隧道工程不良地质隧道施工全解
高速铁路隧道不良地质专项施工方案范本
高速铁路隧道不良地质专项施工方案1. 背景和目的高速铁路隧道建设中，不良地质条件往往是一个重要的难点。
为了保障隧道的安全完成，需要制定专项施工方案。
本文旨在探讨高速铁路隧道不良地质条件下的专项施工方案，以期为相关工程的施工提供有效参考。
2. 不良地质条件的类型分析高速铁路隧道建设中，遇到的不良地质条件主要包括以下几个方面：1.岩体质量差。
这种情况下，岩体内部往往存在着一些质量较差的岩块、岩脚等，可能会对隧道的开挖带来很大的阻力。
2.地表水、地下水。
这种情况下，需要对水位进行控制，以保证隧道开挖过程中的施工安全。
3.微震、地震。
这种情况下，需要采取防震对策，保障施工安全。
4.斜层、断层。
这种情况下，需要对地质情况进行详细调查，制定合理的施工方案。
3. 专项施工方案的制定根据上述不良地质条件的类型分析，我们可以有针对性地制定专项施工方案，以保障隧道施工的顺利进行。
1.岩体质量差的处理（1）对岩体进行性质测定。
通过岩体的性质测定，了解岩体脆性、弹性等性质，从而采取针对性的措施。
（2）在订立隧道掘进的措施时，综合进入隧道的岩石状况、断面形状和车载设备，通过调整控制剂的量，增加喷浆量来加强岩体、削弱开挖工程对岩体的影响。
（3）采用机械爆破技术。
在岩体质量差的情况下，常规的开挖方法难以克服岩石的阻力，此时可以采用机械爆破技术，通过爆破来改变岩体结构，从而使开挖更顺利。
2.地表水、地下水处理（1）制定合理的排水方案。
对地质情况进行详细调查，制定合理的排水方案，包括开挖隧道前的预排水和在隧道开挖过程中的措施。
（2）实施隔水层建设。
在地下水渗透性较强的区域，可以进行隔水层的建设，限制地下水对隧道开挖的影响，以保障施工的安全进行。
3.微震、地震处理（1）依据隧道安全标准规定，制定地霜及微震预警系统，进行实时监测。
当发生问题时，能够做出相应的应对措施。
（2）在施工过程中，使用隔震垫材料，降低空间震动的传递，保证相关设备顺利运行，同时对施工人员的健康产生较低的影响。
隧道不良地质专项施工方案(完整版) (2)
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期调查阶段：1. 进行地质调查，了解施工区域的地质情况，包括地质构造、地质勘探数据、地质图等；2. 进行地质勘探，包括钻探、地质勘探孔、地下水勘探等；3. 对隧道工程进行较为详细的工程地质分析，确定隧道地质类型、地质构造、岩层特性等。
二、方案设计阶段：1. 根据地质调查和勘探结果，进行地质风险评估，确定不良地质因素的潜在影响和风险；2. 根据评估结果，设计合理的施工方法和控制措施，以应对不良地质条件；3. 设计隧道衬砌结构，确保隧道的稳定性和安全性；4. 设计隧道排水系统，保障地下水和地表水的流动，防止涌水和泥石流；5. 设计隧道通风系统，确保隧道内空气的流通和通风；6. 设计监测系统，对隧道施工过程中的地质变形和水文变化进行实时监测；7. 制定施工管理计划，包括工程施工的组织、管理、安全等细节。
三、施工阶段：1. 按照设计方案，进行隧道开挖，采用合理的爆破、挖掘等施工方法；2. 当遇到不良地质情况时，及时采取相应的措施，如加固支护、注浆灌注等；3. 安装监测设备，监测隧道的地质变形和水文变化；4. 进行隧道衬砌和排水系统的建设；5. 进行隧道通风系统的建设；6. 进行施工管理，保证施工过程的安全和顺利进行；7. 定期检查隧道施工的质量和安全情况，及时调整施工计划和措施。
四、后期监测阶段：1. 对施工后的隧道进行监测，包括地质变形、水文变化、结构安全等方面；2. 根据监测结果，及时采取修复和加固措施，维护隧道的稳定性和安全性；3. 进行定期维护和检修，确保隧道的正常运行；4. 进行隧道环境的保护和治理，包括水源保护、生态保护等。
五、总结与评估阶段：1. 对隧道工程进行总结和评估，包括施工过程、效果、成本等方面；2. 评估隧道工程对不良地质的应对效果，总结经验和教训；3. 撰写隧道不良地质专项施工方案的总结报告，为今后类似工程提供参考。
