某高速铁路隧道不良地质专项工程施工设计方案

由天下分享时间：2024/12/28 2:17:14 加入收藏我要投稿点赞

施工用水，减少水的漫流和积水浸泡，对围岩渗水和施工用水集中归槽抽出洞外。施工是反坡，排水比较困难，在距洞口150米左右设集水井，形成多级抽水，把水及时排出洞外。风钻打眼，施工用水不好控制，就用电钻代替风钻，减少了施工用水。同时加强通风，防止潮湿空气对围岩表层的侵蚀。

4.3 岩溶地段施工

XX2号隧道隧道DK178+200、DK180+620、DK181+800处地质钻孔有溶洞，岩溶表现为弱发育。

XX3号隧道DK185+170～DK186+340段推测水位位于洞身以上，属于岩溶富水区域，易出现坍塌，突水，突泥现象。

岩溶地段隧道施工，施工前应根据设计资料、岩溶及地下水等综合超前地质预报结果，备足必要的排水设备和物资等资源。防排水应以疏为主、堵排结合、因地制宜、综合治理。岩溶处理可采取疏导、堵填、注浆加固、跨越、宣泄等措施。

4.3.1岩溶发育地段隧道施工

(1)岩溶地段隧道施工宜采用动态设计、动态施工，及时优化调整设计施工方案。

(2)岩溶地段隧道施工前应加强洞外观察及围岩变形、外水压力等监测，必要时对支护结构应力、应变以及地应力进行监测，及时反馈监测信息，实施信息化施工，确保施工安全。

(3)岩溶发育隧道，地质预报应建立以长距离物探和钻探为主，其他物探方式为辅，红外线探测连续施测的综合预报体系。

(4)施工前应调查地表水出露情况，必要时可采取地表注浆等措施处理。 (5)岩溶地段施工应结合注浆技术、采取合理可靠的超前支护体系，降低围岩的渗水量及变形量。

(6)开挖宜采用台阶法，必要时采用中隔壁法。在Ⅱ、Ⅲ级围岩条件下，

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且溶洞仅穿过隧道底部小部分断面时，可采用全断面法。爆破开挖应密布眼、少装药，渗漏水时加强观察。

(7)溶洞仅位于隧道一侧时，应先开挖该侧，待支护完成后再开挖另一侧。 (8)隧道岩溶水较大时，应采用泄水洞宣泄岩溶水，泄水洞应位于地下水来向一侧；涌水量大、涌水点多、分散、排泄通道不明显的岩溶发育地段，宜先汇集、再引排，采取辅助导坑、集水廊道结合泄水洞、行洪通道等措施处理。

4.3.2溶蚀裂隙处理

(1)无填充溶蚀裂隙地段：地下水不发育时，宜采用超前小导管、超前锚杆通过，施作初期支护后应对裂隙做注浆处理；水量较小时，宜先排水、后采用超前小导管（锚杆）通过；水量较大时，应先注浆堵水再开挖施工。

(2)填充溶蚀裂隙地段：地下水不发育或水量较小时，可采用超前小导管处理，较大裂隙充填泥沙，浅埋裂隙发育地段，宜采用管棚法施工；水量较大时，应采用以疏为主，堵排结合的处理方法。排水可采用超前钻孔或辅助坑道排水，堵水宜采用管棚注浆堵水。

(3)开挖后隧道周边存在大面积渗漏水时，应采用径向注浆进行封堵，径向注浆的围应为隧道开挖轮廓线外0.5～1.0倍洞径；溶蚀裂隙局部有股状涌水时，可采用注浆封堵进行处理。

4.3.3溶槽溶管处理

(1)水流路径明确的溶管溶槽，应选择疏导、联通方案，不得改变地下水总的流动趋势，新建的排水暗管不应淤积泥沙。隧道边墙或地板处的小体积溶槽溶管，可在隧道边墙及底部设置盲沟、暗管、涵洞、倒虹吸、钢管疏导或小型过桥跨越；隧道顶部的溶槽溶管，可在顶部设置暗管将水引入隧道底部或采用倒虹吸跨越。

(2)掌子面前方溶槽溶管比较发育，探水孔出水量和水压较大时，应根据溶槽溶管发育位置和方向，采用局部预注浆截流和全断面预注浆封堵。

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(3)掌子面前方探水孔流出清水、出水量不高于2.0m3/h且水压不高于0.2MPa时，隧道排水不会影响施工进度以及周围环境、相邻建筑物时，可采用排水方案进行处理。

4.3.4溶洞处理应符合下列要求：

(1)溶洞规模较大，部充填大量泥沙，并富含地下水，揭穿后可能发生突泥、涌水，应采用封闭注浆就固处理。

(2)溶洞充填含水的粉细砂或致密的粘土、砂粘土，采用渗透挤密、劈裂等注浆方法困难时，可采用置换注浆法。

(3)已停止发育、跨径较小，无水溶洞，可根据其与隧道相交的位置及其充填情况，采用混凝土予以回填封闭，并应加深、加强边墙基础。拱部以上干、空溶洞，视溶洞的岩石破碎程度可采用锚喷支护加固、注浆、加设护拱及拱顶回填等方法处理。底板下发育的溶洞应挖除充填物，回填混凝土等；有水流动的空腔，回填不得阻断过水通道。

