[1] 关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.[2] 孔德岩.隧道浅埋段开挖及支护施工技术[J].浙江建筑,2006, 23(4).[3] 王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.[4] JTJ042- 94, 公路隧道施工技术规范[S].
深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 :在进行深埋隧道工程施工过程中,由于洞程较长,洞深埋设较大,地质条件较复杂,在施工时,如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此,以实际工程为例,对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨,保证了施工的顺利进行,以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 :深埋隧道工程;灾害地质;高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道,隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740,长3116;右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例,对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中,地质问题是需要进行探索和研究的关键领域,最先要通过预测天然地温,一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境,还会严重降低工人的劳动生产率,甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外,对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而,地温值是随着地下工程埋深在不断变化的,但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的,因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中,其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深,其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外,最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力,还导致硐顶部出现高拉应力,这样会导致硐室围岩不稳定,埋下隐患。由于高地应力的存在,一些黏性土含量较高,而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放,地下隧洞就会发生变形,往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始,洞身变形的长度有40m,起初的支架保护结构破坏就会非常严重,通过测量计算,隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间,隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位,甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力,考虑使用约1万根超长锚杆,要求总长超过11×104m,把地下隧洞中的断面改成环形成拱,做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破,也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动,但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现,岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列,岩石是胶结连接还是结晶连接,是钙质胶结还是硅质胶结,这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如:(1)随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度,会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些;(2)结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强;(3)具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中,除了高地温以外,涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂,隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元,一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时,就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下,在岩体的突水点附近,岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的,受网状交织的构造裂隙影响,经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大,地下水水压越来越高,会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况,就会迅速连通裂隙,空隙的张裂程度就会越来越大,涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响,裂隙会再扩展,而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中,容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带,岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震,还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中,瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中,由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破,其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水,才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中,根据含水介质的基础特征,可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种,但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质,在地下水勘探中,关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间,是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分,还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石,都属于基岩裂隙水,而它与其他类型地下水的基本区别,关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂,主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较,那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用,不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同,具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统,其主要特点如下。(1)基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道,叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状,以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状,都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水,大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较,会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中,像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处,富水段的形成就会比较容易,而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。(2)复杂的基岩裂隙水中,由于储存空间中不均匀的介质,埋深程度不同的同一含水层,其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙,最基础的因素是地质构造,主要表现在:岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响,其中,基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同,即便是在基岩相同的裂缝水中,也是有时而出现无压水,时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态,因此,基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感,是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中,比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外,还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是,在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中,关于灾害地质的研究,对隧道工程能否顺利开展是关键的一步,在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况,采取有效、有针对性的防御措施。