不良和特殊地质地段隧道施工
03
对于高瓦斯地层，应采取抽放措施降低瓦斯压力，并加强 支护，防止瓦斯突出和冒顶事故的发生。
采空区隧道施工
采空区隧道施工的难度在于采空区的空间位置和稳定性不确定，可能存在塌陷风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和稳定性评估。
在施工过程中，应采取适当的支护措施，如使用大拱脚、小导管注浆等，以防止隧 道塌陷和变形。同时，应加强监测，及时发现和处理异常情况。
对于大范围的采空区，可能需要采用桥梁、桩基等特殊结构跨越，以确保隧道施工 的安全和质量。
岩溶发育地段隧道施工
岩溶发育地段隧道施工的难点在于岩溶 形态复杂多变，存在突水、突泥等风险。 因此，施工前应进行详细的地质勘察和
超前钻。
在施工过程中，应遵循“以堵为主、限 对于大型岩溶洞穴，可能需要采用桩基、
量排放”的原则，采取注浆、管棚等措 托梁等特殊结构跨越，以确保隧道施工
某富水地层隧道施工案例
总结词
止水要求高
详细描述
为防止突水、涌水，需采取有效的止 水措施，如设置止水帷幕、排水孔等 。
某富水地层隧道施工案例
总结词
施工难度大
详细描述
富水地层中施工开挖难度大，易发生泥泞、塌落等情况，需 采取相应措施确保施工安全。
某富水地层隧道施工案例
总结词
环境保护要求高
详细描述
隧道施工应尽量减少对周边环境的影 响，控制水土流失，保护生态环境。
事故情况。
04
不良和特殊地质地段隧道施 工案例分析
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
技术难度大
详细描述
该隧道穿越软弱围岩地层，岩石强度低，稳定性差，容易发生坍塌和变形。
某软弱围岩隧道施工案例
总结词
不良地质隧道施工要点
不良地质隧道施工要点一、不良地质隧道施工的特点不良地质隧道施工是指地质条件差、困难复杂的地区进行的隧道建设工程。
其主要特点有：地质结构复杂、地下水位高、软弱地层多、岩层断裂和溶蚀环境等。
不良地质隧道施工的要点主要包括地质勘察与设计、施工方法和技术、支护措施和监控等方面。
二、地质勘察与设计1.加强地质勘察工作，包括地质勘探、地质测量和地质钻孔等。
通过实地勘察和取样分析，确保对地质情况的了解准确。
2.结合勘察数据，进行合理的地质设计。
确定隧道线路和纵、横断面的选择，以减少土体开挖量和对隧道结构的影响。
3.对不同地质条件区域进行分类，根据地质特点制定相应的施工方案和技术要求。
三、施工方法和技术1.选择合适的施工方法，根据不同地质条件选择掘进方法、爆破方法、盾构方法等。
确保施工安全和效率。
2.加强地下水管理，采取降低地下水位、排水和封堵等措施，确保施工场地排水畅通。
3.对于软弱地层和断裂地层，采用合适的加固措施，如预支护、锚杆支护和喷射砼等技术。
4.针对溶蚀环境，采取合适的防治措施，包括注浆固结和补偿沉降等。
四、支护措施1.对于断层和断层带，采取合适的支护措施，如断层带高支护和分段加固等，确保隧道的稳定性。
2.对于软弱地层，采用钢支撑、锚杆、喷射砼等技术进行加固。
3.对于高地下水位和土体较松软的地区，采取衬砌支护和水准排水等措施。
4.对于不同地质条件，根据实际情况选择合适的支护措施，如钢筋混凝土衬砌、钢支架、钢筋网片等。
五、监控与安全1.建立完善的监控系统，对隧道施工过程中各项指标进行实时监测，及时发现和解决问题。
2.加强施工现场的安全管理，确保施工人员的人身安全。
3.加强巡视和检测工作，及时发现和处理施工中的问题，防止事故的发生。
4.对不同工程段进行质量把关，确保施工质量符合要求。
综上所述，不良地质隧道施工要点包括地质勘察与设计、施工方法和技术、支护措施和监控等方面。
只有在充分了解地质情况的基础上，选择合适的施工方法和支护措施，并进行有效的监控和安全管理，才能保证不良地质隧道施工的顺利进行。
不良地质段隧道施工安全措施
制定定期和不定期的有害气体 检测制度，确保及时掌握隧道 内有害气体浓度。
