土、淤泥等) 对路基的稳定产生一定影响。

(3) 水文:路基经过地的净水量、蒸发量、地表径流、层间水、等对路基的稳定性如果处理不当, 就会导致路基的各种病害。

1.1 设计方面原因

由于受条件限制, 地质勘查线位分布不均匀或较少, 提供的地质资料不全 (或不能反应地质状态) , 导致设计存在缺陷, 如路基排水设计不完善等填土路段, 设计采取的软基处理方法不当, 设计处理深度不够, 达不到预期的处理效果, 出现各种路基病害。如软土地基处理不设渐变段造成处理路段与非处理段的交界处形成沉降突变;软土路段等填土路基, 安全稳定系数不能满足规范要求, 造成填筑过程及营运过程中产生较大的地面侧向变形。

1.2 施工技术方面原因

(1) 软基处理未达到设计深度, 施工时软土地基路段填料速度过快等。

(2) 填料不合适, 如填筑过湿土、盐渍土, 易溶盐超标的砾石土, 腐殖土等使用性能差的填料, 又无采取相应的处理措施。

(3) 路基填料压实度达不到要求, 标准击实试验确定的最大干密度无采用峰值, 无形中降低了压实标准, 填料含水量控制不严, 含水量超过允许误差±2%的范围, 分层填土碾压时压实层厚度偏厚, 超过30cm, 压实质量差, 机械碾压时间过早或过晚等。

(4) 混填不同土类的料, 施工中由于取土坑沿深度方向的石土质变化未列明。特别紫泥泉的料场尤为明显, 虽然都是设计单位指定的设计料场, 但在深度方向上料的质量有明显的差别, 一般在原地表以下0~3m之间, 夹层易溶盐含量高, 而且夹层厚度大。造成不同土类的填料混填, 形成压缩性, 抗水性的差引起路基不均匀沉降。

(5) 路基施工排水不畅, 往往遇雨水浸泡后, 后续施工时施工单位又不及时进行复压, 这是比较常见的问题, 路基施工交验后, 一般监理和施工单位不注意这项工作。

2. 路基病害处理方案

合理设计、精心施工, 提高工程质量, 这是防止路基病害的一般方法。对经过特殊地形、地貌、水文地质的路线, 必须应进行详细调查, 提供详细的资料, 并采取有效的处理办法, 使路基保持良好的整体稳定性。

2.1 软土地基处理

软土是指饱和的软弱粘土或淤泥为主的土层, 有时也夹有少量淤泥等, 其天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低。在软土地基上修筑公路时, 若对软基处理不当, 往往会导致路基失稳、路面开裂, 并导致公路不能正常使用。因此, 必须对软土地基进行有效的处理。

对软土地基加固措施分几种介绍:

(1) 抛石挤淤法:焉耆地区地下水位特别高, 桥涵挖基和改线段普遍出现地下水, 给施工带来了很大的困难, 为了解决这一困难, 减少土体中的孔隙, 使土体尽快密实, 加快施工进度, 采取抛石挤淤法。其做法是:挖至基础的处理厚度, 一般为30cm, 快速抛石、整平, 抛石整平稳定后进行砂砾垫层施工, 其办法很快解决了公路桥涵的软基处理, 提高了整体施工进度。

(2) 以砂、砾石等材料置换或拌入法使软弱地基形成复合地基, 或在软弱地基的部分土体内掺入水泥, 水泥砂浆以及土或石灰等物, 形成一种加固体, 达到减少压缩量, 提高地基承载力。

(3) 采取铺砾石+土工格栅预压, 这种处理效果是明显的, 但投资较大, 资金短缺时采用较为困难。软土地基加固施工过程中, 工序控制的原则是“四快”, 即排水快、清淤快、回填快、碾压快。采用加铺土工织物时, 铺设要求做到绷拉无皱折。

2.2 路基施工的处理

路基基底施工时若遇到地表湿软, 应及时向设计单位提出变更意见, 可考虑换土或掺水泥 (石灰) 以及铺设土工布等有利于填前压实的措施。换土、掺水泥 (石灰) 的施工工序为:路基开挖排水清淤换土掺水泥 (石灰) 碾压。

地质条件是影响路基工程质量和产生病害的基本前提, 水是造成路基病害的主要原因。因此, 地下水位高除需完善排水设施外, 还应设隔水层等, 其目的是减少土路堤结构的压缩变形。按设计要求先开挖排水沟, 再清表, 做好填前压实, 并在分层时最好做出一定的横坡。施工前应进行补充调查, 取土坑沿深度方向的土层分布, 土性、含水量情况列表说明, 避免混填。

2.2.1 控制填料填筑速率与时间

基底处理完后, 应及时进行路堤填筑以及争取预压时间, 对排水处理地基完成后, 即可填筑。软土路段施工速度应放慢, 其填筑速度应控制好, 并应开放交通, 对填筑路堤, 有一个预压和沉降期, 对填筑宽度, 应按设计施工坡率超宽碾压要求控制, 一般按30~50cm超宽控制。

2.2.2 控制填料的含水量

填料的含水量对压实效果影响最大, 一般在施工中应控制在最佳含水量±2%之内。施工前应根据标准击实试验取得的数据, 按照施工气候和试压结果作出适当调整, 减少压缩沉降。

2.2.3 控制压实厚度, 正确选用碾压机械

在路基施工过程中针对不同性质的填料及碾压工具选用不同的压实度, 采用机械压实时, 分层的最大松铺厚度不超过30cm, 且摊铺厚度要通过标桩控制, 碾压时要严格控制纵、横坡度, 并及时检查, 不同碾压机械其性能差别较大, 适用情况不异;如重型轮胎压路机适用于各类土, 轻型钢轮压路机适用于各种填料顶面压实整平, 重型钢轮压路机适用于细粒土、砂类土和砾石土等, 双驱重型轮胎压路机最适用于风积沙等, 施工时应正确选用。

瓦斯隧道不良地质段防坍塌措施 第2篇

根据超前地质预报的反馈情况，对有可能发生塌方的地段的施工遵循：“管超前、短开挖、弱爆破、快衬砌、勤检查、勤量测”的原则施工。

1预防塌方施工措施

预防隧道施工塌方，首先做好地质预报，选择相应的安全合理的施工方法和措施。在施工中其次主要采取以下措施：

○1超前小导管注浆配合钢架；

为了确保掌子面稳定，超前支护采用φ42小导管，环向间距30cm，长3.5m，搭接长度1.5m，外插角5°～10°。注双液浆：水泥浆与水玻璃的体积比1：1，水泥浆为水灰1：1，注浆压力为0.2～2MPa。

○2优化施工工序，采用短台阶法施工

为了及时封闭成环，减少围岩暴露时间，采用短台阶法施工。上台阶长度不大于5m，仰拱和边墙紧跟下台阶。

○3及时衬砌

仰拱施工须紧跟开挖工作面进行，衬砌距掌子面不得超过步长要求。

Ⅲ级最前掌子面至仰拱距离≤90m，最前掌子面至二衬距离≤120m；

Ⅳ级最前掌子面至仰拱距离≤50m，最前掌子面至二衬距离≤90m； Ⅴ级最前掌子面至仰拱距离≤40m，最前掌子面至二衬距离≤70m； ○4弱爆破

在爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制药量或微差毫秒爆破。○5 勤检查、勤量测

若围岩发现有变形或异状，要立即采取有效措施及时处理隐患。加强变形监控，瓦斯的检测，加强通风，瓦斯浓度达到0.5％以下。

2瓦斯隧道塌方处理措施

⑴ 对塌方体上方聚积的瓦斯设置局部通风排除； ⑵ 对塌方地段的岩隙加强监测工作，掌握瓦斯浓度变化情况，及时发出险情报告。

⑶ 对塌腔裸露围岩及时采用喷射混凝土进行封闭围岩，喷射混凝土不小于20cm（分次喷射）。

市政道路路基不良地质处理方案浅析 第3篇

【关键词】市政道路；不良地质；表现形式；结构特征；处理方案

0.前言

随着我国经济的发展，城市道路成为人们日益关注的焦点。为了更好地处理不良地质路段，促进市政交通发展，完善城市道路交通体系，我国也从法律上对道路等级做出了明确的规定，对不良地质路段路基的处理也提出了更高的要求，以此来确保路段路基的安全指数，防止因不良地质而造成重大的交通事故，对社会形成一些不必要的压力。因此施路工程要严格把守路基质量，提高施路工程的工作水平，以此达到国家所设定的法律标准。但是，就目前情况来看，我国市政道路建设中存在较多的不良地质，容易出现积水路段、风沙路基等现象，从而在无形中增加了施工难度。为此我们要对市政道路路段路基不良地质进行研究和探讨，以便找出合理的处理方案来解决不良地质带来的干扰。

1.不良地质路段路基的表现形式

受当地气候的影响，某些市政道路可能会出现不良地质状况。这是因为如果这个城市雨水充沛，降雨量较大，地下土质中的沙层便会受到影响，沙层变软。不可忽视的是，地下水中含有丰富的微量元素，如果时间过长，这些微量元素就会和沙层中的某些成分发生化学反应，长期受到化学反应的侵蚀，沙层就会变成褐色或者变成灰色，这些沙层便被称为软沙层，又被称作软土地区[1]。这些土层由于浸泡在水中，所以通常情况下水分较多，空隙较大，抗压能力较弱，相对来说大都失去了流动性能，只有很小的部分流沙存在于地下水中。通常情况下，老路基是市政道路不良地质路段路基的表现形式，而且由于常年雨水作用，这些老路基的弯沉值都比较大，为了使老路基得到更好的处理，我们首先需要了解一下老路基的特点。

