隧道不良和特殊地质地段施工措施

5.4 高温地段衬砌混凝土

在高温(如70°C高温)的岩体上，应及时喷混凝土，并在其上浇筑二次衬砌混凝土，即使厚度再薄，水化热也不易逸出。由于混凝土里面和表面的温差，在早龄期有可能存在裂缝。因此，在二次混凝土衬砌时，要防止裂缝产生，应采取下述措施：

①为了防止高温时的强度降低，应选定合适的水灰比，并考虑到对温泉水的耐久性，宜采用高炉矿渣水泥(分离粉碎型水泥)。混凝土配合比和掺合剂应作试验优选；

②在防水板和混凝土衬砌之间，设置隔热材料，可隔断从岩体传播来的热量，使混凝土内的温度应力降低；

③把一般衬砌混凝土的浇筑长度适当缩短。

④用防水板和无纺布组合成缓冲材料，由于与喷混凝土隔离，因此，混凝土衬砌的收缩可不受到约束；

⑤适当设置裂缝诱发缝，一般在两拱脚延长方向设置。

⑥采取降温措施。浇筑前的砼温度不能超过32℃，否则采取冷水搅拌砼等措施降低砼温度。与砼接触的模板、钢筋等表面，在浇砼前应冷却至32℃以下，可采取加强通风及喷雾洒水等方法降温。

⑦加强养护。砼养护采用专人专管连续养护的方法，保持不间断洒水保证砼养护湿度，确保砼的内在质量。

5.5 中暑症防治措施

在高温条件下施工，除采用降温措施外，还应注意中暑症的防治工作。中暑症可分为热痉挛症、热虚脱症和热射症三种类型，其症状及处置如下：

①热痉挛

由于出汗过多，体内的水分、盐类丧失而引起。其症状为在作业中和作业后，发作性肌肉痉挛和疼痛。对此症应采取充分地摄取水和盐类予以缓解症状。

②热虚脱

由于循环系统失调而引起。其主要症状为血压降低、速脉、小脉、头晕、头痛、呕吐、皮肤苍白、体温轻度上升。采取的措施是，循环器官有异常的人员严禁参加施工。对有症状者增加补水次数，并在阴凉处静卧休息。

③热射症

由于体温调节中枢失调，体温上升。症状为：体温高、兴奋、乏力和皮肤干燥等。采取的措施，对高温不适应者应避免在洞内作重体力劳动。在高温施工地段，采用冷水喷雾等方法降温，必要时对患者可采取医疗急救处置。

5.6 合理安排高温作业时间

根据坑道内的高温程度、劳动强度和劳动效率，确定劳动工时，以策施工人员的健康和安全。

6 隧道穿过断层时施工注意事项 6.1 断层对隧道施工影响

隧道穿过断层地段，施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧道轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行)。此外，与施工过程中对围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等，均有很大关系。

当隧道轴线接近于垂直构造线方向时，断层规模较小，破碎带不宽，且含水量较小时，条件比较有利，可随挖随撑。但当隧道轴线斜交或者平行于构造方向时，则隧道穿过破碎带的长度增大，并有强大侧压力，应加强加墙衬砌，及时封闭。隧道轴线接近乖直构造线方向

6.2 断层地带隧道施工步骤 6.2.1 探明断层地带情况

施工前，切实掌握所遇断层带的所有情况。当断层破碎带的宽度较大，破坏程度严重，碎带的充填物情况复杂，且有较多地下水时，应在隧道一侧或两侧开挖调查导坑。利用调查导坑详细测绘地质状况后，应及时做好封闭衬砌；调查导坑穿过断层后，宜在较好的岩层中掘进一段距离再转入正洞，开辟新的工作面，以加快施工进度。如没有平行导坑时，可超前于正洞，预先了解正洞断层的实际地质情况，并有利于排水。

6.2.2 选择合理施工方法

在断层带施工，应根据有关施工技术与机具设备条件，进度要求，材料供给等，慎重选择通过断层地段的施工方法。

断层地段出现大量涌水，则宜采取排堵结合的治理措施。 6.2.3 施工注意事项 ⑴防排水作业

①如断层带地下水是由地表水补给时，应在地表设置截排系统引排。对断层承压水，应在每个掘进循环中，向巷道前进方向钻凿不小于2个超前钻孔，其深度宜在4m以上，以探明地下水的情况；

②随工作面的向前推进挖好排水沟，并根据岩质情况，必要时加以铺砌。如为反坡掘进，则除应准备足够的抽水设备外，并应安排适当的集水坑；

③坑壁或坑顶有水流出时，应凿眼安置套管集中引排，使其不漫流。 ⑵施工工序

通过断层带的各施工工序之间的距离宜尽量缩短，并尽快地使全断面衬砌封闭，以减少岩层的暴露，松动和地压增大；

⑶开挖作业

①采用爆破法掘进时围岩的震动；应严格掌握炮眼数量、深度及装药量。原则上应尽量减小爆破对围岩的扰动。

②采用分部开挖法时，其下部开挖宜左右两侧交替作业。如遇两侧软硬不同时，应用偏槽法开挖，按先软后硬顺序交错进行。

⑷支护作业

①断层地带的支护应宁强勿弱，并应经常检查加固；

②在断层地带中，开挖面要立即喷射一层混凝土，并架设有足够强度的钢架支撑； ⑸衬砌作业

①衬砌应紧跟开挖面； ②衬砌断面应尽早封闭。 7 隧道施工塌方的预防措施

断层破碎带岩体破碎，一经开挖，潜在应力释放，围岩失稳，就会造成塌方，另外，裂隙特别发育的地段，挤压破碎带、软弱岩脉穿插带等破碎结构地层中，相互挤压的岩块在开挖后也会失稳，岩层软弱相间的地层、有软弱夹层的围岩，在地下水作用下会使开挖后的岩面强度大大降低而引起塌方。