03
通风措施加强
根据有害气体检测结果，采取 加强通风措施，如增加通风设 备功率、优化通风布局等，降 低有害气体浓度。
04
应急预案制定
针对可能发生的有害气体超标 情况，制定相应的应急预案， 包括人员疏散、紧急处置等措 施，确保人员安全。
勘察方法
采用地质测绘、地球物理 勘探、钻探等多种手段进 行综合勘察。
勘察内容
包括地形地貌、地层岩性 、地质构造、水文地质、 地震烈度等方面的详细调 查。
风险评估方法
风险评估目的
识别隧道施工过程中可能 遇到的不良地质现象，评 估其对施工安全和进度的 影响程度。
评估方法
采用定性和定量评估相结 合的方法，如专家打分法 、模糊综合评估法等。
结构强度和稳定性。
不良地质段定义及分类
不良地质段定义
指隧道施工过程中遇到的地质条 件复杂、围岩稳定性差、易发生 地质灾害的地段。
分类
根据地质条件和灾害类型，不良 地质段可分为软弱围岩、断层破 碎带、岩溶地区、高地应力区等 。
典型案例分析
案例一
某隧道穿越断层破碎带，施工过程中出现塌 方、涌水等灾害，通过采取超前支护、注浆 加固等措施成功穿越。
案例二
某岩溶地区隧道施工，遇到大型溶洞和暗河 ，通过超前钻探、注浆堵水等措施保证了施 工安全。
案例三
某高地应力区隧道施工，遇到岩爆、大变形 等灾害，通过加强支护参数、释放应力等措 施有效控制了灾害发展。
02
地质勘察与风险评估
前期地质勘察工作
01
02
03
地质勘察目的
明确隧道穿越地区的地质 构造、岩性、水文地质条 件等，为后续设计和施工 提供准确依据。
隧道不良地质专项施工方案(完整版)
隧道不良地质专项施工方案(完整版)隧道不良地质专项施工方案(完整版)一、前期准备工作1.搜集隧道施工区域的地质资料，包括地质构造、岩石类型、地层分布、地下水情况等。
2.组织专家对隧道穿越地质进行评估，确定不良地质区段。
3.制定施工方案前，现场进行勘察，对地表进行测量，确认地质情况。
二、隧道衬砌设计1.根据不良地质区段的情况，采用适当的衬砌方式，如喷射混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等。
2.根据地质情况确定衬砌的厚度和材料的选择，确保衬砌的抗冲击和抗裂性能。
三、支护措施设计1.根据不良地质区段的情况，确定支护类型，包括锚杆支护、喷射锚杆支护、钢支撑等。
2.根据地质情况确定支护的间距和深度，保证支护稳定性。
3.加强对支护工程的监测，及时调整支护方案。
四、地下水处理1.对于存在地下水的不良地质区段，采取必要的预防措施，包括抽水、防水排水等。
2.根据地下水情况，选择合适的防水材料，进行隧道壁面的处理，确保隧道的密封性。
五、施工过程管控1.制定施工方案前，根据不良地质区段的情况，进行全面的安全评估，确保施工过程的安全性。
2.加强现场巡检和监测，及时发现不良地质问题，采取相应的处理措施。
六、施工质量控制1.建立健全的施工质量管理体系，对施工过程进行监督和检查。
2.加强与施工单位的沟通，确保施工质量符合要求。
七、环境保护措施1.施工过程中，采取隔离措施，防止对环境产生不良影响。
2.加强对施工废弃物的处理和处置，保持施工环境的整洁。
以上是隧道不良地质专项施工方案的完整版，其中包括了前期准备工作、隧道衬砌设计、支护措施设计、地下水处理、施工过程管控、施工质量控制和环境保护措施。
根据具体的地质情况，可进行相应的调整和补充。
不良和特殊地质地段隧道施工教学课件
施工前的准备工作
地质勘察：了解地质情况，确定隧道施工方案 设备准备：准备隧道施工所需的机械设备和工具 人员培训：对施工人员进行安全培训和技能培训 应急预案：制定隧道施工应急预案，确保施工安全
冻胀和融沉
施工难度和挑战
地质条件复杂：如岩石破碎、地下 水丰富等
施工技术要求高：如隧道开挖、支 护、衬砌等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
施工环境恶劣：如高温、高湿、有 毒有害气体等
安全风险大：如塌方、涌水、突泥 等