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小净距隧道支护结构设计原则与施工措施研究_碧森尤信_建筑设计_建筑中文网小净距隧道是介于普通分离式隧道与连拱隧道的一种结构型式,由于不受地形条什以及总体线路线型的限制,其较连拱隧道有施工工艺简单、造价较低的特点,愈来愈受到工程界的育睐。但山于小净距隧中间岩柱体厚度远小于普通分离式隧道,具围岩变形和支护结构受力较为复杂。本文结合小净距隧道围岩的受力、变形特点,对小净距隧道的支护结构设计原则与施工步骤进行了研究。【摘要】小净距隧道是介于普通分离式隧道与连拱隧道的一种结构型式,由于不受地形条什以及总体线路线型的限制,其较连拱隧道有施工工艺简单、造价较低的特点,愈来愈受到工程界的育睐。但山于小净距隧中间岩柱体厚度远小于普通分离式隧道,具围岩变形和支护结构受力较为复杂。本文结合小净距隧道围岩的受力、变形特点,对小净距隧道的支护结构设计原则与施工步骤进行了研究。【关键词】隧道 小净距 设计原则 施工步骤1前言 在地下铁道、铁路隧道、公路隧道中,由于受到地形条件以及总体线路线型的限制,往往不得不在间距不充分的条件下修建2孔或多孔隧道。在该种情况下,目前主要采用连拱隧道及小净距隧道等特殊结构型式,而工程实践表明,连拱隧道存在大量缺点:诸如1)由于开挖总断面较大、扁平率较低、施工较复杂,施工中极易产生塌方,施工期间的安全性不易保证;2)由于结构构造复杂,中墙顶部连接处的防水问题很3囡解决,建成后容易渗漏水,严重影响公路隧道的适用性和耐久性;3)连拱结构对变形敏感,衬砌易出现裂缝,破坏结构整体,安全性较差;4)进出口浅埋段及低类别围岩段工程造价过高等。而小净距隧道施工工艺同普通分离式隧道相比差别较小,较之连拱隧道施工工艺简单,造价低,施工安全性和长期可靠性容易得到保证。但由于小净距隧道中夹岩柱体的厚度较小,其围岩稳定性和变形特点,支护结构的受力机制具有自身的特征,因而支护结构的设计原则和施工方法将与其他结构型式隧道不同。 2 小净距隧道围岩的受力、变形特点 小净距隧道围岩的受力、变形特征与隧道断面型式、断面尺寸、围岩类别、隧道埋深、中夹岩柱体厚度、开挖方式、支护型式和参数选取等众多因素有关。其中,小净距隧道与普通分离式隧道的主要区别是,前者中夹岩柱体的厚度较薄,因施工过程中的多次扰动而成为受力薄弱环节。当围岩类别较低,岩柱较薄时,其中夹岩柱体将形成贯通的塑性区,严重影响围岩的稳定性。 图1为开挖单洞和双洞后,拱顶位移与隧道净距、围岩类别的关系曲线图。可知拱顶位移随隧道净距减小、围岩类别降低而急剧增加。 图2为双洞开挖后等效应力随隧道净距的变化情况图。从中可以看出小净距隧道随着中夹岩柱体厚度的减小,其围岩的受力变得愈来愈不利,尤其是中夹岩柱体的受力。 因此,对于小净距隧道宜限据围岩条件、岩柱厚度等因素选取合理的断面型式、开挖方式和支护参数等。3 小净距隧道支护结构设计原则 小净距隧道与普通分离式隧道相比,中夹岩柱体厚度较薄,受力不利,加之地质条件变化较大,参数准确选取相当困难,因此,对于小净距隧道支护结构设计,宜在监控量测的基础上采用动态设计的原则。需注意以下几个方面的问题: (1)初次支护宜采用锚喷支护,有利于及早进行支护,保护围岩、稳定围岩的变形,同时,有利于根据实际监控量测情况进行支护加强。 (2)初期支护宜作为主要受力结构,二次衬砌采用模筑混凝土或钢筋混凝土,只承受少量荷载,主要作为安全储备,有利于在围岩条件恶化后,保证隧道的长期安全性。 (3)中央岩柱体的稳定性是小净距隧道是否成功的关键,应根据情况对中夹岩柱体采用大吨位预应力锚索、对拉锚杆、无阽结钢绞线、小导管预注浆、水平贯通式锚杆等技术进行加固。 (4)仰拱对减小、抑制围岩的变形,改善支护结构的受力有重要作用,因此,对于小净距隧道宜考虑设置仰拱并使其尽早闭合。 (5)由于现场地质条件的复杂性和多变性,对于支护结构、中夹岩柱、围岩的受力和变形状态进行现场监控量测具有重要意义。 (6)虽然数值计算在参数选取、模型建立上与现场实际情况有较大的出入,当在隧道设计中用以作为辅助手段,研究围岩、支护结构变形、受力不利部位和薄弱环节,作为定性分析,仍是很有必要的。 (7)岩柱厚度对支护结构、围岩的受力和变形,特别是岩柱体的稳定有重要的影响,因此,无论何种围岩,岩柱体均不宜过小。 4 小净距隧道的施工 小净距隧道的施工方法与普通分离式隧道相比差别不大,但由于中夹岩柱体厚度较小,在施工过程中,其是受力薄弱部位,稳定性较差,因此,在施工中对中夹岩柱体的保护将至关重要。小净距隧道施工的难点、重点是合理选取开挖顺序、控制爆破作业,确保隧道开挖过程围岩的稳定,减小两隧道之间由于净距较小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素。对于低类别围岩、软弱、破碎围岩来说,重在确定合理的开挖顺序,减少对围岩的扰动;对于高类别围岩、坚硬、完整围岩,重在控制爆破振动对围岩稳定性的影响。 采用合理的开挖顺序 为确保开挖过程中围岩的稳定性,减小因隧道间距小引起的围岩变形、爆破震动等不利因素,满足小净距隧道中央岩特有的加固要求,一般情况下,I、II类围岩采用正向单侧壁导坑法的开挖方法,Ⅲ类围岩采用反向单侧壁导坑的开挖方法,IV、V、VI类围岩采用超前导坑预留光面层的开挖方法。 表1 双车道小净距隧道推荐采用施工方法(1)对于I、II类围岩,宜采用正向单侧壁导坑法,该法有利于及早对中夹岩柱进行加固,及早对中夹岩柱进行监控量测,为开挖后存在的风险提供超前预报,以便及时处理。 当遇隧道断面较大、围岩条件较差、隧道浅埋、地下水丰富时,围岩难以自稳,应对围岩进行超前预加固、地表加固或对单侧侧壁的上、下台阶进—步采用分步开挖。 当围岩状况较好,掌子面稳定性好,为发挥大型设备的优势,加快施工进度,也可以将单侧侧壁的上、下台阶合为一步开挖或采用上下台阶与正向单侧壁导坑组合法,但应控制开挖进尺。 (2)对于Ⅲ类围岩,宜采用反向单侧壁导坑,有利于减小爆破振动对中夹岩柱的影响,当围岩条件较好、掌子面易稳时,对于土质、软质岩石条件,可采用上下台阶与正向单侧壁导坑组合法;对于硬质岩石条件,可采用上下台阶与反向单侧壁导坑组合法或上下台阶法。 (3)对于Ⅳ、V、Ⅵ类围岩,宜采用超前导坑预留光面层的开挖方法,增加开挖临空面,降低爆 破对岩柱的影响。Ⅳ、V、Ⅵ类围岩自稳定性好,开挖的关键在于减小爆破振动对岩柱的影响,由于超前导坑的存在,二次扩挖(预留光爆层)的爆破装药量可以大大减小,从而降低爆破对岩柱的影响。对于岩柱较厚时,可采用上下台阶和全断面开挖法。 (4)由数值计算町知,小净距隧道后开挖隧道对先前施工隧道的影响较先施工隧道对后施工隧道的影响大,因此,在两孔隧道地质条件不同的情况下,先开挖地质条件较差的[C较有利。 控制爆破施工中的振动效应 (1)采用低威力、低曝速炸药或采用小直径不偶合装药 某隧道工程中,在二号岩石硝铵炸药中混入13%的添加剂,制成低爆速炸药,使二号岩石硝铵炸药的爆速从3 200m/s降至1 800m/s,振动观察表明,降震效果可达40%-60%。 (2)采用微差爆破 试验表明,采用微差爆破后,与齐发爆破相比可降震约50%。微差段数越多,降震效果越好(如图3所示)。当每段起爆时间间隔大于100ms时,各段爆破产生的地震波无明显叠加,降震效果比较明显。(3)采用预裂爆破或预钻防震孔 在爆破体与保护体之间钻凿不装药的单排、双排防震孔(如图4所示)或采用预裂爆破,降震率 可达30~50%。 同时,也可以在预裂炮孔内侧打一排孔,酌情少量装药,与预裂孔同时起爆,从而形成破碎区,这就可为内部的大规模开挖建立隔震屏障,如图5所示。 (4)限制一次起爆的肽装药量 当保护体的容许临界振动速度确定后,可以根据经验公式,计算出一次爆破的最大装药量计装药量大于该值又无其他可靠降震措施时,则必须分次爆破,控制一次爆破的炸药量。 (5)采用分步开挖,增加临空面。 爆破体每增加一个临空面,其振动效应可相应降低10%~15%。 5 结 论 小净距隧道由于中夹岩柱体厚度较薄,使得围岩、支护结构受力不合力,给施工带来困难。但是,只要在设计、施工中坚持“动态设计、精心施工、及时支护、勤量测”的原则,合理选取断面形式、支护参数、开挖方式和施刀j匝序,就能充分发挥小间距隧道的优点,同时,又能达到经济、安全的目的。参考文献 [1] 刘艳青,钟世航等 小净距并行隧道力学状态的试验研究.岩石力学与工程学报 2000(9):590~594 [2] 倪新兴,小净距隧道施工技术西部探矿工程,2002(3):78~79 [3] 秦峰.浅论小净距隧道开挖方法.公路隧道,2003(2):24-28 [4] 张志毅.王中默.交通土建工程爆破工程师手册:北京:人民交通出版社,2002 [5] 张奇.工程爆破动力学分析及其应用.北京:煤炭工业出版杜,1997更多关于工程/服务/采购类的标书代写制作,提升中标率,您可以点击底部官网客服免费咨询:
[1] 关宝树.隧道工程施工要点集[M].北京:人民交通出版社,2003.[2] 孔德岩.隧道浅埋段开挖及支护施工技术[J].浙江建筑,2006, 23(4).[3] 王毅才.隧道工程[M].北京:人民交通出版社, 2005.[4] JTJ042- 94, 公路隧道施工技术规范[S].
