北岭山隧道施工中特殊地质情况的施工技术措施

舒友邦

摘 要：在隧道工程施工过程中，经常会遇到一些比较特殊的地质情况，为了保证施工质量，需要做好特殊地质段的施工。文章以实际工程为例，对北岭山隧道施工特点进行了分析，然后针对特殊地质情况提出了相应的施工措施，保证了施工的顺利完成，取得了良好的施工效果。

关键词：破碎带工作 塌陷预防 防排水

1.工程概况

北岭山隧道为特长隧道，双向4车道，左、右线分离布设，左线隧道里程ZK42+870～ZK47+155，长4 2 8 5 m；右线隧道里程YK42+865～YK47+120，隧道长4255m，是全线的控制工程。本工程为特长隧道，设计为分离式双洞4车道，设计行车速度为100km/h，采用复合式衬砌，初期支护为锚喷支护、二次衬砌为模筑混凝土衬砌。建筑限界净高5m，洞内行车道宽度7.5m，两侧设路缘带。

隧道进口、出口均采用削竹式洞门，进口端左、右洞明洞均为15m（洞口设30m长管棚超前支护），出口端左右洞明洞均为20m（洞口设40m长管棚超前支护）。

2.工程地质情况

2.1地形地貌

隧道地处构造剥蚀低山丘陵区，最高将军山758.7m，线路中线标高642～710m，隧道进口位于肇庆市端州区大塘围北部约1km近南北向东坡，相对高差178m；隧道出口位于小湘镇镇南村南部山坡，相对高差345.5m。隧道进出口段地表水较发育，山间沟谷为区内地表水汇集、排泄通道。隧道进、出口均位于斜坡上，利于地表水向沟谷排泄，地表漫流不会对隧道产生浸淹危害。

2.2地质构造

隧道区发育F2鼎湖断层，走向北东南西向，在鼎湖至草塘公路出露清楚，宽约10m。角砾成份有砂岩和页岩，砾径约5×10～10×20cm，胶结物为泥砂质。断面下界清晰，角砾和胶结物构成的构造岩定向平行于断面，发育柔皱和滑移皱纹，在隧道区进口段斜交，桂头群和老虎坳组为断层接触。在地表隧道右轴线YK42+853，左线ZK42+849出露，出露地面高程60～80m，对隧道进口有一定影响。

2.3地层岩性与水文地质情况

隧址区内上覆土层为残坡积含碎石粉质粘土、碎石土，沿山坡和山间谷地坡地分布，厚度小；下伏基岩为泥盆系中下统桂头群砂砾岩、砂岩、粉砂岩等。

隧道区地表水体较发育，地下水主要有第四系孔隙潜水、基岩裂隙水等几种类型。

3.特殊土壤现象工作技术措施

3.1破碎带工作方法

（1）方法

重点关注施工前地质预测，在施工前需要用专业检测机器对隧道地质进行预测，检测掌子面前面的距离为150m；依据规定标准，在对隧道施工前，要求在易塌陷得地方做好提前准备，从而使岩石更加牢固。

（2）工程准则

挖深孔、提前预测、稳固土质、严格封闭、常检测、步步为营、预防为重、逐步前进。

（3）实施措施

在隧道容易塌陷毁坏的地方施工主要的方法是台阶法，最好人与机器共同施工，开始时密封支护，从而形成环形。

（4）实施工程技术方法

在进行工程前，需要详细了解断层地质问题，为了更好进行相应的解决方法。做好提前的预测准备，进一步详细了解地质问题，从而得到作业中数据，及时实施解决方法。在前进工作时用到爆破法。在爆破时，要求谨慎认真管控好每次的爆炮眼个数、长度以及燃料量，尽力降低周围岩石由于爆破造成的震动。通过合理地安排作业顺序可以减少项目完成的时间，更早地使早期支护形成环状，从而承载更重的压力，防止支护改变形状。在经过不易塌陷、水量较多的地方时，在工作前一定要处理好地下水，主要通过填充堵塞的方法，将堵塞与排水两种方法共用。可以用小导管注射水泥浆的方法稳固周围的岩石，用钢架作为辅助，形成牢固的支持工具，构成坚实牢靠的结构。及时进行测量观测，如果发现有异常情况出现，需要立即进行处理，保证施工安全。