施工安全的重要性
确保施工人员的生 命安全
减少施工过程中的 事故和损失
提高施工效率和质 量
岩爆地段的施工
岩爆原因：岩石应力、地下 水、温度等因素
岩爆现象：岩石在压力作用 下突然破裂，产生爆炸现象
岩爆预防：加强地质调查，采 取预防措施，如注浆、锚固等
岩爆处理：及时采取应急措施， 如封闭隧道、疏散人员等
冻土地段的施工
冻土特性：冻土的物理、化学 性质和冻融规律
施工方法：冻结法、融化法、 热棒法等
施工安全和环境 保护
施工安全措施
制定安全施工方案，明 确安全责任
加强安全教育，提高安 全意识
配备安全防护设备，确 保施工安全
加强现场管理，确保施 工环境安全
定期进行安全检查，及 时发现并解决问题
制定应急预案，应对突 发情况
环境保护措施
隧道不良地质专项施工方案(完整版)
隧道不良地质专项施工方案(完整版)本文档旨在为隧道不良地质情况下的专项施工提供详细的方案和操作指南，以确保施工过程的顺利进行和工程质量的保证。
1. 引言1.1 背景隧道工程中，不良地质情况是一个常见且具有挑战性的问题。
不良地质包括但不限于软弱地层、岩层断裂、溶洞等，这些地质条件不仅会对施工过程带来困难，还会对隧道的稳定性和安全性造成威胁。
本文档针对隧道不良地质情况，提出相应的专项施工方案，旨在确保隧道施工的高质量和可靠性。
1.2 目的本专项施工方案的目的是：•分析不良地质的特点和危害；•提出不良地质专项施工的技术措施和管理要求；•确定施工过程中的安全防范措施；•保障隧道施工过程的顺利进行和工程质量的保证。
2. 不良地质特点及危害分析2.1 不良地质特点不良地质特点可能包括：•软弱地层：土壤含水量高、压实度低，容易发生液化、塌陷等现象；•岩层断裂：岩层存在裂缝、破碎带等破裂现象，导致岩体的不稳定性增加；•溶洞：地下水腐蚀岩层形成的空洞，可能导致地质灾害的发生。
2.2 危害分析不良地质情况下施工的主要危害包括：1.施工困难：不良地质条件会增加施工难度和复杂度，例如，软弱地层会导致固结液浆流失，增加地下水的渗流等；2.隧道稳定性降低：岩层断裂和溶洞会导致隧道的稳定性下降，增加隧道的变形和塌方风险；3.工程质量下降：不良地质条件下施工，容易造成结构裂缝、渗漏等问题，影响工程的质量；4.安全事故发生：不良地质条件下施工，存在地质灾害发生的风险，如地震、滑坡等。
3. 不良地质专项施工技术措施3.1 前期调查和评估在实施不良地质专项施工前，应进行充分的前期调查和评估工作，包括但不限于：•地质勘察：详细勘察地质条件、岩土性质、地下水位等信息；•工程地质分析：对不良地质特点进行深入分析，包括软弱地层、岩层断裂、溶洞等；•风险评估：评估不良地质情况对施工的影响及可能带来的风险，制定应对措施。
3.2 施工技术措施根据前期调查和评估结果，制定相应的施工技术措施，包括但不限于：•地质处理：对软弱地层进行加固处理，如注浆、灌浆等；•岩层处理：对断裂带进行支护处理，如锚杆注浆、爆破预处理等；•溶洞处理：对溶洞进行填充或支护处理，如灌缝、注浆、支撑等；•施工工艺优化：根据不良地质情况，调整施工工艺，避免对地质条件过度破坏。
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8.3.3 高地应力作用下的软岩
概念：高地应力是相对概念，相对于围岩强度而言，也就是说， 当围岩内部的最大地应力与围岩强度的比值到一个水平时，称 为高地应力
围岩强度应力比：Rb/smax
标准类别 极高地应力 高地应力 一般地应力
法
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2~4
>4
中
<4
4~7
>7
日(新奥法)
<4
4~6
>6
日(仲野)
超前地质预报：
工程水文地质素描；
预报方法
物理探测 富水断层破碎带位置；
预报内容
对施工影响； 地下水活动
预报方式
长期；中期；短期
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注浆堵水并加固围岩 原则：堵截为主，排引为辅； 开挖及支护 开挖方法：半断面法、正台阶预留核心土法、双 侧壁导坑法 开挖手段：非钻爆开挖和控制爆破