一个成功的工程,必须要有过硬的施工技术。下面是我精心推荐的施工技术论文 范文 ,希望你能有所感触!
隧道施工技术
摘要: 在交通建设中,隧道占据着十分重要的地位。隧道施工是一件十分复杂的工程,掌握好隧道施工技术,就能够很好的把握住隧道施工的质量,这对于交通工程的安全及质量来说意义重大。
Abstract: In traffic construction, tunnel occupies a very important position. Tunnel construction is a very complex project, master well the quality of tunnel construction technology can have a good grasp of the tunnel construction, which has great significance for the safety and quality of traffic construction.
关键词: 隧道施工;问题;施工;技术; 方法
Key words: tunnel construction;problems;construction;technology;method
中图分类号: 文献标识码:A 文章 编号:1006-4311(2014)14-0098-02
0 引言
随着公路隧道建筑规模的逐渐扩大,两车隧道已经远远不能满足日渐增长的行车需要,三车隧道在实践中得到大规模的运用。但是隧道规模越大技术也相应复杂,因此,与过去一般的公路隧道相比,在设计、施工以及运营管理方面均有质的不同,这就给公路隧道建设者带来挑战。本文就公路隧道施工技术结合自身工作 经验 进行了探析。
1 我国隧道工程常用施工技术及存在的问题
我国目前主要的施工技术有:深海底抗压建设技术;深层钻爆施工技术;超浅埋、浅埋暗造技术;辅助工程建造技术;盾构法建造技术;开敞式新型挖掘技术;保护环境施工技术;深管道埋藏技术等许多 其它 新技术。
在施工修建的过程中存在的问题也很多,就目前隧道工程发展而言,其主要问题有:①对土质结构了解不深,致使确定施工方案存有不合理之处,造成出现豆腐渣工程现状;②高原冷冻铁路的质量难以保证,耐用性能较弱;③海底隧道抗压效果达不到实际要求,常出现变形问题;④新技术开发速度较慢,满足不了社会建设的需求,亟待提高;⑤环保隧道技术做的不够到位,造成环境被破坏的现象时有发生;⑥隧道工程建设系统缺乏统一的施工标准要求,常出现施工不科学问题。
2 施工准备期的技术准备
施工环境的勘测 ①我们根据地质钻探资料的审查对围岩进行分类,不难看出在对地质工程特点进行分析的时候,如果对岩层走向、褶曲、断层以及地下水和特殊土等分析有误,对施工就会造成十分严重的影响。②有针对性的对施工现场进行核查,核查的方面主要就是包括:地质、供水、气象、排水、原材料、动力供应、运输条件、弃渣、场地等。对于风化堆积较为严重的洞口及浅埋段等,我们要有健全的方案进行治理或补偿。
施工材料设备和方案的准备 ①要想工地实验室期限达到质监站临时资质审批要求,就需要我们有健全的试验设备、技术人员以及完善的管理制度。当承包商与业主签订合同后,监理工程师就可以根据合同规定的时间,要求承包商按照合同承诺进行各项筹备工作了。②开工前监理工程对两端反外控制点近反复检查。③承包商及时按合同规定的日期上报总体性计划和具体实施计划,这样才能保证监理工程师对工程进行整体调查、分析,然后根据出现的问题与承包商进行讨论、澄清、修改。
3 施工方法
隧道施工方法主要有:全断面法、台阶法、台阶分部法、上(下)导坑法、单侧壁导坑法、双侧壁导坑法等六种。
目前,我国隧道施工主要是以新奥法为主的,新奥法施工的精髓就是将围岩作为支护的一部分,共同承受上覆荷载的压力。利用新奥法进行隧道施工,无论在进度上还是质量上以及工程费用上都会存在明显的优越性。然而,随着设计的支护形式和施工工艺存在的差异,在施工过程中要想根据围岩性质及地质变化适时对施工工艺以及支护形式进行调整。我们在进行大跨度隧道施工的时候,主要选择的方法就是:上半断面台阶法,中隔壁法和双侧臂导坑法(眼镜法)等。
4 隧道施工的主要技术分析
软弱破碎围岩段施工技术 针对软弱的围岩可能发生的大变形,采用增大预留变形量和喷射混凝土、锚杆、钢筋网和可缩性的U型钢拱架复合式衬砌手段,采用分部开挖的方法,初期支护及时封闭,喷射混凝土可以分2~3次施工,然后加强监控量测,利用反馈的信息进行施工指导。通过软弱破碎带段富水段时,先治水,采用排堵结合等治理 措施 。开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。
加强监控量测,当初期支护变形异常且无收敛趋势的时候,就是需要我们调整支护参数,必要时可以实施二次衬砌。因此,二次衬砌就是为了增设钢筋和提高混凝土强度的一种措施。