一般来说，老路基容易出現在旧城区道路改造的过程中，这些路基年代久远，历史较长，大多都是经过时间沉淀的路基。这些路基鲜明的特点是有很多小波浪的起伏，有的起伏肉眼是看不到的，而且这些小起伏的数量较多，所以即使它很小，但是行车中还是能感觉到的。老路基的弯沉值一般是500左右，还有一些已经达到了1000或者1000以上，严重影响了乘驾者的舒适感。如果施工队伍没有及时对市政老路基进行有效的处理，对其缺乏正确的处理方案，那么就会对市政交通造成不良的影响，不利于促进城市长远发展，影响城市的经济进程。

2.不良地质路段路基的结构特征

不良地质路段路基成因及具体构造各不相同，表现最为显著的是路基土层中的土壤厚度和土层元素。不同的路段路基具有不同的砂质淤泥厚度，具有不同的构成元素，其土质特点、土性状况、地貌特征也不尽相同。一般而言，路基毁坏程度会受到当地地貌特征和土层行政的影响，与其有着紧密的联系。

（1）从地理方面角度分析，不良地质路段路基多出现在积水地区或者河水旁边，这些地区容易发生积水状况，并且该地段地下水水位较浅，地表径流容易下渗进去，加大了雨水下渗的能力，尤其是在雨水充沛季节，这些地段还会形成湿地、海子。

（2）从地质层中的土质分析，市政道路不良地质路段路基一般都是软土土层，抗压能力比较弱，大大降低了地表承重力[2]。

（3）从路基整体来看，不良地质路段路基的表面一般会有很多小型的颗粒物，并且这些颗粒物的分布是不均匀的，除此之外，路基上的粉细砂和亚砂土特别容易受到侵蚀，尤其是雨水作用更为明显。不良地质路段路基的中层部分分布着“粪土”，厚度约为40厘米，其土质较软，抗压性能普遍较弱。

3.市政道路路基不良地质的处理方案

本文上述部分主要分析了不良地质路段路基的形成原因及其表现形式，对不良地质的路基结构特征作了具体的论述，通过上述的归类总结，本文针对不同种类的不良地质路段路基提出了不同的解决方案，希望借助以下措施来将施工控制达到最佳状态。

3.1沼泽地及淤泥不良地质的处理方案

沼泽地在不良地质路段路基中占据了相当大的比例，所以我们首先来分析沼泽地的处理方案，以供其他施工工程参考、借鉴。

（1）为了处理好沼泽地不良地质路段，我们首先要掌握好沼泽地的处理面积，即其深度和长度，这是所有工作中的第一步，只有控制好深度和长度，才能进行下一步的处理工作。同时，我们要对其控制值进行验算，对于偏差较大的数值，需要重新确定其范围。

（2）做好上述工作后，我们要明确下处理路段要想变得稳固是需要一定的时间沉降的，为此，我们要快速完成下处理路段施工任务，但是所有的工作不能因为心急而忽视施工质量。

在回填的时候，应该使用正确的回填材料，按照科学的比例来调配材料，控制好材料中的含沙量和含水量[3]。

（3）施工最后要严格控制施工工程质量，针对一些关键细节部分，要提高责任心，加大监督和控制的力度。

3.2挖方路段不良地质的处理方案

挖方路段也是不良地质路基的表现之一，挖方路段的承载力普遍较小，危害系数较大，严重的话，会危及到人们的生命，容易诱导引发交通事故，因此我们要对其进行处理，防止安全事故发生。

（1）在处理挖方路段时，我们要注意回填材料，选择透水性能较好的材料，把多余的水分过滤出去，防止土质沙化、软化，除此之外，我们要不断碾压铺路材料，加大路面的压实度，保证行车稳定。

（2）处理挖方路段时，要注意临时排水性。施工的时候如果排水工作没有做好，就会冻结路段，不能及时排除路面积水，妨碍工作的进展；同时要利用排水管的优点，在路面铺设排水管能够降低含水量，对路段起到一定的保护作用。

3.3旧路段路基不良地质的处理方案

为了合理规划社会资源，重复利用旧路路段，加快旧城区的市政道路建设，我们要对旧路路段路基进行处理和设计，以便降低工程难度。

在市政道路建设中，当新路和旧路发生重叠、交叉的时候，我们要严格控制旧路路段施工状况，把旧路完全清理干净，然后再采用回填方法，应当注意的是旧路回填时填充的材料要和新路一样，最后再增强路段路基的压实度，以确保其稳定性[4]。

（2）在清理旧路过程中，施工工程要彻底清净软路肩，工程管理人要保证道路的施工质量和施工细节，对施工状况进行严格考核和检查。

（3）若旧路在路基工作区下，仍然要坚持认真控台阶帮宽，我们要确定路基帮宽路基和旧路处于同一高度水平，同时要在新的全路基宽度分层铺路，加强压实度。

（4）就工程整体而言，施工单位要确保整个施工质量，把握各个施工环节，加强关键技术的监督，对一些不合格的工程项目进行重新施工，提高施工队伍的施工水平和施工质量，按时完成工程任务。

4.结语

市政道路建设在城市交通建设中越来越受到人们的重视，对于不良地质路段路基的处理方案也成为人们关注的热点问题。为了更好地处理市政路段不良地质路基，我们首先要认识不良地质路段路基的表现形式、结构特征，掌握不良地质路基形成的原因，在此基础上将不同的不良地质路段路基进行分类总结，针对不同的不良地质提出不同的处理方案，抓好施工质量，提高施工水平，以供日后工程借鉴。

【参考文献】

[1]王晓谋.高等级公路软土地基路堤设计与施工技术[M].北京：人民交通出版社，2001.

[2]西安公路交通大学，新疆交通科研所.干旱地区路基土压实填实沉陷量室内研究试验报告[R].1995.

[3]交通部公路软土路基设计与施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，1996.

不良地质隧道大量涌水施工 第4篇

一、隧道涌水地段施工技术措施

1、涌水地段地质预报

利用地震波反射法 (TSP203) 、红外探水、地质雷达、常规地质法等方法, 对施工掌子面前方30~100m范围内的山体进行探测, 结合各种探测资料分析前方围岩情况、是否有潜水、水源补给、水质、涌水量大小、突水压力等情况。

通过正洞已开挖地段实测涌水量来推断未开挖地段的涌水量。

当采用物探法探测前方有可能出现涌水时, 利用水平钻机钻孔, 探测前方可能发生涌水的情况。

2、施工原则

严格按照“以堵为主、限量排放”的原则进行施工, 具体方法是:采用帷幕注浆、超前导管、管棚, 堵塞渗水通道, 降低围岩的渗透系数, 控制地下水流失。

将绝大部分地下水尽可能封堵在围岩外, 少量水由隧道排放, 避免洞内出现大量水而影响施工。

3、双液浆施工

(1) 浆液的选择

压注材料的选择通常根据施工目的和地质条件选定。

备注:硅酸钠俗称水玻璃, 液体硅酸钠为无色、略带色的透明或半透明粘稠状液体, 泡花碱也就是硅酸钠 (Na2sio3) 溶于水后形成的粘稠溶液, 通称为水玻璃, 呈碱性。水玻璃为速凝材料, 一般用于工程抢险堵漏。

选用水泥一水玻璃作为注浆材料, 其优点是:可调节注浆材料的凝结时间, 其胶结体具有较高的强度, 而且不会产生固化收缩而形成的空隙, 有利于保持胶凝体与岩体的胶结和挤压作用;浆液在流散过程中, 发生的化学反应产生大量水化热, 将促使岩体含水量降低, 强度和自稳性则因此提高。

(2) 浆液的配制

水泥浆液和水玻璃浆液分别在两个容器内, 按一定的配比配制好待用。

(3) 注浆参数的选择

双浆液配比根据现场试验确定, 一般情况下水泥:水玻璃=1:1~1:0.8 (体积比) 。凝胶时间根据实际情况确定, 一般为8~10min。

注浆初压拟为0.3Mpa, 终压为0.6Mpa。注浆压力不宜超过0.6Mpa, 否则浆液损失过大, 造成浪费。

(4) 注浆工艺及设备

注浆管联接好后, 注浆前先压水试验管路是否畅通, 然后开动注浆泵, 通过闸阀使水泥浆与水玻璃浆液在注浆管内混合, 再通过小导管压入地层, 注浆工艺详见下图所示。

注浆工艺示意图

(4) 施工人员配置

选配具有丰富地下工程防水堵漏施工经验的人员组建施工班组, 专项负责注浆堵漏施工, 人员组织如下表所示:

二、隧道涌水地段注浆施工注意事项

(1) 水玻璃碱性高, 属强碱ph=3.5, 容易伤害人体健康, 对人的皮肤及眼睛危害性极大, 注浆作业时, 带好保护措施, 橡胶手套, 眼睛。

(2) 水玻璃出厂浓度为40~42Bé, 使用时控制在28~30Bé。

(3) 水玻璃终凝时间为8~10分钟。

(4) 注双液浆时, 应对注浆泵及管, 进行调试, 用水试管, 保证施工没有问题时再注双液浆。

(5) 注满时的状态:初支处涌水或浆液。

(6) 注满后, 最头处阀门, 关掉, 中间阀门 (压力表处) 打开释压, 才能拆前一段管。

(7) 停止或注浆完毕时, 及时把注浆槽的管放入清水中3~4分钟, 抽水清洗管, 以防堵管, 影响下一个孔注浆作业。

(8) 注浆外流的浆液 (水玻璃) 表面光滑, 工作人员行走时, 注意防滑, 跌倒。

(9) 外漏浆液时, 停一下再注, 有水玻璃时间隔20秒左右, 只是水泥浆时, 间隔30分钟。

(10) 水玻璃的压力阀门要开大, 效果会更好。

(11) 装水玻璃的桶可回收再用, 收集好。

(12) 每次拆完管后, 再进行下一个孔注浆时, 都要用清水试通一下管的通畅。

(13) 水泥要堆放整齐, 地表面要用方木垫, 用篷布覆盖一层, 文明施工。

(14) 注浆时, 如发现从其他孔中喷出, 用木屑头堵住。

(15) 多观察岩面及初支情况, 有渗漏的地方采取堵或停半小时在注浆。

(16) 管的接头要绑好, 防止压力大爆管。

(17) 水量大, 水玻璃波美度调大, 水量小节省材料, 水玻璃波美度调小。

(18) 注浆交接班, 人员一定要提前到场, 注双液浆作业一定要连续。

铁路隧道浅埋不良地质段施工优化 第5篇

【关键词】隧道浅埋；不良地质段；施工方法；优化比较

1.隧道浅埋不良地质段施工方法的技术优化比较

隧道施工的开挖方法一般由明挖、半明挖和暗式开挖三种方式，具体选择采用哪种开挖方式主要还是要从经济方面、安全方面和建造技术方面、外部环境方面等角度加以分析。明挖通常只适用于覆盖层较薄的情况，开挖基坑在开挖作业过程中的安全与稳定性以及基坑的排水特点是明式开挖法应该考虑的主要问题，当开挖地段的区域地质所呈现的构造较为复杂，且地质构造的裂隙节理发育和地层结构水量大时，深进尺的开挖极容易导致山体的滑坡事故。明式开挖法则是先从地面开始向下开挖钻进直至基坑的结构底部，然后由下至上修建衬砌结构，最后完成回填并打造恢复路面的过程。为了防止塌方和保证安全施工，在场地不受限制时，明式开挖具有一定深度时，土壁应考虑做成倾斜的以保证土坡稳定，工程上叫做放坡。 半式明挖的方法则通常被应用于较为松散的地质结构条件或隧道设计线路处于地下水位之上的条件下。暗挖作为隧道开挖施工普遍被采用的一种掘进方法，由山体的地面层向下掘进开挖至一定的深度以后，及时封闭隧道开挖断面的顶部，其余的下部结构则在封闭顶盖后进行完整的施工过程。明式和暗式的掘进开挖法在二者的施工方案应用的方面来讲，浅埋隧道施工中将各具优势，为了能够确定采用哪种最佳施工方案，需从施工现场的外部环境、施工技术、建设经济和施工安全等多方面进行分析比较适用性和优越性。

采取明式掘进法的目的主要在于避免或减少浅埋层暗洞段施工过程中常常出现如涌水、坍塌冒顶、边墙失稳等事故灾害。但是，在通常情况下，隧道的设计位置都在山体间，凹地的土层结构汇水量一般比较大，设计中如果没有充分考虑到掘进施工中的防排水问题，掘进过程中由于水导致的事故灾害就必然存在，尤其是在多雨水季节，防排水问题会成为主导施工方法选择与进度控制所必然面临的问题之一。浅埋的明洞开挖完毕之后，对于前后山体结构土层造成的扰动极大，如果在处理方法上采取不当，就极可能会引起大范围或局部的山体失稳隐患而引发山体滑坡事故。根据实际施工当中总结的放样经验来看，开挖山体段的原有施工便道将被彻底破坏，为了能够保障隧道出口段的施工质量安全，一般需要重修施工便道。一般情况下开挖作业场地都很狭窄，施工难以全面开展，造成一定的出渣困难。我们需要做的是根据施工现场的实际情况，通过反复研究确定提出专项的整治处理施工方案。为了能够防止地下水渗透进入隧道开挖断面周边结构土层而影响到施工安全，在山体地表进行一定量的预注浆将会形成可靠的止水帷幕，从而确保隧道的正常施工进程。

浅埋暗挖法相比较于其他开挖方法，具有其自身明显的优势。如以城市地铁建设项目举例说明，浅埋暗挖法则对场地拆迁占地面积要求极小、对周边环境和交通的影响也体现良好且能够在建设投入方面节省很多。而与盾构掘进施工相比来看，浅埋暗挖法则将优势体现于施工过程简单，对于大型复杂设备的要求极低，且在不同地质、不同跨度的底层结构施工中均适用。当然，利弊同行，浅埋暗挖法字自身方法原理上还是存在一些明显的缺陷的，如施工进度慢、喷射混凝土造成的空气粉尘较大、投入劳动力量大、机械化程度不高和不适用于高位地下水土层结构的掘进施工（因为防排水的问题难以良好解决）。而采用这种浅埋暗挖掘进施工法时，通常比较常用的方法是正台阶开挖法，由于这种施工方法还常常采取如全断面法、单侧壁导坑超前正台阶法、双侧壁导坑正台阶法（眼睛工法）、中隔墙法等均适用于一些地质条件较为特殊的地段。

浅埋不良地质段的隧道掘进施工在选择施工方法中，应根据实地的围岩地质条件、水文条件、建设施工要求、机械设备和施工技术水平等多方面要求综合考虑，最终力求确定的是一种即合理又经济的施工方法。由于隧道开挖是一个会受到多方面因素影响的动态施工过程，其施工过程往往主要决定于地质水文条件，当围岩的地质条件较好时，开挖施工一般先将隧道的坑道断面开挖完再修筑必要的支护结构，如果条件允许即可以一次性完成整个断面的开挖掘进，而当隧道围岩结构的稳定性比较差的时候则必需要按部就班地先完成断面开挖并及时予以支护，以防止隧道围岩结构的变形引发进一步地坍塌事故。二次衬砌的施工应保证其修筑过程是先边墙后拱圈的顺序，即“先墙后拱法”。以下举例说明：

人工作业的挖孔桩维护结构的施工由于其自身结构具有设桩灵活性的特点，在隧道开挖过程中可按照围岩地质的特点适当在危险开挖地段予以加密或单独处理，亦可以加设其他临时辅助支护措施进行配合使用。挖孔桩的施工可以提前，占地少、施工方便和易于操作等优点明显，并且在对附近居民和道路建设的影响也可以控制到最小，不需要拆卸。原地貌破坏较小，山的干扰较小，有利于山体稳定性。混凝土的建成可以根据设计要求提前地面排水，减少地表水对隧道开挖效应。因此，挖孔桩帷幕暗挖挖几个有明显的优势，减少山干扰，缩短施工工期，投资少，因此决定采用挖孔桩帷幕开挖浅段施工。实践证明，选择合理的施工方法，施工的隧道可以安全，及地表沉降控制在设计范围。因此，选择合理的施工方法是建设的关键。从现有的国内外的工程性能和实验研究的情况，根据经济、工期考虑。在工程实践中，应根据地质条件，截面尺寸，地面环境和其他因素的方法可以实现，工期，安全性，适应性，经济性和技术性六个方面综合考虑，选择施工方法。当使用正确的施工方法和相应的施工辅助措施，可以做到安全、经济、快速施工的目的。

浅埋暗挖法适用于不宜明挖施工的土质或软弱无胶结的砂、卵石等第四纪地层，修建覆跨比大于0.2的浅埋地下洞室。对于高水位的类似地层，采取堵水或降水、排水等措施后也适用。尤其对于结构埋置浅、地面建筑物密集、交通运输繁忙、地下管线密布且对地表沉陷要求严格的都市城区，如修建地下铁道、地下停车场、热力与电力管线，这项技术方法更为适用。大跨度浅埋隧道隧道施工方法，宜采用中隔墙法（CD法）、中隔墙交叉台阶法（CRD法）、双侧壁导坑法（眼镜工法），拱结构应该是一个优先侧漂移的方法，最后取以柱孔的方法。施工中必须严格遵守“管超前、严注浆、短进尺、快支护、紧封闭、勤量测”十八字方针，不能违背。

2.结束语

综上所述，通过以上内容对隧道不良地质地段施工方法的优化对比分析，选择一种适应实际隧道情况的开挖方法既能够保证施工工期，又可以减少比必要的投入和周边环境造成的影响。笔者旨在希望能够对于我国铁路隧道施工能够确保安全地施工提出个人的一些意见及建议，仅供参考。

【参考文献】

[1]朱合华，杨林德，桥本正.深基坑工程动态施工反演分析与变形预报.岩土工程学报[J].1998，（04）.

[2]简明建筑结构设计手册编委会.简明建筑结构设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1992.

公路沿线不良地质现象勘测技术研究 第6篇

同时,传统的不良地质勘测手段,不仅工作量大,周期长,环境艰苦,而且所获取的资料有限。相比之下,RS技术和机载LiDAR技术不仅勘测效率及质量高,而且详细的勘测资料也为后期路线方案调整提供依据,避免盲目地进行路线方案调整。

总之,对不良地质勘测技术的研究能够有效地指导路线方案的制定及调整,同时也为公路建设及后期运营提供了保障。

1 不良地质现象概述

这里讲的不良地质现象指的是,对公路建设不利的或有不良影响的动力地质现象。主要包括滑坡、泥石流、崩塌、岩溶、沙丘、沼泽、盐渍土、河岸冲刷、冲沟等。这些地质现象不仅影响道路稳定性,也对地基基础、边坡工程等具体工程的安全和正常使用带来不利影响。总之,对公路工程建设极具危害性。

2 不良地质现象勘测技术

目前应用于不良地质现象勘测的新技术主要有两大类:一类是航片或卫星照片为核心的RS技术;另一类是激光雷达扫描系统为核心的机载LiDAR技术。尽管两种新技术都以图片影像信息为基础,但在获取不良地质信息作业流程及期间数据处理设计上却差异明显,且都有各自优势。

1)RS技术。

RS技术是利用卫星图片或航片上包含的详细信息,借助计算机自动处理、自动识别,从而获得的公路沿线相关地质、水文等资料。由于获取的信息齐全、直观,因此对于地形、地貌等信息的反映也最为直接[1]。在利用RS技术进行公路勘测过程中,其最主要的作用就是能够提供公路沿线的不良地质路段的地质资料。综合这些不良地质信息,为路线最佳方案的选取提供了依据和保障。RS技术提取不良地质信息的工作流程如下:首先通过航空摄影或卫星云图得到原始影像资料,而原始资料不能直接被用户利用,需通过专业软件(如:ERDAS软件)预处理以消除各种误差影响及薄云、雾对影像信息的干扰,使得图像中地物更加清晰可见;然后通过光谱图像中灾害点与非灾害点光谱值的差异,建立不良地质灾害提取模型,并借助相关软件自动提取;接着需对提取的不良地质灾害信息进行矢量化,使其与线状道路信息叠加分析;最终通过ARCGIS平台,得到公路沿线不良地质灾害相关信息。其流程图[2]如图1所示。