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8.3膨胀性和挤压性围岩
<2
2~4
>4
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高地应力挤压性围岩的变形特点
变形量大； 变形速度高； 变形持续时间长
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8.3.4膨胀、挤压型隧道设计理念
柔性结构设计 先行导坑法 多重支护法 可缩式支护法 分段综合控制法
刚性结构设计 大刚度支护和衬砌结构 大范围围岩加固法
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8.3.5施工要点
⑴ 加强观查与量测； ⑵ 合理选择施工方法； (3)防止围岩湿度变化； (4)合理进行围岩支护； (5)适时衬砌，控制变形
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第八章
不良地质隧道施工
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8.1 概述
不良和特殊地质地段隧道施工一般原则： 尽可能准确掌握不良地质情况； 制定相应的施工方案及处理措施； 及时修正设计，保证施工安全和隧道质量
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8.2 富水断层破碎围岩
施工总原则：
“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、
勤检查、稳步前进”。 钻孔超前探测；
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8.6岩爆
◆岩爆：岩体中聚集的高弹性应变能因隧道开挖而 发生的一种应力突发现象。 ◆岩爆形成的两个条件： (1)地层的岩性条件。结构基本完整的脆硬岩地层。 多见于石英岩、花岗岩、正长岩、闪长岩、花岗闪 长岩、大理岩、片麻岩等。 (2)地应力条件。埋深大的隧道，因只有埋深大才足 以形成高地应力，埋深超过700m的隧道发生岩爆的 情况居多。
暗管，涵洞或小桥
并加设隧道护拱及拱 图6-19 渲泄水流示意图 顶回
混凝土填实 图6-20 溶洞堵填示意图
浆砌片石 片石、碎石 回填密实
图6-21 锚喷加固与护拱示意图
填。
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⑶越
◆现象1： 隧道一侧遇到狭长而较深的溶洞。 ●方法：加深该侧的边墙基础。
浆砌片石
浆砌片石 混凝土墙基
水流
图6-22 加深边墙基础示意图
这是黄土地区经常见到的现象。 ◆隧道若在其上方，则有基础下沉的危害； ◆隧道若在其下方，常有发生冒顶的危险； ◆隧道若在其邻侧，则有可能承受偏压。
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⑷ 水对黄土隧道施工的影响
◆黄土在干燥时很坚固，承压力也较高，施工可顺 利进行。 ◆当土受水浸湿后则呈不同程度的湿陷性，会突然 发生下沉现象，极容易造成隧道坍塌。
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2.黄土隧道的施工方法
◆施工原则： “短开挖、少扰动、强支护、实回填、 严治水、勤量测”。 ◆开挖方法：短、超短台阶法、环形开挖留核心法。
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8.5溶洞
岩溶：可溶性岩层，如石灰岩、白云岩等，在 水的作用下产生沟槽、空洞以及地表陷穴等现象。
