[摘要] 隧道在施工过程中在遇到富水断层破碎围岩、膨胀性和挤压性围岩以及黄土地质这三个不良地质段时候各自的防治措施不同,我们先来学习下遇到富水断层破碎围岩该如何补救?
一、概述:
断层破碎带是隧道施工中最常见的不良地质地段,断层带内岩体挤压破碎,常呈块石、碎石或角砾状有的甚至呈断层泥,岩体强度低,围岩压力增大,自稳能力下降,容易坍塌,施工困难。
富水软岩是指在各类土质、软岩、极严重风化的各种岩层、极软弱破碎的断层带以及堆积、坡积层中,在富含地下水的情况下,岩体强度很低,自稳能力极差的围岩。
二、开挖施工要求 :
(一)充分应用超前地质预报 :
1.预报方法
地质预报方法主要有:钻孔超前探测;对超前导坑进行地质、水文观测素描;地震波、声波、地质雷达等物理探测。
2. 预报的重点内容
预测开挖面前方的地质情况,围岩整体性、断层、软弱破碎带在前方的位置和对施工的影响,地下水活动情况等。
3.预报方式
①长期预报
总体预报,预报断层规模、分布、性质、构造分带,富水性等,并分段作出工程地质评价。
②中期预报
岩石微观构造研究
工程地质类比
地震反射波法(TSP原理、TSP现场)
地质雷达法
瞬变电磁法
长距离地质超前钻孔
③短期预报
利用超前炮孔预报
掌子面超前地质钻孔预报
(二)注浆堵水并加固围岩
富水软弱破碎围岩隧道处理地下水原则一般是:以堵截为主,排引为辅
采用注浆堵水结合超前钻孔限量排水
特大涌水采用辅助导坑排水
堵截地下水的办法主要有两类:
整个富水段进行注浆止水,并加固松散岩体。
对富水地段沿隧道开挖轮廓线以外进行环形注浆,形成止水帐幕,防止或减小地下水进入开挖工作面
排水辅助措施有导坑、钻孔等,目的是排水降压。
当地下水与地表水连通时,埋深小于20m采用地表注浆,埋深大于20m时采用洞内注浆
(三) 开挖及支护
开挖施工要求:
单线隧道采用正台阶预留核心土环形开挖法,双线和多线隧道采用CD法、CRD法或双侧壁导坑法,循环进尺0.5~1.0m
开挖手段上,采取两种方法,一是在特别软弱的围岩段,采用非钻爆开挖,如利用十字镐、风镐开挖或利用小型挖装机开挖。另一种是采用控制爆破措施,如松动爆破、微振动爆破等。
支护施工要求:
根据量测结果及时调整支护参数
衬砌施工要求:
根据量测结果确定施作时机
仰拱必须及早施作,形成封闭结构
三、工程实例——京九线岐岭隧道
1、工程概况
进口280m主要通过中粗粒黑云母花岗岩体。由于侵入体古老,受历次构造运动影响,岩体破碎;岩石中石英较少,长石含量居多,风化年代久远,深度达30~50m,为极严重风化花岗岩,属特软岩。遇地下水,易产生潜蚀而破坏原岩结构,呈流塑状,自稳能力极低,开挖扰动后极易液化,呈泥浆状涌出。
2、初期施工情况
岐岭隧道自1993年4月至1994年1月,9个月完成42m(其中含明洞33m),平均月成洞4.7m,按总体施工计划安排和当时的施工进度估算,工期将被迫延长一年左右。
因此,问题非常突出,引起了部领导和各部门极大重视与关注,被喻为京九线“天字第一号工点。”
3、地质原因分析:
围岩自稳及自承能力极差、富水
4、施工方案
桩柱法
双侧壁导坑法:
5、具体施工方法
(1)综合排水技术
封堵疏排地表水,杜绝地表水和降水的补给:截水沟、地表混凝土封闭
平导与泄水洞截、排水
深井点降水
洞内降排水:负压抽水、开挖中的疏排水
(二)支护体系设计与施工
超前预加固:侧壁导坑、泄水洞及平导、上弧导
初期支护
二次衬砌:第一次60cm、第二次30cm
深孔长套管劈裂注浆
注浆方法:分段长套管前进式注浆、挤压注浆、渗透注浆
注浆材料:水泥—水玻璃双浆液
注浆施工:拱部大管棚注浆施工、突水涌泥段注浆施工、极软致密原状地层中的注浆施工
6、施工效果
提前1.5个月贯通
以上就是岩土工程中遇到富水断层破碎围岩该如何施工的知识,你学会了吗?岩土工程的建设设计施工,根据各地区地质情况也有所区别,岩土人需要多加学习,同时也要多加学习最新的规范和标准,及时更新。关注建筑界岩土知识频道,分享更多地基与基础的概念相关建筑岩土知识,与您一同学习进步!