2)机载LiDAR技术。

机载LiDAR技术是将激光扫描技术与POS技术集成,可直接、快速地获取地面三维数字信息,具有周期短、劳动强度低、测量精度高等优点[3]。因此在公路勘测中利用激光数据能够达到节约人力、物力,缩短工期的效果。利用机载LiDAR技术能够生产标准化的“4D”产品[4],即DEM(数字高程模型)、DOM(数字正射影像地图)、DRG(数字栅格地图)和DLG(数字线划地图)。其中DRG和DLG成果能够清晰准确地确定公路沿线不良地质灾害信息,从而指导前期公路线位选择及后期公路不良地质灾害预防措施设计。运用机载LiDAR技术进行公路不良地质勘测作业流程如下:首先是前期准备,包括测区相关资料收集(测区地形、GPS控制点坐标等)、飞行设计(空域申请、航线选择、飞行参数、时间等)、测试运行(安装机载设备、GPS基站踏勘及联测、飞行测试等);然后是野外飞行作业,包括航飞数据采集和GPS基站数据获取两部分。完成后应及时对获得的各类数据的完整性进行检查,如有遗漏,应及时补测。最后是数据处理,即将原始测量数据转化为用户所需的数字化产品,也是机载LiDAR技术重要环节。

其流程图[4]如图2所示。

3)RS技术与机载Li DAR技术应用比较。

a.RS技术应用特点。RS技术比较适用的数据源是空间分辨率在2 m～10 m、具有多光谱的遥感数据,在进行大规模山区不良地质勘测时效果显著;b.RS数据的采集对区域环境气候条件具有一定的依赖性,如光学遥感数据适用于区域上空基本无云层覆盖;微波遥感可以穿透云层获取地面信息;c.RS技术应用过程中既需要有宏观的陆地卫星图像,也要求有精度较高的航空遥感图像,只有两者同时存在,才能取得较好的效果;d.RS技术影像信息的提取需要借助基于谱间关系的信息提取模型。在精确监测不良地质灾害时,也需要完整的公路基础数据库相配合。

4)机载Li DAR技术应用特点。

a.机载Li DAR技术基本不受日照、植被、陡峭地形、天气条件等因素的影响,凭借其高精度航空摄影技术可以直接获取地物三维信息;b.机载Li DAR技术无需或只需少量的地面控制点,而且对测量对象可分离处理(如可分离地形、建筑物、植被等),但点云数据分类筛选却是非常关键且复杂的过程;c.机载Li DAR技术要求勘测目标必须可见,不能穿透极其茂密的树群到达地面,因此不能完全替代航空摄影测量。当然,无论采用何种技术对公路不良地质现象进行勘测,要掌握不良地质灾害的分布、规模、形态应通过多期图像的动态对比,这样才能对其发展趋势和对路线工程的危害程度作出定性和定量的评判,提出建议性改善措施。

3结语

不良地质现象对公路正常使用的影响是深远的,因此对公路范围内的不良地质灾害应做到早发现、早预防。新型勘测技术的运用使得在绕避及防治的准备期提前,同时在今后不良地质勘测新技术运用过程中,应注重多项技术的综合使用,使整个过程更实用、更高效。

参考文献

[1]王生才.高等级公路勘测技术研究[D].吉林:吉林大学,2007:35-39.

[2]张勇,高克昌.基于遥感和GIS的公路水毁监测和评估技术框架[J].交通运输工程学报,2010(3):33-34.

[3]吴迪,刘晓东,张熙.利用机载激光技术进行公路勘测过程研究[J].公路交通科技(应用技术版),2011(10):152-153.

不良地质地段隧道施工方法探讨 第7篇

关键词：不良地质地段隧道,隧道施工方法

1 不良地质黄土隧道施工方法及技术要求

1.1 黄土隧道施工方法

1.1.1 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, 保证安全施工。

1.1.2 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。

1.1.3 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, 将地下水位降至隧道衬砌底部以下, 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。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。

1.2 黄土围岩隧道施工原则及注意事项

1.2.1 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。

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。

1.2.2 施工注意事项。

要做好洞口、洞门及洞顶的排水系统, 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;施工中如发现坑道有失稳现象, 应及时用喷射混凝土封闭、加设锚杆、架立钢支撑等加强支护;施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面, 如超挖过大, 应用浆砌片石回填。如发现该处土体承载力不够, 应立即加设锚杆或采取其它措施进行加固。

2.1 探明断层地带情况

施工前, 切实掌握所遇断层带的所有情况。当断层破碎带的宽度较大, 破坏程度严重。破碎带的充填物情况复杂, 且有较多地下水时, 应在隧道一侧或两侧开挖调查导坑。利用调查导坑详细测绘地质状况后, 应及时做好封闭衬砌;调查导坑穿过断层后, 宜在较好的岩层中掘进一段距离再转入正洞, 开辟新的工作面, 以加快施工进度。如设有平行导坑时, 可超前于正洞, 预先了解正洞断层的实际地质情况, 并有利于排水。

2.2 选择合理施工方法

在断层带施工, 应根据有关施工技术与机具设备条件, 进度要求, 材料供给等, 慎重选择通过断层地段的施工方法。当断层带内充填软塑状的断层泥或特别松散的颗粒时, 比照松散地层中的超前支护, 采用先拱后墙法。墙部的首轮马口, 用挖井法施工, 如断层带特别破碎, 则二、三轮马口应以扩井法施工, 最后挖去核心, 随即施作抑拱。如断层地段出现大量涌水, 则宜采取排堵结合的治理措施。

2.3 施工注意事项

2.3.1 防排水作业。

如断层带地下水是由地表水补给时, 应在地表设置截排系统引排。对断层承压水, 应在每个掘进循环中, 向巷道前进方向钻凿不小于2个超前钻孔, 其深度宜在4m以上, 以探明地下水的情况。随工作面的向前推进挖好排水沟, 并根据岩质情况, 必要时加以铺砌。如为反坡掘进则除应准备足够的抽水设备外, 并应安排适当的集水坑。坑壁或坑顶有水流出时, 应凿眼安置套管集中引排, 使其不漫流。

2.3.2 施工工序。

通过断层带的各施工工序之间的距离宜尽量缩短, 并尽快地使全断面衬砌封闭, 以减少岩层的暴露, 松动和地压增大。当采用上下导坑, 先拱后墙法施工时, 其下导坑不宜超前过多, 并改用单车道断面, 掘进后随即将下导坑予以临时衬砌。上下导坑间的漏斗间距宜加大, 并全部以框架框紧。

2.3.3 开挖作业。

采用爆破法掘进时, 应严格掌握炮眼数量、深度及装药量。原则上应尽量减小爆破对围岩的震动;采用分部开挖法时, 其下部开挖宜左右两侧交替作业。如遇两侧软硬不同时, 应用偏槽法开挖, 按先软后硬顺序交错进行。

2.3.4 支护作业。

断层地带的支护应宁强勿弱, 并应经常检查加固;在断层地带中, 开挖面要立即喷射一层混凝土, 并架设有足够强度的钢架支撑;当采用分部开挖, 使用以往木支撑时, 要注意上导坑和扩大两工序间的支撑倒换工作, 并需预留足够的支撑沉落量, 防止因倒拆横、纵梁及反挑顶而引起坍方。这种坍方往往处理费事, 且对安全威胁很大。此外, 当拱圈封顶后应立即设置拱脚卡口梁, 并应以木楔切实塞紧。

2.3.5 衬砌作业。衬砌应紧跟开挖面;衬砌断面应尽早封闭。

3 不良地质溶洞

溶洞是以岩溶水的溶蚀作用为主, 间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。当遂道穿过可溶性岩层时, 有的溶洞位于隧道底部, 充填物松软且深, 隧道基底难于处理;有的溶洞岩质破碎, 容易发生坍塌;有时遇到大的水囊或暗河, 岩溶水或泥砂夹水大量涌入隧道;有时遇到填满饱含水分的充填物溶槽, 当坑道掘进至其边缘时, 含水充填物不断涌人坑道, 难以遏止, 甚至地表开裂下沉, 山体压力剧增;有时溶洞、暗河迂回交错、分支错综复杂、范围宽广, 处理十分困难。我国石灰岩分布极广, 常会遇到溶洞。因此, 在这些地区修建隧道, 必须予以注意。所以, 隧道在溶洞地段施工时, 应根据设计文件有关资料及现场实际, 查明溶洞分布范围、类型情况 (大小、有无水, 溶洞是否在发育中, 以及其充填物) 、岩层的稳定程度和地下水流情况; (有元长期补给来源、雨季水量有无增长) 等, 分别以引、堵、越、绕等措施进行处理。

3.1 引排水

3.1.1 当暗河和溶洞有水流时, 宜排不宜堵。

在查明水源流向及其与隧道位置的关系后。暗管、涵洞、小桥等设施, 渲泄水流, 或开凿泄水洞, 将水排出洞外。

3.1.2 当水流的位置在隧道上部或高于隧道时, 应在适当距离外, 开凿引水斜洞 (或引水槽) , 将水位降低到隧道底部位置以下, 再行引排。

3.2 堵填

3.2.1 对已停止发育、径跨较小、无水的溶洞, 可根据其与隧道相交

的位置及其充填}青况, 用混凝土、浆砌片石或干砌片石予以回填封闭, 根据地质隋况决定是否需要加深边墙基础。

3.2.2 拱以上空溶洞, 可视溶洞的岩石破碎程度采用喷锚支护加固, 或加设护拱及拱顶回填的办法处理。

3.3 跨越

3.3.1 当隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞, 可加深该侧的边墙基础通过。

3.3.2 当隧道底部遇有较大溶洞并有流水时, 可在隧道底以下砌筑浆砌片石支墙, 支承隧道结构, 并在支墙内套设涵管引排溶洞水。

3.3.3 当隧道边墙部分遇到较大、较深的溶洞, 不宜加深边墙基础时, 可在边墙部位或隧道底以下筑拱跨过。

3.3.4 当隧道中部及底部遇有深狭的溶洞时, 可加强两边墙基础, 并根据情况设置桥台架梁通过。

3.3.5 溶洞上大下小, 且有部分充填物时, 可将隧道顶部的充填物

清除, 然后在隧道底部标高以下设置钢筋混凝土横梁及纵梁, 横梁两端嵌入岩层。

3.3.6 隧道穿过大溶洞, 情况较为复杂时, 可根据情况, 以边墙梁及行车梁通过。

参考文献

[1]肖清华, 张继舂, 夏真荣, 等.隧道掘进爆破设计数据库的应用研究[J].铁道建筑, 2O06, (10) .[1]肖清华, 张继舂, 夏真荣, 等.隧道掘进爆破设计数据库的应用研究[J].铁道建筑, 2O06, (10) .