隧道施工预防坍方首先要做好地质预报工作，掌握地质情况，选择安全、合理的施工方法和制定可靠的保证措施。在施工过程中要做到以下几点：

先排水：在施工前和施工中都要采取相应的防排水措施，尽可能将隧道外之水堵截于隧道之外，特别是软弱岩层和岩石破碎地段。

短开挖：短进尺，各部开挖工序间的距离要尽量缩短，以减少围岩暴露时间。 弱爆破：破碎岩层尽量用风镐等人工开挖，必须爆破时，要用浅眼、密眼，并严格控制用药量。

快、强支护：每步开挖后要及时进行初期支护，针对地压情况，确保支护结构有足够的强度。

快衬砌：衬砌工作须紧跟开挖工作面进行，力求衬砌尽快成环。

勤检查、勤量测：加密监控量测频率，发现围岩变形或异状，立即采取有效措施及时处理隐患。

8 突水和涌泥的预防

施工要做好超前地质预报，对可能发生涌水的地段采用TSP-203测试仪测试和进行超前地质钻探，根据钻探结果，判明涌水情况。对于洞内涌水能堵者堵，或用泄水孔进行排水。

“堵”主要采用注浆堵水封堵裂隙、隔离水源、堵塞水点，以减少洞内涌水量，改善施工条件。对于不间断涌水可采用超前帷幕注浆的形式进行治理，浆液采用普通水泥、超细水泥或化学浆液。

要根据实际情况选择注浆材料及合适的注浆工艺，对于可能发生突水的地段，采用超前钻孔探测，确定后用超前高压注浆止水。

在大裂隙岩溶岩地层和大量涌水的条件下，单纯注浆要耗费大量浆液，为节省浆液材料可先压注砂、砾石、岩屑等，利用这些材料充填过水通道，缩小过水断面，增加浆液流动阻力，防止跑浆。

当洞内发生突水、突泥灾害时，可采取以下步骤处理：利用工作面现有的钻孔台架同时搭设钢管脚手架，安装大口径钢管，对出水进行初步归流，使大部分涌水沿导流管排出；在工作面施做止浆墙，考虑到工作面处出水口未从导流管流出的散水较多，止浆墙施工时泥浆水等会流入混凝土内，会降低混凝土质量，止浆墙可分两段施工：第一段浇筑起归流作用，

第二段浇筑起堵水作用；为便于施工，在止浆墙混凝土浇筑的同时，可在涌水部位设临时集水槽以汇集未从导流管流出的散水，并设引流钢管将水引出止浆墙外；超前帷幕注浆堵水，根据涌水量、水压等情况综合确定注浆孔布置，注浆方式可视情况采用孔口管前进式注浆或止浆塞后退式注浆，其余注浆施工有关参数基本同前述。突发涌水处理具体见图1“突发涌水处理示意图”。

图1 突发涌水处理示意图

9 溶洞地段隧道施工处治方法

在施工中采用TSP-203超前地质预报技术随时探明溶洞的位置、大小与线路的相对关系等情况，以便采取防范措施，以策施工安全。

根据大量隧道岩溶处理的工程实践，岩溶处理遵循“因地制宜，以疏为主、堵排结合” 的原则进行处理。针对施工过程中可能会遇到的岩溶孔洞和岩溶裂隙水、岩溶高压突水突泥等地质灾害问题，采取如下施工方法及技术措施：

9.1 岩溶水引排措施

根据超前钻孔和地质雷达及红外线探水等多种地质手段探测，探明隧道周围暗河和溶洞及溶管的发育方向，对于流动路径比较明确的暗河和溶洞及溶管水，如确系隧道将溶管截断，可以通过在拱顶、边墙或底部适当部位增加辅助通道将暗河和溶洞及溶管连通，开设过水通道，不改变地下水总的流动趋势，将水引至隧道开挖轮廓断面以外。

9.2 超前钻孔探水

为了更好地了解隧道开挖工作面前方地质情况，对大型溶洞需进行超前地质预报。 9.3 岩溶水注浆堵水措施

岩溶处理主要以注浆加固、封堵、充填封闭、疏导、跨越等措施，施工时根据不同的岩溶形态、规模、充填物情况、含水情况和地下水活动情况、地质情况等综合确定处理方案。其中注浆方式包括超前帷幕注浆、径向注浆、局部注浆、补注浆等四种方式。

9.4 超前帷幕注浆封堵

适应范围：超前帷幕注浆适用于溶洞规模较大、内部充填了大量的泥沙，且含有丰富的地下水或富水的断裂带，一旦揭穿可能发生大规模突水突泥的情况。

注浆范围及方式：注浆加固的范围为隧道开挖轮廓线以外1～2倍洞径，每循环注浆段长30m，孔径90～180mm，注浆压力为水压力的2～3倍，浆液扩散半径为2m。根据注浆压力，第一循环混凝土止浆墙为2m厚。注浆方式可根据水压大小、成孔难易程度，采取袖阀