隧道防渗漏、防坍塌技术 ①防渗漏技术。隧道的二次衬砌主要是提高混凝土的抗渗性能,也是避免膨胀的一道工序,主要作用就是防止复合防水板局部因为破裂等原因造成的渗水。因此,我们要根据水量的增加情况,对盲沟布设进行设计,以更佳有利于排水。在进行防水板施工的时候,我们除了要严格检查焊缝焊接情况,还要确保施工缝、变形缝等不渗不漏。②防坍塌技术措施。采用减震爆破,尽量减少对围岩的扰动。开挖成型后及时施作喷砼等初期支护,使围岩尽早达到稳定状态。对围岩自稳能力较差地段,采用超前支护或超前加固前方围岩,坚持先护顶后开挖的原则组织施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,采取初期支护加强措施,并提前施做二次衬砌。在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。根据地质勘察资料,岩层与隧道轴线夹角较小,为此,采取减小循环进尺,加强超前支护,加固围岩的措施进行预防。在围岩含水地段先治水:当有渗水流时设置橡胶带盲沟引排:渗水面积较大时橡胶带盲沟可并排设置。当有集中股水流时设置弹簧盲沟引排,将水压力对初期支护的影响降至最小。为了加强对施工过程的控制:开挖过程中配备有经验的地质工程师24小时轮流值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。软弱不稳定围岩地段,主要领导轮流值班,强管理,严要求,及时处理紧急问题。
防排水施工技术 ①施工缝、变形缝防水。施工缝主要是隧道衬砌混凝土在施工时候所产生的冷接造成的,也是防水的薄弱环节,是整个隧道中最容易发生渗漏的地方。因此,我们在对隧道进行衬砌施工处理的时候,要避免因为处理不好而造成隧道的正常使用和行车安全,严重的还会降低结构的强度和耐久性。为了防止衬砌不均匀引起的裂损,我们就需要对沉降缝进行设置,避免因为温度的剧烈变化而导致混凝土收缩引起衬砌开裂。②防水混凝土。隧道二次衬砌混凝土既是外力的承载结构,也是最后一道防水线。而防水混凝土大多数都是通过规定的级进行配比,并掺入少量外加剂,通过调整配合比配置成具有一定抗渗能力的防水混凝土。我国的铁路隧道工程技术指南要求的二次混凝土的抗渗等级不得低于P8。
隧道二衬施工技术 ①钢筋加工及安装。钢筋采用加工专用设备进行加工,主要采用的就是单面焊接形式对钢筋接头进行焊接,焊接的长度一般不得低于10d。钢筋焊接主要就是保证焊缝饱满度,并凿除焊渣。采用自制台车进行安装,安装时应根据设计尺寸及保护层进行施工。②灌注砼。台车就位后,可以采用松木板将端头封牢。砼输送泵管道通过台车上部的天窗接入模内,同时砼输送车将砼倒入输送泵内,由输送泵将砼通过管道压入模内。
5 结束语
在进行隧道施工时,要在安全、有序、优质、高效的指导思想下,努力控制隧道施工质量达到最优化。不断的更新隧道的施工技术,针对各个控制点,有针对性的采取合适的施工技术,确保隧道施工的质量。
参考文献:
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[2]王浩楠,隧道施工技术质量控制概述[J].公路施工与管理,2012.
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隧道渗漏水原因及其治理措施工学论文
摘要: 随着路桥建设的不断发展,隧道漏水的弊病逐渐显露出来,会缩短道路的使用寿命及带来不安全的因素,所以要加强防水方面的施工。防水,除了施工和技术方面的因素,还要加强管理,只有这样,才能保证工期,创优质工程。本文针对隧道渗漏水,分析了各种原因,提出了以排为主,防、排、截堵相结合的原则,阐述了隧道渗漏水治理措施和方法。
关健词: 隧道;防渗漏;技术因素;治理措施
一、隧道渗漏水的主要原因
引起隧道渗漏水的原因很多,具体原因如下:
1.设计上的原因
(1)由于某种原因,隧道设计在山沟破碎带或断带上又未进行防排水处理,地表水大量补给地下,最终造成隧道渗漏;
(2)对不稳定的地基没有进行处理造成地基不均匀沉降,导致补砌结构出现缝或隙,从而产生渗漏现象;
(3)拆模时间过早,或围岩压力过大超过衬砌体的设计荷载等,都能使衬砌内应力超过其破坏强度而导致隙和缝。
2.施工原因
(1)混凝土没有按放水级配设计施工,在地下水压力较大的地方,由于抗渗标号低于相应水压,从而出现渗水现象。
(2)混凝土捣固不密实,形成蜂窝,因而局部渗漏较多。混凝土在硬化过程中,由于多余水分(未起水滑作用的游离水分)的蒸发,在混凝土中形成透水的开放性毛细管路,尤其是混凝土拌合物在沉降水过程中析出的一部分备挤向上面,一部分聚集在集料颗粒上面形成透水的管。
(3)衬砌混凝土材料中有杂物,腐烂后形成缝隙或孔洞。
(4)灌注混凝土的工作未加处理或处理不当,产生结合不严的漏水缝隙。
(5)先拱后墙或先墙后拱施工的拱墙连接处填不严,形成渗漏。
(6)预留孔洞没有按防水要求处理也会形成渗漏通道。
3.衬砌周围的`天然水PH值超标对衬砌混凝土具有一定的腐蚀性,常见的有碳酸性,酸盐性加镁盐性腐蚀。
二、隧道防水技术及施工措施
1.防水混凝土防渗漏