[2]万姜林, 唐果良.复杂周边环境下浅埋超大断面隧道施工技术[J].地下空间, 2004, (2) .[2]万姜林, 唐果良.复杂周边环境下浅埋超大断面隧道施工技术[J].地下空间, 2004, (2) .

隧道中的不良地质及处理措施 第8篇

项目区不良地质主要是进口段的F2深大断裂带, 高地应力下的软质岩大变形、涌突水及浅埋偏压等。这些不良地质段会对洞室安全造成严重影响, 因而必须对这些不良地质段进行处理, 制定合理的处理措施, 选择适宜的施工方案及方法。

1不良地质情况

1.1 F2深大断裂带

深大断裂F2位于项目区六盘山东麓。该断层大致沿黑城、中河、和商铺、顿家川和泾源一线发育, 向南延伸到甘肃陇县, 长120公里, 为逆断层。该断层燕山期已形成, 喜山期至今尚有强烈活动, 在和商铺和东山坡、顿家川等地断层上盘下白垩系局部形成牵引褶皱, 并伴有次级断裂发育。该断层位于六盘山主峰东侧, 进口离断层带较近, 约300m, 对路线有一定影响。

1.2高地应力下的软岩大变形

本项目六盘山隧道穿越地层岩性主要以中风化粉砂质泥岩为主, 岩石风化不均, 风化层厚度变化大, 且这些段落埋深较大, 岩质属较硬较软岩, 加之区内存在高地应力现象, 因此隧道深部软质岩 (中风化粉砂质泥岩) 存在大变形的可能。

1.3涌突水

六盘山隧道穿越褶皱构造, 层状砂岩岩体裂隙发育, 在断层破碎带和赋水段, 有突发性涌水的可能, 特别是在K12-K13附近经过将台水库及清凉水库, 这两座水库为隆德县饮用水源, 将台水库位于清凉水库上源, 为清凉水库上游的拦淤水库, 距隧道轴线约550m, 坝顶标高2368m, 对应处隧道设计高程2178m, 高差约170m;清凉水库距隧道轴线约700m, 坝顶标高2270m, 对应处的隧道设计高程2213m, 高差约57m。如果在施工时控制不好, 有发生局部涌水的可能。

2 处理措施

2.1 F2深大断裂带

1) 按新奥法原理组织施工, 严格遵守“短进尺、若爆破、少扰动、紧封闭、强支护、勤量测”的施工原则, 确保围岩稳定;2) 加强超前钻探及地质预报工作, 依据资料及时调整施工方案, 拟定适宜的开挖、支护方案, 确保施工安全;3) 严格按照设计要求, 采取超前锚杆、超前小导管预注浆等措施进行支护, 严格遵守先护后挖的施工方法;4) 开挖完成后, 及时的按设计要求施作锚杆、钢架、钢筋网及喷射混凝土等措施, 以保证洞室的稳定;5) 加强监控量测, 及时反馈监控信息, 调整支护参数。并依据现场情况尽快安排二次衬砌的施工。

2.2 软质岩大变形段

1) 依据工程的地质情况及施工单位的生产组织能力, 按照分部开挖、及时支护、及时封闭的原则拟定可靠的施工方案。采用台阶法开挖, 尽量减少对围岩的扰动。快速封闭围岩, 及时改善支护结构的受力状态, 控制围岩的变形;2) 大变形段的隧道洞壁位移量较大, 在施工中应根据实际情况加大预留变形量, 以避免变形大造成侵限。3) 由于围岩的变形大, 喷层容易破坏, 采取分层喷射施工, 既可以保持支护的柔性, 又可以保持喷层的完整性;4) 严格按设计要求进行锚杆的安装, 加固塑性区围岩, 确保洞内稳定;5) 为限制初期支护的变形量不致于过大, 应根据现场情况及监控量测数据尽快施作二次衬砌, 使二次衬砌的模注混凝土与初期支护共同承受围岩压力。

2.3 涌突水段

1) 加强地质预报工作, 如果地址超前钻孔中水量很大, 或TSP、地质雷达波速异常, 以及根据施工掌子面判断前方含水量增大时, 则有发生施工涌水的可能;如果有可能发生涌水, 则应先判断涌水的补给来源, 再根据水量补给情况确定是先排水, 再注浆加固隧道周壁, 还是直接注浆加固隧道周壁堵水的处理方案, 并加强此段隧道初期支护的强度。

2) 依据预报的情况, 可采取掌子面全断面超前预注浆、开挖后小导管径向注浆及加强洞内排水等措施加固围岩、封堵裂隙。

3) 依据洞内实际情况, 制定涌突水风险应急预案, 预防安全事故的发生, 避免安全事故及减少财产损失。

4) 涌突水段等级划分:

3 坍塌的预防及处理

隧道工程的施工过程中存在坍塌的可能, 坍塌主要是由于地质原因、设计不当及施工方法错误等原因引起。

1) 严格按新奥法组织施工, 尽量减少围岩的扰动, 采用光面爆破技术, 尽量保证开挖面的圆顺, 减少应力集中;

2) 加强现场环境、围岩状态等信息的收集工作, 及时掌握现场的突发情况。如洞内有异响、掉块等现象时或初期支护、围岩上产生裂缝等情况发生时, 就会产生塌方, 应立即撤离施工人员;

3) 加强现场的监控量测, 监控量测显示开挖后初期支护长时间变形不能收敛, 则应立即停止施工, 通知人员撤离, 再采取加强支护的措施, 确保洞内不因围岩变形过大而产生塌方。

4) 制定应急处置预案并储备足够的应急物资, 最大程度的减少人员伤亡及经济财产损失。

5) 如果发生塌方, 先要调查塌方的情况及分析塌方产生的原因, 加强塌方相邻段的支护, 以控制塌方的蔓延, 再采取相应的处置措施。

参考文献

[1]关宝树.隧道工程施工要点集.人民交通出版社, 2004.

木冲隧道不良地质段施工技术 第9篇

木冲隧道位于广西钟山县凤翔镇木冲村南约1 km处, 横穿红花岭和犁头山, 是广西平乐—钟山高速公路贺州支线的控制工程, 也是目前广西在建最长的高速公路隧道。设计为两座独立的分离式隧道, 轴线间距50 m, 其中隧道右线长3 695 m (YK20+650～YK24+345) , 左线长3 670 m (ZK20+645～ZK24+315) 。建筑界限为净宽10.25 m, 净高5.5 m, 最大埋深为357 m。

隧道经过区段内有2条大的断层:F2断层 (ZK21+033～ZK21+260, YK21+198～YK21+320) , F4断层 (ZK21+645～ZK21+912, YK21+165～YK22+075) 。断层倾向东, 断裂带以挤压破碎为主, 破碎岩石及影响带宽度达227 m。节理裂隙发育, 以构造型节理裂隙为主, 多呈闭合～微张, 隙间为方解石及岩质物充填, 最大涌水量达0.11 m3/s。

2断层破碎带施工技术

木冲隧道斜交F2, F4两大断层, 其中与F2断层夹角约21°～27°, 使得F2断层对隧道的影响带斜跨200多米, 断层带主要填充物角砾状砂砾土, 结构松散, 地下水丰富, 造成围岩自稳性很差, 局部坍塌, 并且细砂被地下水携带流出, 形成坍塌, 范围不断扩大, 所以要求初期支护在很短时间内完成。

2.1 施工措施

1) 确定超前支护参数。

a.由于围岩松散、破碎、地下水丰富, 在进行固结注浆时要求浆液凝固时间比较短, 所以确定水泥—水玻璃双液浆的初凝时间定为18 s。双液浆的水灰比为0.7∶1, 水玻璃波美度为36 Be′, 水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.6。b.根据现场实验孔的取样强度实验, 确定超前锚杆间距为30 cm。c.由于围岩松散、破碎, 钻孔时易卡钻, 为加快掘进速度, 决定超前支护采用自进式锚杆 (见图1) , 直径50 mm, 10.5 m/根, 搭接长度不小于150 cm。侧壁超前预支护也采用自进式ϕ50 mm锚杆, 5 m/根, 按角度与超前支护锚杆夹角30°施作, 每3 m一循环。

2) 布眼及钻孔。

按设计参数把钻孔眼布置好, 先钻拱顶0号孔, 接着按顺序依次钻孔。

3) 设止浆墙。

自进式锚杆施作完毕后, 对施作锚杆的工作面喷射C25混凝土10 cm封闭, 防止钻孔周边注浆时漏浆。

4) 制备双液浆。

按照实验确定浆液配合比配制双液浆, 在注压浆液时不停地搅拌防止沉淀。

5) 注浆作业。

每次安装管时速度要快, 控制在5 s之内, 并且在安装之前, 预喷射几次, 避免浆液凝固堵管。注浆压力值不能超过6.0 MPa。注完浆液后要用清水冲洗注浆管和注浆机, 防止注浆管堵塞以及浆液固结在注浆机。