(4)溶洞空腔仅在隧道底部且较大较深，或者填充物松软不能承载结构物时，应加强对基底处理，基底处理可采用跨越、注浆、加固、回填、桩基等措施。

①溶洞规模较大、溶洞充填物松软，基础处理工程修建困难，或者溶洞虽小，但不得堵塞水流时，宜采用梁(边墙梁及行车梁、托梁)、支墩、板或悬臂梁承托纵梁、拱桥跨越。梁、板的两端或拱的拱座应置于稳固可靠的岩层上，并采用混凝土加固。

②基底溶洞充填物厚度小于2.0m，宜采用换填方法，换填材料选用浆砌片石或混凝土等。

③基底溶洞充填物厚度2.0m～10.0m,宜采用注浆处理，注浆孔深入基岩。 ④基底溶洞充填物厚度超过10.0m，宜采用钻孔桩，粉喷桩等进行处理。 (5)隧道一侧遇狭长而较深的溶洞，应加深、加强该侧的边墙基础。 (6)溶洞在隧道上方通过，溶洞的充填物无水或少量含水，应采用支顶加

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固进行处理，支顶加固可采用支撑墙、柱、拱及嵌补等措施。

(7)勘察确定了溶洞的位置和方向的隧道，有条件时可通过地表注浆阻断岩溶水通道并加固地层的方式处理。

(8)穿越清理会造成随清随塌的大型堆积物，采用超前预注浆加固堆积物。

(9)隧道结构完工后发现拱部存在较大溶腔，应压浆回填，并检查地表，必要时封填处理。

(10)一时难以处理的溶洞，可采用迂回导坑绕过，继续隧道施工，再进行溶洞处理。

(11) 暗河段的施工，应以排为主，不得进行封堵，造成排水受阻，增大对正洞衬砌压力。

(12)二次衬砌施工后，应采用物探手段检查隧道周边环形加固层及层外围岩情况，重点检查拱部、底板、边墙5m是否存在有害空洞，隧道底部是否密实。

4.4 土石分界处

土石界面：XX2号隧道DK176+030～DK176+400、DK181+680～DK182+830段；XX3号隧道DK183+620～DK183+760、DK184+380～DK184+520及DK191+～DK191+405段为隧道洞身土石界面，土质地层或土石地层分界面附近开挖时，应尽量采用人工开挖或弱爆破施工，隧道开挖预留变形量应根据地质条件、施工方法和量测数据反馈数据分析后综合确定，并严格控制台阶长度及开挖进尺，及时封闭支护，确保安全。

当土石界面位于拱顶附近时，应结合锚杆施工或采取拱部钻探的方法核实拱顶土石界面位置，采取对应加固措施，保障施工安全。

4.5 洞身浅埋段施工

XX1号隧道DK166+400-DK166+560段为隧道洞身浅埋段，埋深30.6m；XX2

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号隧道DK175+797～DK176+400、DK181+420～DK181+590、DK181+960～DK182+125段为隧道洞身浅埋段，最小埋深8m；XX3号隧道DK184+340～DK184+480及DK191+040～DK191+200段为隧道洞身浅埋段，最小埋深20m。

当隧道洞口坡面有危岩落石，采取清除、加固、拦截、遮蔽、网防护等综合整治措施，当地表涂层松散，开挖后易失稳时。采用先加固后开挖的施工方法，洞口浅埋段、偏压段施工开挖时应严格控制爆破，并加强坡面及地表的监控量测，当地表出现明显的下沉、开裂或错动时，采取加强措施。

当洞身通过浅埋段时易发生围岩失稳坍塌冒顶，施工关键在于减少对围岩的扰动以及对岩层的加固，施工中采用手段包括：超前支护，注浆加固，分部开挖，随挖随护，密闭支撑，监控量测，适时衬砌。

(1)利用超前地质探测手段，提前预测前方围岩的松散、水量等情况。超前主要采取掌子面素描、加深炮孔、超前水平钻、TSP、地质雷达。

(2)地表调查，做好地表水的疏导，防止下渗。并在地表埋设位移沉降观测桩进行监测，了解地表沉降变形和影响围，以便及时调整施工参数。

(3)选择合理的施工方法施工。采用三台阶预留核心土临时仰拱法施工，尽量采用机械开挖，采用爆破法掘进时，严格掌握炮眼数量、深度及装药量，以减少爆破震动对围岩的影响，按照严注浆，短进尺，强支护，早封闭的原则进行。

(4)加强小导管和管棚施做及注浆质量控制。 (5)超前中管棚施工

拱部设置Φ89×5mm的中管棚（无缝钢花管），管棚长度为10m一环，两环之间搭接长度不小于3m，环向间距0.4m，每环45根。