混凝土是一种非均性材料,从微观上看属于多孔体,体内含有许多大小不同的微细孔隙。这些孔隙或因不同分为施工孔隙(由于浇灌、振捣质量的不良所引起)和构造孔隙(由于配比不当等原因索引起)。防水混凝土是从材料和施工两方面抑制和减少混凝土内部孔隙的生成,改变孔隙的特性(形状和大小),堵塞漏水通路提高混凝土本身密实性来达到防水的目的。它可分为防水混凝土,外加剂混凝土和膨胀水泥防水混凝土三种。
(1)普通防水混凝土
普通防水混凝土是以调整配合比的方法来提高自身的密实度和抗渗性的一种混凝土。要配制出质量良好的防水混凝土,一定要遵循以下技术要求:
a.水灰比不得大于。
b.混凝土的水泥用量不小于300kg/m3。
c.含砂率尾30~40%,灰砂比1∶2~1∶。
(2)外加剂防水混凝土
外加剂防水混凝土是依靠掺入少量有机或无机物外加剂来改混凝土的和易性,提高其密实性和抗渗性,以适应工程防水需要的一种混凝土。按所掺外加剂的种类不同可分为减水剂防水混凝土,加气剂防水混凝土,三醇胺防水混凝土和化铁防水混凝土。
a.防水混凝土
减水剂对水泥有强烈的分散作用,提高了混凝土的和易性。因此掺入减水剂后,可大大降低拌和用水,这样就减少了游离子,可以改善混凝土孔隙的分布,其孔径剂总孔隙率均显著减少,混凝土的密实性和抗渗性从而得提高。在使用时,木钙、糖蜜得掺量占水泥重量的~,超过时,将使用混凝土强度降低剂过分缓凝。
b.加气剂防水混凝土
c.三乙醇胺水防水混凝土
d.氯化铁防水混凝土
氯化铁防水剂的主要成分是三氯化铁和氯化亚铁,掺入适量的氯化铁防水剂,可以大大提高混凝土的抗渗透性。是几种常用外加剂防水混凝土中抗渗性最好的一种。
氯化铁防水剂的掺量一般以3%为宜,掺量过多,对钢筋锈蚀,混凝土干缩和凝结时间都有影响;掺量过少,则效果不显著,水灰比应不大于,拌和水中应扣除防水剂的含水量,水泥用量不少于310kg/m3,坍落度为3~5cm。冬季配置氯化铁防水混凝土时,应采用硅酸水泥,为了加速凝固,可将氯化铁防水剂掺量适当提高但不大于5%。
(3)膨胀水泥混凝土
膨胀水泥混凝土依靠水泥本身在水化硬化过程中形成大量体积增强大的结晶体,并产生一定膨胀能来减少或消除混凝土的体积收缩提高混凝土的抗裂性,从而提高混凝土的防水的能力,这是一种从内因解决混凝土抗渗性的新途径。
2.各种缝隙防漏
混凝土衬砌一般有三种缝隙,即施工缝、伸缩缝、沉降缝。这缝隙都是地下隧道渗漏的主要部位,必须注意处理。
(1)施工缝是衬砌混凝土间歇灌注时造成的,是防水工程的薄弱环节之一。一般在灌注第二次混凝土前,将第一次衬砌接头表面刷洗干净,铺上20~25m厚的水泥砂浆。
(2)沉降缝又称变形缝,是为防止不均匀沉降引起衬砌的开裂而设置的。伸缩缝是考虑混凝土的热胀冷缩而设置的缝隙。这两种缝隙也是渗漏水的主要通道。防水措施有沥青防水、沥青木板或橡胶带防水等方法。其中橡胶防水适用要求较严的衬砌工程。
3.疏排水
对一般性围岩裂隙渗水,采用相应的疏排水措施,将地下水引出,减轻地下水对衬砌结构的压力,有利于更好地进行防水,具体方式常采用盲沟、洞内排水沟及沉井等。
三、防水混凝土工程的施工
防水混凝土工程质量的好坏不仅取决于混凝土本身及其配比,而且施工过程中的各种工序对其质量有一定的影响,因此施工时,必须严格控制施工环节,避免一切可能造成渗漏的隐患。
(1)材料配合比必须认真按设计要求确定。
(2)严格检查、化验各种原材料,确保材料质量。
(3)防水混凝土施工,应尽可能一次浇灌完成,尽可能加长每次砌长度,以减少施工缝。
(4)做好基坑排水工作,严防地下水及地面水流入基坑造成积水,影响混凝土正常硬化,导致混凝土强度及抗渗性下降。
(5)混凝土运输过程中,要防止产生离析和坍落度损失。
(6)混凝土必须振捣密实,采用机械振捣时插入式振捣器插入,间距不超过有效半径的倍,要避免欠振、漏振和过振,要避免振捣器触及模板、止水带及埋设件等。
(7)要加强混凝土的养护,为防止混凝土表面出现裂缝,不宜过早拆模。
四、渗漏水处理施工工艺
1.检查墙面,标出渗漏水部位,根据渗漏水情况,确定处理方案。
对于点及裂纹渗漏水的,采用凿槽堵漏方案;对于面渗漏水的,视渗水轻重程度分别采用堵漏和注浆方案;对于施工缝的渗漏水,将采用注浆方案。但也不是绝对的,要根据具体情况,综合分析漏水原因而采取最适宜的处理方案。
2. 堵漏施工工艺
(1)对于裂缝渗漏水,沿裂缝剔凿出宽深各为20mm、40mm的凹型槽,对于渗漏点,则以渗漏点为圆心凿洞,孔洞直径为10~30mm,深为20~40mm,孔洞尽量保持与基面垂直。另外,凿连续墙槽缝要适当加深加宽,按接缝两边的疏松程度而定。
(2)彻底清理并清洗凹型槽及孔洞;
(3)取适当量的堵漏材料加水拌制成泥状,搓成条形或锥形,迅速将胶泥堵漏到槽(洞)中,并用力挤压密实,保持45~60秒不动。
(4)对漏水情况严重的,将采用注浆施工方案。
3.注浆、引流施工工艺
注浆主要是在施工缝部位,该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位,部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,尤其在拱顶部位,这样,该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。