6) 掌子面掘进。

对已固结的岩体抽样检查, 看抗压强度是否达到预计值。倘若强度满足要求, 则可进行开挖, 1.5 m/循环。

7) 超前预支护的效果监测。

在有超前预支护的初期支护段埋设量测点, 用全站仪观测拱顶下沉和两侧净空收敛情况, 围岩压力量测采用钢弦式压力盒和频率接受仪。各项量测开始均在开挖支护18 h内进行, 频率为每天一次。

2.2 实例分析

木冲隧道左洞ZK21+038～ZK21+094段处于F2断层带内, 属溶槽、断层破碎带结合在一起, 其中ZK21+038～ZK21+084段属溶槽段, 泥质充填物夹大孤石, 并伴有约180 m3/h的出水量。ZK21+084～ZK21+094段属挤压破碎带, 围岩为砾石状强风化砂岩, 呈硬塑～软塑土状, 左侧拱顶有60 m3/h～80 m3/h裂隙水流出, 且在施工过程中掌子面顶部及前方不断有碎石状强风化砂岩流出, 拱顶下沉量在一天内最大达到20 cm, 且开挖每个台阶时下沉量至少在2 cm～3 cm 左右, 处理措施如下。

2.2.1 紧急抢险

1) 为保证安全, 防止流体进一步扩大, 决定先用ϕ42钢管垂直于洞轴线, 紧贴掌子面打排桩, 其上绑扎网片并喷40 cm厚C25喷射混凝土止浆墙, 兼封闭掌子面。

2) 做TSP超前地质预报, 根据资料采集, 探明前方100 m～200 m范围的地质情况, 确定下一步施工方案及措施。

2.2.2 初期支护

1) 施作超前注浆小导管进行松散体固结注浆, 凝胶时间控制在15 s～20 s, 注浆压力终压为3 MPa～4 MPa。采用ϕ57×8 mm无缝钢管, 按45°, 18°角两排施作, 间距为20 cm～30 cm, 梅花状布置, 水平投影搭接长度不小于3 m。管内注水泥—水玻璃双液浆。2) 钢拱架采用20b工字钢, 间距为40 cm, 拱部增设通长连接筋Φ25, 19根, 间距1 m, 预留沉落量定为40 cm。3) 超前支护采用ϕ32自进式注浆锚杆, 间距为20 cm。4) 每个台阶连接处铺设25槽钢垫梁, 垫梁连接用1 cm厚钢板焊接, 垫梁底增设C25喷射混凝土1 m×1 m的临时扩大基础, 以增加底部承载力, 减缓拱架下沉。5) 开挖下部台阶时, 径向锚杆 (中空注浆锚杆) 加密, 间、排距按0.5 m×0.5 m布置, 每个拱脚处的4根锁脚锚杆与拱架焊接牢固。

2.2.3 二衬混凝土

由原来60 cm加厚到80 cm, 二衬参照明洞配筋。边墙处每侧加设8根ϕ28Ⅱ级螺纹钢进行补强;及时施作二衬混凝土。

2.2.4 增设工字钢

仰拱内增设20b工字钢 (与墙架连接) , 并用Φ25钢筋按间距1.0 m加强纵向连接;每个台阶都设临时仰拱。

经过上述一系列加强措施, 有效控制或减弱了围岩变形, 达到了预期目标, 安全、顺利通过了断层破碎带。

3溶洞段施工技术

3.1 拱顶溶洞处理

1) 加固溶洞洞壁。首先喷射C25钢纤维混凝土, 厚15 cm, 封闭溶洞的洞壁。然后, 施作WTD25锚杆, 长350 cm, 间距1 m按梅花形排列。位于溶洞顶部的锚杆, 其长度为所处溶洞1/2周长。对拱部非溶洞部分, 施作超前小导管, 注射C.S浆液加固围岩。小导管规格ϕ42×4 mm, 其角度和间距视围岩具体情况而定。2) 加强初期支护。洞身初期支护作适当的调整。锚杆规格为WTD25 mm、长400 cm, 沿隧道周边均匀布置, 在拱部沿径向、边墙处垂直墙背, 纵向间距为80 cm, 按梅花形排列, 以加固隧道围岩。钢支架为20b工字钢, 纵向布设间距为80 cm。喷射C25混凝土, 厚26 cm。拱脚基础处, 若跨越溶洞时, 其悬空部初期支护施作完成后, 采用托梁跨越。3) 封闭溶洞口。拱背溶洞处回填C20混凝土, 厚度100 cm以上, 形成混凝土护拱。对于未用锚杆加固的小溶洞, 应满填混凝土。溶洞的洞口封闭方法, 先用工字钢架设在溶洞周围, 挂设钢筋网, 对溶洞口进行喷混凝土封闭, 并预埋泵管和引水管。封闭完成后, 通过预埋的泵管, 先进行泵送1.5 m～2 m厚混凝土填充溶洞, 对周围裂隙进行灌浆。为防止今后裂隙水由溶洞渗进隧道, 引水管直接引至隧道边沟内。4) 加强二次衬砌。二次衬砌施作之前, 防水层按本隧道标准铺设。对富水的溶洞, 还应当布设排水管, 将溶洞积水引入拱背盲沟, 排入洞内排水沟, 流出隧道之外。二次衬砌为防水钢筋混凝土, 规格C25, 厚度60 cm, 其钢筋按明洞配筋布置。

3.2 边墙溶洞处理

1) 清理边墙溶洞口的泥沙, 在溶洞口以内1 m位置, 开挖出宽0.6 m、深0.5 m沟槽;在沟槽内架设20b工字钢支架, 工字钢纵向间距为0.5 m, 在工字钢上口处, 施作两排WTD25 mm锚杆, 长3.5 m, 间距0.5 m, 并与架设的工字钢焊接在一起。

2) 在工字钢溶洞一侧挂上钢筋网, 钢筋网内设0.5 m厚碎石反滤层。在反滤层之上, 工字钢支架外侧, 用C20砂浆砌片石墙体, 墙体下部宽70 cm, 上宽50 cm。在工字钢内侧, 回填C20混凝土, 与隧道衬砌结合为一体。

3) 在溶洞底部, 埋设3根ϕ80钢管, 钢管伸入反滤层, 外接隧道内的排水沟, 不断排出溶洞内的积水, 以消除溶洞积水隐患。

4涌水处理与帷幕注浆技术

1) 锁口拱架安装。

在涌水的原因及地质条件尚不清楚的情况下, 为防止围岩因应力集中失稳, 引起塌方, 决定对掌子面附近 (YK21+202～YK21+199) 进行锁口拱架加固。拱架采用20b工字钢, 间距0.5 m, 拱脚布置4根锁脚锚管, 锚管采用ϕ42无缝钢管, L=3.5 m/根。纵向连接筋用ϕ25钢筋, 喷射C25混凝土26 cm。

2) 回填混凝土。

坍塌段顶部有孔穴, 为保证施工安全, 防止下一步管棚施工扰动孔壁和注浆压力过大, 造成孔穴周壁失稳, 引发更大的坍塌, 采用C25泵送混凝土对孔穴进行回填。

3) 施工超前管棚。

大管棚注浆主要考虑充填挤压注浆, 即:采用稠度较大的浆液通过管孔进入围岩, 对围岩充填挤压, 改善管棚附近围岩整体性, 和管棚一起组成具有一定刚度和强度的承压拱, 并起阻水作用。管棚规格ϕ86, 间距1.2 m, 注浆压力应控制在1.2 MPa。

4) 帷幕注浆。

为有效保护YK21+194～YK21+202段支护不受承压水的影响, 防止前期支护变形过大, 帷幕注浆分两阶段进行, 分排钻进, 分排注浆。

5) 掘进及支护。

由三台阶变为四台阶, 防止由于中导过高造成侧壁失稳。加强支护, 将拱架间距由50 cm调整为40 cm, 保证支护强度抗静载围岩 (土) 压力大于6 m。围岩破碎部位, 拱顶可减少径向锚杆, 增加超前导管数量 (大管棚中间打入, 长度由于帷幕注浆管的影响, 可以变为1.5 m, 保证一榀拱架进尺即可) 。加设双层钢筋网, 喷混凝土厚度要保证。

5结语

山岭隧道不良地质段施工技术, 通常情况下其开挖方式及支护手段与一般地段差别较大, 主要表现为围岩软弱, 自稳能力差, 易产生大变形而破坏。控制围岩变形是保证隧道施工和运营安全的关键, 施工加强措施也应紧紧围绕这一核心来实施。

1) 大量采用超前围岩预加固技术及辅助施工措施。改变软岩的物理力学性能, 提高其自稳能力, 控制变形速度, 稳定开挖面。如超前锚杆或小钢管支护, 管棚钢架超前支护, 超前小导管或超前围岩预注浆等。2) 开挖时采用能尽早闭合的短台阶或小尺寸超前导坑施工, 先初步释放应力, 待围岩达到一定变形后, 再开挖到设计断面施作初支, 以降低二次衬砌前围岩的变形速率。3) 初期支护采用足够刚度和早强的支护措施及时稳妥地控制围岩较大变形的发生。4) 根据监控量测结果及时跟进二次衬砌, 否则初期支护承受不了洞室压力的增长速度而导致破坏。施工中尽量减小沉降较大的先拱后墙法施工工艺, 采用全断面整体式钢模台车一次完成。及时施作仰拱, 减少结构最不利受力时间, 尽早形成抗荷环。二衬内配筋采用双层钢筋网并与仰拱钢筋闭合。5) 监控量测信息化。公路隧道大量采用复合式衬砌, 其目的就是充分利用初期支护的及时性、密贴性、柔性, 最大限度地发挥围岩的自身承载能力, 找到安全与经济的最佳结合点, 这就要求支护手段随围岩的变化而变化, 为此需要在行业内建立一种信息化设计与施工紧密结合的实用化技术, 设计单位在设计时就能够分别给出隧道各部分承载能力, 施工技术人员通过监控量测及时调整支护参数和二次衬砌的施作时间。

摘要：结合木冲隧道施工实践, 提出了对断层破碎带、溶洞、涌水等不良地质条件下隧道施工的主要技术措施, 并对围岩或初期支护发生变形的原因进行了初步分析, 为类似条件下的隧道施工提供了宝贵经验。

关键词：不良地质,超前预支护,监控量测,复合衬砌

参考文献

[1]交通部行业标准, 公路隧道设计规范[S].