3.2塌陷预防方法

3.2.1措施

①经常进行隧道地质情况进行预测。在施工前，用探测机器及时了解隧道地质现状，范围要求为150m。特别是工作过程中逐渐与含水量较大易塌陷的地方接近時，需要谨慎探测研究地面岩石情况，当发现冒水出泥的现象，应当马上改变施工措施。

②经常观测围岩情况。经过对记录到的数据进行分析研究，根据相关图线，及时调节增强早期的支撑，关注材料及实施。

③认真谨慎定量安装爆破燃料，尽力降低对附近围岩产生的影响。

④确保工作质量，提前加入泥浆牢固土壤，相关设计制作一定要满足计划要求。

⑤如果出现下面情况，应当先撤离相关的工作人员以及施工机器，命令专业人员及时观察调节：测量附近岩石观察改变形状速率增大；不断掉落岩石碎块；早期支撑材料破裂，掉皮，支架形状改变。

3.2.2工作技术方法

①尽力减少施工进尺时间，从而降低岩石外露时间。

②在进行爆破时最好多大孔少装燃料，从而降低对岩石的影响机率。

③进行支撑时的工具主要是小导管，在施工之前提前对危险路段进行稳固。

④为了避免塌陷，需要尽早密封，同时稳固支架，加强其牢固性。

⑤定期及时测量，通过检测的数据判别周围岩石及路段安全情况，修改早期的支架数据。减少长度，确保修砌的及时性，保障施工速度。依据现实要求，需要对设计进行修订，在再次修砌前施工。减少每个工序间的时间，尽早构成环形。在易塌陷的地段，由于存在大量水，更易增加塌陷。所以，先打孔从而降低施工水位。为了避免塌陷，可合理进行施工。

3.3涌水解决方案

开始时，依据地质图形，探测及制定相关文件资料。在清楚供给水源、水质量、水压强等数据后，制定相应的解决计划，可以先解决水，再进行隧道施工，以排水为主，将排水与堵塞共同实施。在进行工程的过程中，需要严格遵守准则，详细的工作要求如下：

（1）及时进行施工地段的检测，在施工前用检测器进行检测掌握相关的情况，检测的距离为150m。

（2）对隧道内的用水进行严格监管，让专业人员对隧道及时检测，避免隧道水泄露，及时完成工作。

（3）通过检测发现冒水的位置，进行打孔对该位置进行放水，在距离15m的位置挖坑，之后用爆破的方法开挖，使水排出。

（4）在施工过程中出现冒水情况，将抽水机移动到泵站附近，同时，将各水管改换成排水管，这样可以加大排水量，防止冒水造成坍塌的危险。

（5）在易坍塌或者富含水的地段施工时，若水量很大，可以通过小导管等工具进行排水从而确保可以继续安全施工。

3.4防排水措施

隧道防止水量大应当根据制定的具体原则，对地下水进行合理的治理，隧道的再次修理应用密封的结构防止冒水。

隧道主要是运用了复合式方法，以连接的岩石间缝隙作为第一层防水关卡，以混合土形成防水的最后一个关卡。早期的支撑及复合材料是最重要的防水关卡。遇到不平的路段时，应对路段进行修整，如果部分出现冒水情况需要及时解决，可以将水引入到水沟内。由于构造硬度不同，受力不同，需要根据设计要求，使用背贴式止水带和中央橡胶止水带在结构突变出和围岩交接处进行处理。为了防止止水带混凝土灌注过程中出现跑位的情况，需要加强挡头板的支撑力度，使其具备一定的刚度。

应按照人字形状进行施工，可以借助下坡放水；在有坡處附近暂时挖掘集水坑，用抽水机将水排至水沟里，经过处理后输送到隧道外。可以在隧道外建立废水处，将排放的水输送到废水站，最后排放到外部水沟中。

4.结束语

综上所述，文章以实际工程为例，对工程特殊地质情况进行了分析，然后根据工程的实际情况对特殊地质的施工措施进行了分析，避免了涌水、坍塌等问题的出现，保证了施工安全，取得了良好的经济效益和社会效益。

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