(1) 查渗漏点
将基层表面擦干,立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。
(2) 凿眼及钻孔
先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向砼内打20mm的孔Ⅰ,孔深200~300mm,以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔。
五、结束语
通过施工实践,采取上述施工技术,很好的控制了结构的渗漏水现象,为同类隧道工程结构的渗漏水处理积累了一些经验,隧道防水,除了施工和技术方面的因素外,加强管理也是一个至关重要的因素。用长远发展的眼光看,只有加强管理,努力提高整体技术水平,才能保证工期,创优质工程,才能获得良好的经济效益和社会效益,企业才能得以发展。
参考文献
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厄勒海峡大桥
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隧道漏水是隧道中的主要病害之一,常见的隧道漏水危害有以下几点:1、在电力牵引区段,拱部漏水,会造成接触网跳闸、放电漏电,影响安全运营,造成人身伤害 2、在寒冷和严寒地区,隧道漏水会造成边墙结冰、拱部挂冰,侵入限界,影响隧道正常使用。还会造成衬砌冻胀裂损和洞内线路冻胀起伏不平等病害。 3、在洞内线路排水不良地段,造成土质和软岩地基的基床翻浆冒泥,整体道床下沉裂损病害。 4、隧道环境水中含有侵蚀性介质,造成衬砌混凝土和砂浆腐蚀损坏,降低衬砌的支承能力,增加大维修费用。 5、少数隧道暴雨后隧道衬砌或铺底破损涌水,淹没轨道,冲空道床,危害更严重。 对于隧道工作者来说,漏水病害并不陌生,而我们也一直在为整治漏水病。安能矿山
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隧道主要病害及其防治1.隧道掘进中的超欠挖现象:隧道在掘进开挖过程中,发生上、下、左、右轮廓超标。原因分析:测量不准,放线偏差较大;布孔位置偏差较大;炮孔钻眼过程中孔眼不直发生斜孔超限;爆破参数选择有误,装药量过多或不合理。防治措施:保证测量工作的换手复核制;精确计算爆破参数,正式进洞前进行工艺试验,地质条件变化时及时调整有关参数;钻孔过程中控制孔眼位置及其方向。2.隧道喷射砼脱层隆起现象:砼喷射层与岩面不粘结,砼喷层之间粘结不好。原因分析:受喷面松动岩石未清除;受喷岩面浮碴杂物未用压力风、压力水冲洗或冲洗不彻底;受喷面滴水、淋水、集中出水点未处理;间隔喷砼前一层喷面未用风、水清洗浮碴。风压与喷射距离不协调。防治措施:清除松动岩石,清除受喷面浮碴杂物;对喷水、淋水、集中出水点的受喷面采用凿槽、埋管进行引导疏干处理;喷射砼前进行试喷,确定风压与喷射距离之间的协调关系。3.隧道锚杆拉力不足现象:锚杆安装不牢固、抗拔力不够。原因分析:锚固长度不够;砂浆灌注不饱满;砂浆包裹锚杆厚度不够或根本没有;孔眼内杂物没有处理干净;孔眼深度同锚杆长度不配套。防治措施:钻孔直径应与锚杆直径相配套;严格按设计孔深钻孔;压浆前用压力风及压力水冲净孔眼;锚杆除锈、矫直,安装时确保锚杆与孔眼中心线在同一直线上;孔内注浆从孔底开始,均匀连续进行,中途不得中断;采用早强药包裹锚杆时,处理后的锚杆外径应与孔眼直径配套。4.隧道衬砌砼麻面现象:砼表面缺浆、粗糙、凸凹不平,但无钢筋和石子外露。原因分析:模板表面在砼浇筑前未清理干净,拆模时砼表面被粘损;未全部使用钢模板,夹杂其他类型模板;模板表面脱模剂涂刷不均匀,造成砼拆模时发生粘模;模板拼缝处不够严密,砼浇筑时模板缝处砂浆流走;砼振捣不够,砼中空气未排除干净。防治措施:模板表面认真清理,不得沾有干硬水泥砂浆等杂物;全部使用钢模板;砼脱模剂涂刷均匀,不得漏刷;振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实,严防漏捣,振捣手在振捣时掌握好止振的标准:砼表面不再有气泡冒出。5.隧道衬砌砼蜂窝现象:砼局部酥松,石子间几乎没有砂浆,出现空隙,形成蜂窝状的孔洞。原因分析:砼配合比不准,原材料计量错误;砼未能充分搅拌,和易性差,无法振捣密实;未按操作规程浇筑砼,下料不当,发生石子与砂浆分离造成离析。漏振造成蜂窝;模板上有大孔洞,砼浇筑时发生严重漏浆造成蜂窝。防治措施:采用电子自动计量拌和站拌料,每盘出料均检查砼和易性;砼拌和时间应满足其拌和时间的最小规定;砼下料高度超过2m以上应使用串筒或滑槽;砼分层厚度严格控制在750px之内;振捣时振捣器移动半径不大于规定范围;振捣手进行搭接式分段,避免漏振;仔细检查模板,并在砼浇筑时加强现场检查。6.隧道衬砌砼孔洞现象:砼结构内有空隙,局部没有砼,或蜂窝巨大。原因分析:钢筋密集、预埋件密集,砼无法进入,无法将模板填满;未按顺序振捣砼,产生漏振。砼坍落度太小,无法振捣密实。