不良地质带 第10篇

【关键词】岩土工程勘察；不良地质；泥石流岩溶

1 岩土工程勘察在泥石流中的应用

泥石流的多发地区是偏远山区，属于地质方面的自然灾害，这种特殊的洪流现象是因为山体被洪水不断侵蚀，洪水中夹杂着很多沙泥、石头等物体，从山涧倾泻下来称为泥石流，泥石流发生前往往是连降暴雨，瞬间发生，势头也是很猛烈，泥石流带来的伤害极大，使江河河道堵塞，造成洪涝灾害，对山区附近居民的生命财产产生严重威胁，

1.1 出现泥石流现象的条件，泥石流的现象是在特殊环境条件中发生的，泥石流是由多种现象共同作用而成的，河流中游地带常常出现沟体的不对称现象，并且很不整齐，凹进去的岸边由于流水的冲击易形成塌陷，凸出来的岸边由于泥沙长久积存成为堤，长此以往，形成地上河。大部分河沟常常被固体物质填堵，因为泥石流多次发生，泥石流中夹带的固体物质造成河沟出现不同的层次，在宽敞的河道中就会有很多上下起伏的小丘。

1.2 对泥石流进行勘察的关键步骤，岩土勘察的初始阶段应该对泥石流进行观察，对泥石流形成的原因、条件及类型进行调查，对泥石流已经发展到什么阶段等问题进行分析研究，并且要合理评价岩土工程的场地，同时认真研究治理泥石流的方法，泥石流勘察的重点是对岩土工程的调研和测绘，这些应该是泥石流勘察的使用方法，对于深入探试和测试还是不建议此阶段进行的，对岩土工程进行测绘时要从沟口开始到分水岭结束确定范围，还有泥石流可能波及的地方，对河流全程和中下游地区采用的测量比例不同。而且还要对下面内容调研：1.融化了的冰雪，降雨量，最强降雨量，流量的最大平均值，地下水流动等。2.地质特点，谷沟发展程度，倾斜度和弯曲度，并且对泥石流的形成，堆积等地区划分开。3.形成泥石流的水量条件，山体斜度和岩土特点，弄清坍塌，堆岩等不良地质的发展程度以及泥石流物质的分散情况，泥石流流通时河床的特点。4.勘察堆积区的分布情况，分析其特性、层高、厚度等。5.整理出岩土工程场地每次出现泥石流的时间、规律、范围、暴发经过、降雨量变化和造成损害情况进行研究。6.发生泥石流周边地区居民生产情况和泥石流治理的历史经验。

1.3 决定对泥石流采取防范措施时，首先要对泥石流进行勘察探试和测试，充分了解堆积泥石流固体物质的特性、构成、含有固体物质的分量，泥石流速度等，在调查组成泥石流的物质时，进行钻试探和坑试探。岩土工程地质勘察之后可以做采样，应采堆积物样本。在勘察时应该对泥石流固体进行分析，对于规模较大的泥石流危害应组建泥石流观察站。

2 岩溶地质的岩土工程勘察方法

不良地质中岩溶的发展情况是很复杂的，在实际操作中，应该根据当地岩土情况做合理勘察，拟出合理化方案，对岩溶岩土工程勘察方法如下：

2.1 对岩溶地质的地貌特征进行勘察，调查地层中的岩性，把测验作为主要内容勘察，从宏观角度对岩溶发展情况和特征进行分析，依据这些情况对岩溶地质做出下一步的勘探计划，能够直接便捷的获得岩溶地质的基本信息。当岩体中存在的岩洞比较复杂的时候，可以使用近些年发明的雷达探测，这项技术在岩溶地质勘察工作中被使用的很多，特别是在掌握了溶洞分布情况和具体形态时，该技术的功能得到了充分发挥，岩溶坍塌的时候是非常隐蔽和突然的，使用其他方法对其进行监控效果不理想，雷达探测能够更加直接的监控，能获得准确的资料。

2.2 近些年来我国先后从国外引进了遥感技术。地球卫星资源、热红外线等，这些技术的主要特点是调查范围广，具有良好的重复性，在岩溶地质结构的探究方面取得了不错成绩，受到了地质工作者的青睐，大规模工程中的选址工作都使用这项技术，其他小型工农业一般不使用。

2.3 利用原位作为标准贯入，触探试验对岩溶土洞进行测定，该技术有丰富的使用经验，操作简便，费用相对较低。还有一种使用能发光的染剂长时间观测岩溶地下水的试验，弄清楚了岩溶的发展情况和岩洞的布局，这种方法使用简单，便捷，但是只能用于溶洞具有地下水的情况。采用一定比例设计的模具，对各种环境下砂层的岩溶坍塌进行钻研。

2.4 找一根规定尺寸的钢筋按照相同的间隔距离插进土层，检验土层里是否具有岩溶洞的存在，比如在广西地区，在开挖地基后，就采用这个方法，验证是否存在坍塌土层，经过实践发现这种方法使用后效果很明显，它的特点是节约资金和操作简便。

3 岩土工程勘察在不良地质应用中应注意的问题

人们对岩土工程勘察工作并没有充分重视和理解，但是岩土工程中不能缺少的部分就是勘察工作，岩土工程勘察工作的重要使命是将工程地质方面的理论知识与勘察方法合理应用，正确认知工程所处的地质条件，为工程以后进行施工搜集资料，将自然环境和工程建筑有机结合，少走弯路节省费用、缩短工期。

3.1 应该充分做好勘察的前期工作，这就要求应当认真搜集整理勘察前期的信息，初步拟定工程的结构示意图，对工程场地进行标记高度，清楚关于勘探个點的地理坐标，了解原来工程场地具有的恶劣地质特征和发生过的地质灾害，比如要建立一座污水处理站，计划将要建在一个游泳池上，准备采用把游泳池填满后建设处理站，但是由于勘探前没有进行细致的勘察工作，对原始地貌并不了解，在游泳池侧壁上设置了钻入点，结果发现在此处设置地基并不合适，不得不重新考虑地基，从而造成了损失。

3.2 勘探时注意钻孔深度以及之间的距离，因为基础结构不一样，勘探时掌握的深度也是不相同的，工程地质的特点也影响着勘探深度，勘探深度较浅时是在地质情况良好并具有紧密结实的碎石块同时离地层较近，而地质情况恶劣土层，如泥土松乱的填土区勘探深度比较深，为了区分这两种情况，在勘探之前对这一地区地层要做调查和了解，做到心中有数，勘探点之间的距离要灵活掌握，地基很复杂时，应该把勘探点设置的密集一些，不应当因为其他因素的影响让勘探点的距离保持不变，为工程安全留下隐患，竞争越激烈越要遵守原则，勘探点的距离在高层建筑中相对要小些。

3.3 由于地上能够使用土地面积的紧缺，发展地下建筑物的建设越来越受到欢迎，这时候确定地下水的抗浮水位成为重要的工作，有些机构勘察抗浮水位的依据是水位从前的涨幅表现，有些是给出近几年的水位经验值来判断抗浮水位情况。这些抗浮水位的认定方法都是不正确的，因为地下水位受很多因素的共同影响，所以要进行全面细致的分析才能建造地下建筑。

4 结束语

通过这篇文章，我们知道了在建筑工程之前进行岩土勘察的重要性，在进行勘探之前做好勘察工作将会是整个工程顺利进行的保障，对不良地质的勘察更加重要。相关部门和技术人员要充分重视岩土工程勘查在不良地质中的应用， 从而确保建筑工程的质量和后前的安全使用。

参考文献：

[1]于政伟，冉俊．浅析武汉地区岩溶地陷及岩土工程勘察中的预防措施[J]．科技创新导报，2010，（31）

[2]冯文娟，刘宗霞．地理信息系统在岩土工程勘察中的应用[J]．煤矿现代化，2010，（6）

[3]韦国付．岩土工程施工新技术的应用[J]．黑龙江科技信息，2010，（3）

[4]陈磊．论当岩土工程勘察中存在的弊病[J]．建材与装饰，2010，（11）

不良地质带 第11篇

万源寨子河水库位于后河左岸一级支流寨子河中游,坝址以上控制集水面积20.3 km2,多年平均来水量1827×104m3,是一座以城市供水和灌溉为主,兼顾乡村人畜供水的中型水利工程。拦河大坝为碾压式沥青混凝土心墙堆石坝,坝顶高程880.00 m,坝顶宽10.0 m,坝顶轴线长227.00 m,建基面高程787.00 m,最大坝高93.0 m。心墙基座为宽8 m、厚1 m的混凝土结构,兼做大坝灌浆的盖重板。

2地质条件

2.1库区总体地质

水库区为岩溶高中山峡谷地形,属峡谷型水库。右岸山体宽厚(宽度大于3.0 km),左库岸山体单薄(宽度1.0~1.5 km),两岸坡顶海拔高程均在1 000 m以上,库盆在地形上封闭条件良好。但水库蓄水后,因局部地段地形地貌、地层岩性及岩溶发育等的组合,水库存在以下可能渗漏地段:水库左岸库尾段向殷家沟的渗漏;水库左岸通过大垭口———王家垭口单薄分水岭向蓼叶沟的渗漏;水库右岸向玛瑙溪的渗漏;水库右岸通过土地坡河间地块向三家沟的渗漏。