溶洞：溶洞是岩溶现象的一种。 1. 溶洞的类型及其对隧道施工的影响 ◆溶洞类型： ●死、干、小型溶洞：较容易处理 ●活、湿、大型溶洞：较难处理。
⑶越 ◆现象3：隧道过墙部位遇到较大、较深的溶洞，加 深边墙基础困难。 ●方法：在边墙下或隧底以下筑拱跨过。
浆砌片石承重墙 涵管
混凝土拱 拱基础
溶洞
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⑷绕
若溶洞处理耗时，可采用迂回导坑绕过溶洞，继 续隧道前方的施工,同时处理溶洞。 3. 溶洞地段施工的注意事项 ⑴ 多作物探超前预报，如地质雷达。 ⑵ 穿过溶洞时，细查溶洞顶部，及时处理危石。 ⑶ 严格控制爆破药量，减少对围岩的扰动。
隧道
浆砌片石
干
砌
片
水流
石
暗管，涵洞或小桥 图6-19 渲泄水流示意图
混凝土填止发育、跨
径较小，无水的溶洞。
锚杆
◆方法：
浆砌片石
●混凝土、隧道浆砌或干砌 浆砌片石 片 干
砌
石回填封闭；
片
水流
石
浆砌片石或 混凝土护拱
●隧顶溶洞，锚喷加固， 必要时注浆加固与堵水，
图6-23 在承重墙内套设
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⑶越 ◆现象2：隧道底部遇有较大溶洞并有流水。 ●方法：在隧底以下砌筑圬工承重墙，跨越而过， 承重墙内套设涵管引排溶洞水。
浆砌片石 混凝土墙基
水流
浆砌片石承重墙 涵管
混凝土 拱基础
溶洞
础示意图
图6-23 在承重墙内套设涵管示意图
图6-24 筑拱跨越溶洞示意图
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8.4 黄土
1.黄土分类及其对隧道施工的影响 ⑴ 黄土节理 ◆在隧道开挖时，土体顺着节理张松或剪断。 ◆隧道顶部极易产生“塌顶”； ◆侧壁普遍出现掉土。
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⑵ 黄土冲沟地段
隧道沿黄土冲沟或塬边(四边陡、顶上平的黄土高 地)地段穿过，且覆盖较薄或偏压较大时，容易发生 较大的坍塌或滑坡现象。 ⑶ 黄土溶洞与陷穴
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膨胀岩的判定，两个阶段： 定性阶段 初步野外地质性质目的：判定是否是膨胀岩石 定量阶段 详细判定目的：在初步确定是膨胀岩石的基础上， 进行室内测试，作进一步的量化判别与分类。
分别按照表8-3-1、8-3-2进行判别与分类
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8.3.2 膨胀土围岩对隧道施工的危害
⑴ 围岩裂缝 ⑵ 隧道下沉 ⑶ 围岩鼓出(包括底鼓)、坍塌 ⑷ 衬砌变形和破坏
组成： 土中粘土成分主要由蒙脱石等亲水性矿物组成。 特点： 质软，强度低； 自由膨胀率高； 空隙率大； 易风化，崩解性强； 膨胀压力大
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膨胀形围岩隧道变形特点： ⑴ 明显的塑性流变特性，开挖后塑性变形大。 ⑵ 初期围岩变形大，且变形发展速度快。 ⑶ 膨胀压力将使得围岩压力显著增加。
膨胀岩的判别与分级 (1)间接反应岩石膨胀指标：矿物成分、颗粒含量、阳 离子交换量、干燥饱和吸水率。 (2)直接反应岩石膨胀指标及不同荷载下的膨胀率大小
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◆对隧道施工影响： ●溶洞岩质破碎，容易发生坍塌； ●溶洞位于隧道底部，充填物松软且深，使隧道基 底难于处理； ●溶洞涌泥危及施工。 2. 隧道遇到溶洞时的工程对策 处理溶洞的方法：“引、堵、越、绕”四种。
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⑴引
◆注意：遇到暗河或溶洞有水流时，宜排不宜堵。
◆方法：暗管、涵管或小桥等。
浆砌片