不良地质条件下的隧道施工技术

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翻新时间：2023-03-18

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不良地质条件下的隧道施工技术

摘要：本文通过对沪昆客运专线湖南段新屋里隧道断层破碎带或泥质粉砂岩等不良地质条件下的隧道施工技术研究。采用超前小导管注浆进行围岩加固、整体式混凝土衬砌侧壁导坑开挖法、围岩变形监控等施工技术，以便保障不良地质条件下隧道施工的安全性、经济性，从而为今后的不良地质条件下的隧道施工技术方法提供参考。

关键词：超前小导管、侧壁导坑开挖法、围岩变形监控

中图分类号：TU74 文献标识码： A

随着我国隧道建设大规模的展开，在进行隧道施工的过程中，难免会遇到如：风化较严重、围岩破碎松散、褶皱断层、溶洞、地下水位较高、高冲击地压等不良地质条件。从而导致施工效率低、施工危险系数高等特点。如果没有根据实际情况进行相应的施工工艺改进、围岩支护加强等措施，就很有可能会导致围岩冲击压力过大、隧道变形甚至坍塌的现象。所以进行对不良地质条件下的隧道施工技术研究是十分有必要的。本文根据工程实际重点研究断层破碎带或饱和泥质粉砂岩、粉砂质泥岩情况下的隧道施工技术，意在为今后的不良地质条件下的隧道施工技术提供参考。

该隧道施工路线经过区域为第四系全新统、白垩系上统和白垩系下统地层，白垩系上统和白垩系下统泥质粉砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩，隧道区位于大洪山断裂北侧，怀化――新晃深大断裂南部，区内断裂构造主要以北北方向压扭性和扭性断裂为主，其次为北西向张扭性断层。隧道穿越区植被发育，第四系覆盖，有两条压性断层。为了保证施工的安全效率进行，根据新屋里隧道施工段的地质情况，结合破碎软弱围岩的隧道施工工艺经验、施工规划及施工人员物质安排，本研究拟采用以下施工工艺：超前小导管注浆进行围岩加固、整体式混凝土衬砌侧壁导坑开挖法、测量检测围岩变形等。以便保障不良地质条件下隧道施工的安全性、经济性。

一、超前小导管施工

1、施工原理：超前小导管施工主要是通过将具有一定的胶凝作用的浆液通过小导管注入围岩中，浆液在注入破碎松散的围岩过程中就以脉状的形式迅速的渗流，将围岩裂隙中的空气和水分逐渐的从围岩中排出，从而加强围岩的强度、抗渗透能力与稳定性，减少围岩发生蠕变或者冲击地压过高的现象。与此同时打入为围岩中的小导管与围岩注浆后的固结体逐渐形成具有一定承载力的壳，在后续的导洞开挖中可以起到初期支护的作用。

二、整体式混凝土衬砌侧壁导坑开挖法在不良地质条件下施工要点

本施工中用到了整体式混凝土衬砌侧壁导坑开挖法。在进行此种方法时，首先要进行墙部的施工。在隧道边墙位置掘进两侧下导坑，然后沿着边墙逐层向上挑顶直至拱脚。对于像新屋里隧道这样的跨度比较大的情况，为了掘砌高墙，除了利用两侧下导坑，自下而上分层挑顶并且分层立模浇筑边墙以外，也可以在开挖下导坑后，根据设计的拱脚标高，在隧道两侧开挖两条上导坑，利用上导坑分层下掘，最后自下而上以此浇筑混凝土墙。利用上下导坑时，可以减少高边墙的接茬。开挖时对局部不稳定的地方，可用锚杆加固。开挖边墙时，可以使用小型装运机运出废石。待到边墙施工结束后，进行拱部的施工。有两种方法进行开挖，一种是按照隧道的全宽进行拉底，向上打眼分层挑顶；另一种是拉出底槽后进行水平眼分层压顶。拱顶衬砌的浇筑可根据围岩稳定情况，待到拱部全部开挖后一次浇筑，或分段交替掘砌。整个隧道的墙和拱顶都拆模以后，再开挖中心岩柱。

三、施工后期的围岩变形监控