库盆主要由三迭系下统嘉陵江组(T1j)碳酸盐岩类地层组成,属中等———弱岩溶发育区。库区内断裂构造不发育,库区为顺向谷,寨子河为补给型河流。水库蓄水后,库水向左岸南部低邻谷殷家沟产生永久渗漏的可能性小,近坝左岸可能存在沿背斜轴线产生先切层后顺层向坝址下游厚家垭口渗漏的问题,但渗漏量较小,可通过防渗帷幕接泥灰岩、泥质角砾状灰岩及黑色泥(页)岩相对隔水层解决渗漏问题;右岸北部不存在通过向低邻谷玛瑙溪产生永久渗漏问题,近坝右岸可能存在沿背斜横张裂隙产生先切层后顺层向坝下游三家沟的渗漏问题,并对浅埋的岩体进行固结灌浆等处理,确保建基面及以下岩体具较高的强度、完整性、均一性,以满足建水库的要求。

2.2固结灌浆区域补充勘探

大坝基础开挖后揭示的地质状况显示坝基地质条件较原勘探结论发生较大变化,设计单位对变化明显的区域进行了补充勘探。

桩号坝横0+137.00~0+148.80,坝纵0-006.5~0+001.5段属于坝基固结灌浆第八单元。根据前期锚筋束钻孔施工及固结灌浆先导孔施工情况,坝基上层为挤压破碎带,厚度2.3~4.5 m,以下为浅紫红色白云质灰岩夹泥质灰岩。挤压破碎带内为黑色泥页岩夹灰黑色~灰黄色灰岩和泥灰岩岩块,黑色泥页岩,以泥质矿物为主,含炭质,染手,岩性软弱,遇水软化,页岩中多见擦痕和镜面。

挤压破碎带工程地质特性:黑色泥页岩饱和抗压强度2 MPa,变形模量(Eo)0.02~0.04 GPa,心墙坝基岩体质量分类属c V类。

3固结灌浆试验

经参建各方共同确定,首先在坝横0+138.80~坝横0+148.80段进行坝基固结灌浆试验,试验参数按照上述要求进行。

3.1施工程序

钻孔放样→抬动观测孔→上、下游排先I序孔后II序孔钻灌(分段压水试验、灌浆、封孔)→中间排先I序孔后II序孔钻灌(分段压水试验、灌浆、封孔)→检查孔检查→(分段压水试验→封孔、检查合格后)→资料整理、分析、提交报告。

3.2灌浆施工

按照常规固结灌浆方法,本次固结灌浆试验依次完成了造孔、钻孔裂隙冲洗、灌前压水试验、分段孔内循环灌浆、封孔、质量检查等工作,在灌浆过程中进行了抬动观测,并详细记录了灌浆各工序施工的现场情况。

3.3特殊情况处理

本次固结灌浆施工中出现多种特殊情况,根据规范及设计要求对这些特殊情况对症下药,妥善处理。

1)钻孔穿过断裂构造发育带、发生塌孔、掉块或集中渗漏时,立即停钻,查明原因后,采取了缩短段长或进行灌浆处理并待凝后续灌等方法进行处理。

2)灌浆过程中地表发生冒(漏)浆现象时,根据冒(漏)浆量的大小,采取下述方法进行处理:①如冒浆量较小,不作专门处理,按正常灌浆方式灌注至灌浆结束标准。②如冒浆量较大,采用低压、浓浆、限流、限量、间歇、待凝等灌注方法处理。

3)对孔口有涌水的孔段,灌前测计涌水压力和涌水量,灌浆时提高灌浆压力,灌浆结束后进行屏浆(1 h)或闭浆待凝24~48 h等方法进行处理。

4)钻灌过程中发现灌浆孔串通时,立即查明串通孔的数量、范围,具备灌浆条件时采用群孔并联灌注,孔数2~3个。在不具备灌浆条件时将串通孔堵塞,待灌浆孔灌浆结束后,再对串通孔进行扫孔、冲洗后继续钻灌施工。

5)灌浆作业连续进行,若因故中断,按下述原则处理:①尽快恢复灌浆。若中断时间超过30 min,须立即冲洗钻孔,再恢复灌浆。若再无法冲洗或冲洗无效,则应进行扫孔,再恢复灌浆。②恢复灌浆时,使用开灌比级的水泥浆进行灌浆,如注入率与中断前相近,采用中断前水泥浆的比级继续灌注;如注入率与中断前减少较多,应逐级加浓浆液继续灌注;如注入率与中断前减少很多,且在短时间内停止吸浆,应扫孔复灌或根据监理工程师的指示进行处理。

6)灌浆过程中如回浆变浓,改用回浓前的水灰比新浆灌注,若继续回浓,延续灌注30 min后结束灌浆作业。

7)在遇到注入率大(超过200 kg/m)、灌浆难以正常结束的孔段:①先对周边空进行固结灌浆,分段灌浆压力不变,当注灰量超过5 t,而灌浆压力、流量无明显变化时,高压闭浆待凝12 h后扫孔复灌。②暂停灌浆作业,对灌浆影响范围内的结构物进行彻底检查,灌浆时采用低压、水灰比0.5∶1的浓浆、限制吸浆率30 L/min、限量(注灰量达500 kg/m时待凝)、间歇等灌注方法处理,该段经处理后应待凝12 h后再重新扫复灌。

4固结灌浆试验成果分析

4.1灌浆完成情况

本次试验分为2个次序进行施工,共完成试验孔40个,完成工程量为551.70 m,总灌入灰量为170 256.99 kg。

4.2固结灌浆试验成果分析

灌浆试验成果分析和评价主要包括灌浆成果、灌浆前后压水成果、抬动观测等几个方面的分析及平定。

4.2.1灌浆成果分析及评价

1)根据各个孔段灌浆灌入情况分析,本试验区40个孔灌入灰量集中在几个孔,其中GJ-1-I-70第一段(4~6m)灌入25 287.28 kg;第二段(6~9 m)灌入9 093.24 kg;第三段(9~14 m)灌入46 080.6 kg。GJ-3-I-73第二段(6~14 m)灌入38 554.48 kg。GJ-4-I-70第一段(4~6m)灌入23 950.84 kg。在出现上述几个大耗浆的孔段时,前方施工人员及时向质检、监理、业主以及设计汇报现场情况,经过施工单位,监理、业主、设计等多方参与的会议进行讨论研究,最终设计提出以下几点针对大耗浆孔段的处理意见:①基本同意当单位注入量超过200 lg/m时,按不分段长限注入率为30 L/min。②根据已结束的固结灌浆孔的情况,在某段累计注入量达500 kg/m时待凝,其中下游排的孔段待凝24 h,其余孔段待凝12 h再扫孔复灌。

2)对整个试验区分析:本实验区灌浆进尺400 m,水泥灌入量170 256.99 kg,平均单位耗灰量425.64 kg/m;Ⅰ序孔灌浆进尺200 m,水泥灌入量169 508.31 kg,平均单位耗灰量847.54 kg/m;Ⅱ序孔灌浆进尺200 m,水泥灌入量748.68 kg,平均单位耗灰量3.74 kg/m。

对以上数据进行分析,Ⅰ、Ⅱ序孔灌浆呈现递减趋势,且减少幅度巨大,II序孔单耗灰比I序孔减少了99﹪,从上述分析所得在I序耗浆的情况下,II序孔基本上已经不吸浆,说明本试验整体灌浆效果明显。

4.2.2单位注入量与岩体透水率关系

试验区由于所处坝基心墙位置地质岩体变形严重,呈直立褶曲至翻卷褶皱,岩体挤压破碎,属于挤压破碎带类地基条件,在本区域GJ-3-I-73和GJ-2-I-74钻孔中岩心为浅紫红色白云质灰岩夹泥质灰岩,还出现了黑色泥页岩,泥质含碳质,染手,岩性软弱,遇水软化。对此类型地质带灌浆时,不进行裂隙冲洗和简易压水,直接进入固结灌浆工序。因此在灌前对岩体的透水率了解相对较少,在做的一部分简易压水的孔段中有最大透水率为143.0 Lu,最小的为0 Lu,故对整个试验区域固结灌浆前期整体透水率未能有效的分析。

4.2.3灌前、灌后压水成果分析

1)灌前压水分析。灌前压水透水情况为:透水率最大为143.0 Lu。

2)灌后压水分析。灌浆检查孔在灌浆结束7 d后进行,通过对检查孔所取出的岩芯进行观察,检查孔岩芯采取率达到90%以上,证明所选钻孔设备均满足要求。

检查孔共压水6段,透水率最大为0.71 Lu,最小为0.0 Lu。各段灌浆后检查孔压水结果均符合设计要求≤3 Lu,检查孔合格率100%,符合设计要求。

4.3抬动观测分析及评价

抬动观测是对被灌岩体及盖重受破坏程度的主要监测手段,也是检验灌浆压力是否合理的主要依据,在试验中,根据要求共布置1个抬动观测孔,布置在固结灌浆试验单元中心,孔深与灌浆孔深相同。由抬动观测记录统计,在固结灌浆试验区没有发生因灌浆压力而引起抬动。

5结语

本次试验在固结灌浆施工过程中严格按照试验方案和有关规范进行,通过对本次灌浆试验成果的分析及评价,得出以下几点结论。①固结灌浆整体岩层耗灰量较好,可灌性好。②根据现场施工与资料分析,孔段注入量的大小与透水率大小基本相合。③本次固结灌浆试验所选的参数及所用的灌浆设备、高压灌浆管路线、灌浆自动记录仪等灌浆设备能满足本工程固结灌浆要求,本次试验所采用的自上而下分段孔内循环式灌浆法施工工艺满足设计要求。

本次固结灌浆试验圆满完成,验证了灌浆试验前所拟定的灌浆参数,灌浆施工方法以及施工工艺,尤其是在应对文中所述的固结灌浆特殊情况时,明确了处理方法及处理措施响应参数,证明了在不良地质情况下的固结灌浆可以通过科学的设计、合理的统筹安排、采取得当的应对措施取得良好灌浆效果,对后续的坝基固结灌浆提供了有价值的参考。

摘要：将固结灌浆施工初期(试验段)出现的问题、解决办法及处理效果等情况予以记录和说明,为后续灌浆施工提供参考。