隧洞不良地質的處理方案

一、斷層地段處理方案
隧洞穿過斷層地段，施工難度取決于斷層的性質、斷層破碎帶的寬度、填充物、含水性和斷層活動性以及隧洞軸線和斷層構造線方向的組合關系（正交、斜交或平行）。此外，與施工過程中對圍巖的破壞程度、工序銜接的快慢、施工技術措施是否得當等，均有很大的關系。
當隧洞軸線接近于垂直構造線方向時，斷層規模較小，破碎帶不寬，且含水量較小時，條件比較有利，可隨挖隨撐。但當隧洞軸線斜交或者平行于構造方向時，則隧洞穿過破碎帶的長度增大，并有強大側壓力，應加強拱墻襯砌，及時封閉。
施工方法的合理選擇：
1、斷層帶內充填軟塑狀的斷層泥或特別松散的顆粒時，比照松散地層中的超前支護，采用先拱后墻法；如斷層帶特別破碎，則可采用馬口開挖。
2、如斷層地段出現大量涌水，則宜采取排堵結合的治理措施。
施工中注意事項：
1、如斷層地下水是由地表水補給時，應在地表設置截排系統引排。對斷層承壓水，應在每個掘進循環中，向隧洞前進方向鉆鑿不少于2個超前鉆孔，其深度宜在4米以上，以探明地下水的情況。
2、隨工作面的掘進挖好排水溝，準備足夠的抽水設備，并安排適當的集水坑。
3、通過斷層帶的各施工工序之間的距離應盡量縮短，并盡快全封閉襯砌，以減少圍巖的暴露、松動和地壓增大。
4、在隧洞斷層地段，對鉆爆設計作特殊的交底。嚴格控制各炮眼特別是周邊眼的數量、深度及裝藥量，原則上盡量減少爆破對圍巖的擾動。
5、在斷層地帶開挖后應立即進行初噴砼，并堅持“寧強勿弱”的原則，加強支護。
6、緊跟開挖面進行現場監控量測，根據量測所反饋的信息及時調整初期支護的參數及掌握二次襯砌的最佳時間。
二、隧洞涌水處理方案

1、滲水量不大時，采用堵排結合的方法，即加強拱墻襯砌結構，在拱部襯砌厚度外設透水軟管與邊墻盲溝接通，引水至隧洞兩側溝水；在拱墻襯砌工作縫設縱橫向止水條。
2、為防止發生涌水等異常情況，對涌水現象較為嚴重地段擬采用我集團公司成熟工藝劈裂注漿為基礎的綜合整治施工技術，即劈裂注漿固結法施工。
隧洞鉆孔注漿施工方法見下表：

隧洞鉆孔注漿施工方法參考表
類別
參數
局部導坑斷面全斷面
地質較復雜復雜極復雜
孔徑（mm）小Φ42～Φ50Φ75～Φ110大Φ89～Φ127
段長（m）短3～5較長10～30長30～50
帷幕厚度薄（0.6～0.7）倍孔距較厚2m5m
注漿壓力較小較高高
注漿量較少較大大
（1）工藝流程
劈裂注漿固結法施工工藝流程如下：

（2）施工方法
a）施工準備
（a）通過地質超前鉆孔資料，分析斷層地質情況。
（b）鉆孔注漿和隧洞襯砌結構設計。
（c）準備注漿材料，測定性能。
（d）安裝并調試鉆孔和注漿機械設備。
b）止漿巖盤或止漿墻
在一般較完整的巖層頂面5m作為止漿巖盤。若基巖節理發育，圍巖破碎時應設置2~5m的止漿墻，并將墻身嵌入圍巖0.3~0.5m。
c）鉆孔
（a）埋設孔口管：開孔直徑為Φ146mm，長度為2m，用CS（水泥、水玻璃）砂漿埋設Φ127mm孔口管，在管口安裝Φ127mm球形閘閥，作為封閉鉆孔中可能會出現的涌水。
（b）鉆孔直徑采用Φ108mm，在鉆至后半部時，鉆孔直徑改為Φ89mm。鉆孔機械選用XU-3002A地質鉆機和YGZ-100導軌式獨立回轉鑿巖機。
（c）掃孔鉆進時，觀察分析回水巖芯或棄碴狀態，用以判斷注漿質量和調整注漿參數。
（d）鉆進順序：

d）注水試驗
（a）成孔后注水數分鐘（注水量由小到大），測定吸水量，并清洗巖層裂隙。
（b）投放連通試驗材料，加水壓注，作為連通試驗。
e）注漿方法
（a）雙液注漿系統如下示意圖：

（b）分段注漿法
根據鉆孔的地質情況，可采用全孔一次注漿和前進式、后退式分段注漿方法。在施工過程中，若遇斷層發育可能發生涌水時，采用前進式分段鉆注漿，逐步向前推進封墻。
（c）鉆孔及注漿原則
鉆孔及注漿原則為先外后內、先疏后密、外密內疏、反復鉆注、開孔誘導。
（d）注漿類型
注漿類型分為水泥漿和水泥-水玻璃雙液，根據注漿設計、注水試驗及清孔情況、泵送能力在注漿過程中進漿情況確定用單液還是雙液。
（e）注漿完成
按要求達到規定的注漿壓力值，并應穩壓達30分鐘。
（f）開挖與襯砌
當注漿段注漿完成8小時后，可以進行隧洞開挖。拱墻襯砌采用先墻后拱法或采用連續灌注法進行。
3）主要機械設備
一個作業面主要機械設備如下表：

一個作業面主要機械設備表
序號名稱規格單位數量產地附注
1地質鉆機XU-300—2A臺1重慶探礦機械廠鉆孔、取巖芯
2導軌式獨立回轉鑿巖機YGZ-100臺2天水風動工具廠鉆孔
3泥漿泵BW-250臺3衡陽探礦機械廠注漿，備用一臺
4臥式攪拌機4.5Kw0.3m2臺2自制制漿

4）施工措施
（1）質量控制
a）檢查孔應進行取樣檢查。檢測固結體抗壓強度，漿脈滲透狀況和固結質量。
b）檢查孔注水試驗，即注漿前后注水量比較。
c）測定注漿滲透狀態和固結狀態。
d）在實施注漿過程中的異常情況進行分析和制定處理措施。
（2）安全生產
a）注漿作業人員需配備勞動保護用品，如口罩、眼鏡、橡膠手套和長手套。
b）若眼睛、臉部或皮膚接觸漿液時，應立即用清水或生理鹽水徹底沖洗，嚴重時送醫院治療。
c）機電設備應設安全防護罩和漏電保護器。
d）抽換鉆桿時，注意被高壓泥水沖出孔口傷人。
e）鉆孔中若發生涌水，應集中全力采取措施，及時注漿封堵。、
f）加強統一指揮，相互協調，確保安全生產。