砼中有硬块或其他大件杂物,或有其它材料、工具、用具落入;不按规定程序下料,或一次下料过多,来不急振捣造成。防治措施:粗骨料最大粒径应满足规范要求;防止漏振,专人跟班检查;保证砼的流动性符合现场浇筑条件,施工时检查每盘到现场的砼,不合格坚决废弃不用;防止砂、石中混有粘土块或冰块等杂物;防止杂物落入正浇筑的砼中,如发现有杂物应马上进行清理。7.隧道砼露筋现象:钢筋砼结构内的主筋、副筋或箍筋等露于砼表面。原因分析:钢筋尺寸大于设计,局部有紧贴模板现象;砼浇筑振捣时,钢筋垫块移位或脱落造成钢筋移位紧贴模板;钢筋砼结构断面较小,钢筋过密,如遇大骨料卡在钢筋上,砼将不能裹住钢筋造成露筋;砼拆模过早,模板将砼带落造成露筋。防治措施:绑扎钢筋前,认真检查钢筋几何尺寸,不符合要求的一律返工;垫块按一米间距梅花状布置,钢筋密集处应加垫;砼配比中的粗骨料最大尺寸应附合规范要求,并在收料时严格控制;砼拆模严格执行规范规定强度。8.隧道衬砌砼缺棱掉角现象:砼结构直边处、棱角处局部掉落,有缺陷。原因分析:砼浇筑后养护不好,边角处水分散失严重,造成局部强度低,在拆模时造成前述现象;模板在折角处设计不合理,拆模时对砼棱角产生巨大应力;拆模时野蛮施工,边角处受外力撞击;成品保护不当,被车或其他机械刮伤。防治措施:加强养护工作,保证砼强度均匀增长;设计模板时,将直角处设计成圆角或略大于90°;拆模时精心操作;按成品防护措施防护,防止意外伤害。9.隧道渗漏水现象:隧道衬砌后出现渗漏水。原因分析:混凝土抗渗能力差;防水板焊接不紧密;排水管堵塞;施工缝处理不好。防治措施:采用高性能砼,控制水泥用量,增强砼自身防渗能力。衬砌防水材料必须进行试验,确定合格后使用,防水板吊挂安装要严格控制操作程序及工艺标准,做到平顺,松紧适宜,围岩表面突出物体必须清除,防水板连接采用热溶焊接,确保连接强度。铺设环、纵向排水管时严格按操作规程施工,同时可根据水量大小进行适当调整,水大时可加大铺设密度,同时做好排水管的保护工作,防止砂浆渗入堵塞,并用横向排水管引至排水沟,保证排水畅通。各种类型的施工缝均采用钢丝刷将接缝处的砼面刷毛,或采用高压水冲洗直至露出表面石子,在新砼浇筑前,先刷水泥浆两道,再浇筑25px同级配砂浆,对水量明显地段可以加设橡胶止水带。10.隧道整体台车衬砌接茬处发生错台现象:相邻断面衬砌砼表面接茬处错台超出验收标准。原因分析:台车刚度小,砼浇筑时发生变形;模板使用时间过长发生变形;相邻节段接茬处未采取处理措施。防治措施:台车设计时加大刚度,挠度检算可采用稍大的安全系数;模板发生变形时一律进行更换;相邻节段接茬处采用加强措施如使用横向液压千斤顶、丝杠顶撑等使相接处密贴。
深埋隧道工程的灾害地质问题论文
摘要 :在进行深埋隧道工程施工过程中,由于洞程较长,洞深埋设较大,地质条件较复杂,在施工时,如果处理措施不当会出现高地温、岩爆、高压涌水等问题。鉴于此,以实际工程为例,对深埋隧道工程主要存在的灾害地质问题进行了分析和探讨,保证了施工的顺利进行,以期为类似工程提供参考与借鉴。
关键词 :深埋隧道工程;灾害地质;高压涌水
1工程概况
太行山高速公路邯郸东坡隧道位于武安市岭底村南、七水岭村东、涉县东坡村东北处。隧道为分离式特长隧道,隧道工程总施工长度为3134m。左幅为ZK38+624~ZK41+740,长3116;右幅为K38+642~K41+776。最大埋深为176m。本文以此工程为例,对深埋隧道工程主要灾害地质问题进行分析和探讨。
2深埋隧道中的高地温难题
深埋地下隧道的工程中,地质问题是需要进行探索和研究的关键领域,最先要通过预测天然地温,一旦地温超过30℃一般将其称之为高地温。高地温不仅会恶化深埋隧道作业的环境,还会严重降低工人的劳动生产率,甚至会对现场施工人员的生命造成极大危害。此外,对深埋隧道施工材料选取的难度也相应增加[1]。然而,地温值是随着地下工程埋深在不断变化的,但地下工程的最大埋深和地温值的增加关系不是呈线性的,因为造成这种深埋隧道中的高地温问题的原因主要是地下水活动以及近期岩浆活动中放射性生热元素含量较高等。
3深埋隧道与岩爆的高地应力问题
在深埋地下隧道的工程中,其中一个突出的地质难题就是岩爆问题。地下隧道工程埋得越深,其地应力就会越高。深埋隧道工程和近地表工程的不同之处除了具有较高的水平构造应力外,最主要取决于围岩出现的高地应力。它不仅在硐侧壁引起高压应力,还导致硐顶部出现高拉应力,这样会导致硐室围岩不稳定,埋下隐患。由于高地应力的存在,一些黏性土含量较高,而硬岩含量较低的围岩就会产生被塑性挤出的可能。高地应力不断释放,地下隧洞就会发生变形,往往会出现隧洞短时间内突然变小的异常现象。就好比从掌子面距离正洞30m开始,洞身变形的长度有40m,起初的支架保护结构破坏就会非常严重,通过测量计算,隧洞拱顶的下沉在10~20cm之间,隧洞的拱脚和边墙也出现不同程度的挤压和移位,甚至还有混凝土开裂的情况[2]。这时就需设计一套科学有效、刚柔结合、综合治理的施工方案。为克制高地应力,考虑使用约1万根超长锚杆,要求总长超过11×104m,把地下隧洞中的断面改成环形成拱,做到先柔后刚、先放后抗的设计要求。岩爆受影响的原因有地震爆破,也有相邻岩爆或机械等外因动力的振动,但其中影响岩爆的最基本原因是岩石的结构特征。经过大量的数据分析发现,岩石颗粒排列呈定向排列还是随机排列,岩石是胶结连接还是结晶连接,是钙质胶结还是硅质胶结,这最终关系着岩爆烈度的强弱。例如:(1)随机排列的花岗岩、闪长岩等岩石的岩爆烈度,会比片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩等具有定向排列的围岩颗粒更强一些;(2)结晶连接的深层岩浆岩石中的岩爆烈度比胶结连接的沉积岩强;(3)具有硅质胶结岩石的天生桥二级水电站引水隧洞比关村坝的隧道中钙质胶结岩石的爆烈度强。
4深埋隧道中的高压涌水难题
深埋地下隧道的施工过程中,除了高地温以外,涌水问题也成为隧道运营中亟待解决的又一难题。由于地质条件复杂,隧道通过的地段会挖掘出很多水流量大的地质单元,一般就会出现涌水量大或水头压力高的情况。地下水水压在深部岩体中极高时,就会导致岩体水力劈裂。这就说明在高水头压力的作用下,在岩体的突水点附近,岩体断续裂隙、裂缝是朝着某个方向的,受网状交织的构造裂隙影响,经过融合后发生扩展的裂隙、空隙最终张裂开来。随着隧道深部岩体涌水量越来越大,地下水水压越来越高,会导致深埋隧道工程围岩水力劈裂。一旦出现水力劈裂的情况,就会迅速连通裂隙,空隙的张裂程度就会越来越大,涌水的渗透力会越来越强。再加上动水压力的影响,裂隙会再扩展,而使在裂隙面上的充填物发生剪切变形和位移。不论是在深埋隧道工程中还是在浅埋隧道中,容易发生的地质灾害主要表现为断层破碎带,岩体不整合接触面和结构不利组合段造成的塌方、地震,还有瓦斯爆炸、有害气体以及溶岩塌陷、泥屑流等[3]。其中,瓦斯爆炸主要指甲烷CH4在相对封闭的煤系构造地层中,由冲击波的产生、剧烈的氧化作用而导致的爆破,其灾害性极强。
5基岩裂隙水
基岩裂隙水的含义
只有储存在坚硬岩石裂隙中的非可溶性地下水,才被统一归纳在基岩裂隙水的`传统范畴中,根据含水介质的基础特征,可以将地下水分为空隙、裂隙、岩溶3种,但并非在地下水、岩石以及岩石中的空隙这3者之中产生对应关系。贮水空隙系统具有双重空隙介质,在地下水勘探中,关于贮水空隙类型还探索到了新的领域。基岩裂隙水主要存在于受符合地质构造条件的属坚硬或半坚硬的岩石所控制的以裂隙为主的贮水空间,是具有运动、富集规律的地下水。不管是溶蚀裂隙地下水在可溶性岩石中的部分,还是孔隙裂隙水中的半坚硬岩石,都属于基岩裂隙水,而它与其他类型地下水的基本区别,关键在于是不是受地质构造因素的严格控制。岩石含水的裂隙有成岩裂、构造裂和风化裂,主要是依照它的成因来划分的。如果非要与风化裂隙水和成岩裂隙水作比较,那么水源集中、水量较大的必定是构造裂隙。
基岩裂隙水的特点
由于主控因素作用,不同的蓄水构造中分布、富集基岩裂隙水的基本规律和决定主控的因素也基本相同,具有独特的分布和运动规律。我国基岩裂隙水富集的基本特色理论就是蓄水构造系统,其主要特点如下。(1)基岩裂隙水具有复杂多样的埋藏和分布形态。将储存、运移基岩裂隙水的空间和通道,叫做岩石裂隙。基岩裂隙的大小和基岩裂隙的形状,以及控制埋藏和分布裂隙发育带的产状,都是受地质构造、地层岩性、地貌条件等影响的。埋藏、分布不均匀的基岩裂隙水,大多具有不规则的含水层、多种多样形态、分布呈带状的特点[4]。比如用脆性和塑性这两种地层做比较,会产生较强的赋水性。若裂隙发育在褶皱构造中,像褶皱轴、转折、背斜倾伏等处,富水段的形成就会比较容易,而压性断裂破碎带中的赋水性是比较差的。(2)复杂的基岩裂隙水中,由于储存空间中不均匀的介质,埋深程度不同的同一含水层,其地下水的运动状态也各有不同。对于岩石中所要形成和分布的空隙,最基础的因素是地质构造,主要表现在:岩石裂隙的发育和裂隙水的储存都是受地质构造和地层岩性所影响,其中,基岩裂隙水的运动规律也被地质构造所牵制。由于地下水面的不同,即便是在基岩相同的裂缝水中,也是有时而出现无压水,时而出现承压水的情况[5]。层流、管道流、紊流、明渠流水是在岩石裂隙、溶洞的特殊形态作用下形成水运动的不同状态,因此,基岩裂隙水的不均一性以及强烈的方向感,是导致裂隙岩体的透水复杂多样、不具有规律性的根本原因。
6结论
在深埋地下隧道的工程中,比较突出的几大地质难题包括高地应力及岩爆问题、高压涌水突水问题、高地温问题等。此外,还有像地震震害、瓦斯有害气体爆炸以及涌水突泥、围岩塌方、岩溶塌陷、泥屑流等。于是,在这个复杂的、系统的深埋隧道工程中,关于灾害地质的研究,对隧道工程能否顺利开展是关键的一步,在隧道工程施工前应按照隧道工程的各方面具体情况,采取有效、有针对性的防御措施。
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参考义献 这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。那么,桥梁与隧道工程论文参考文献有哪些呢?下面我为大家收集一些优秀的范例,大家不妨多加参考!
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