[发明专利]高海拔地区隧道工程中针对不良地质的施工方法

说明书

一种高海拔地区隧道工程中针对不良地质的施工方法，包括以下步骤：（1）提供超前地质报告；（2）超前支护施工；（3）隧道掘进；（4）针对涌水进行排水处理；（5）初期支护施工；（6）初期支护完成后，对拱顶拱腰变形较大位置进行注浆加固；（7）在低温混凝土表面敷设一层防水层，并使用土工布防护；（8）仰拱和二衬施工。本发明的施工方法有效地降低了不良地质对隧道施工的破坏程度和施工风险，确保了施工安全，为高海拔隧道设计与施工提供了大量的宝贵经验，并为高海拔、高寒地区的隧道设计施工起到了有利的指导和借鉴作用。

技术领域

本发明涉及隧道工程的施工技术领域，具体地，涉及一种高海拔地区隧道工程中针对不良地质的施工方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，隧道等深部线性岩石工程越来越多，且深度也越来越大。我国西部特别是西南地区交通基础和水电资源开发建设已进入鼎盛时期，与此相关的交通设施提升改造建设和发展建设规模不断增大，高海拔地区建成、即将建成和规划建设的深埋长大隧洞越来越多。我国西南高原由欧亚大陆板块与印度洋板块挤压形成，地质年代新、板块构造活跃，随着岩体深度的增加，其赋存的地质环境更为复杂，地应力更高，开挖诱发的工程地质灾害更加突出、严重。

高海拔地区的隧道主要不良地质是涌水、高地应力产生的岩爆及大变形等。首先，隧道围岩的断层破碎带、岩体侵入接触破碎带、节理密集带、富水带等较为发育，岩体较破碎—破碎，围岩级别较低，F6、F7断层破碎带及岩性接触带等围岩段属中等富水区，涌水量大，开挖可能导致涌突水现象。其次，隧道最大埋深可能在千米以上，且部分岩体为花岗岩等硬质岩，隧道开挖后可能会产生岩爆。最后，隧道穿越断层破碎带，地层岩性局部为软岩，可能存在高地应力现象，因此隧道深部软质岩存在大变形的可能。

由于区域环境独特，且面临高海拔、高寒等恶劣条件，加之国内缺少建设此类隧道的工程经验，因此亟需解决这方面的问题和缺陷。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种高海拔地区隧道工程中针对不良地质的施工方法。本发明的施工方法有效地降低了不良地质对隧道施工的破坏程度和施工风险，确保了施工安全，为高海拔隧道设计与施工提供了大量的宝贵经验，并为高海拔、高寒地区的隧道设计施工起到了有利的指导和借鉴作用。

为实现上述目的，本发明提供了一种高海拔地区隧道工程中针对不良地质的施工方法，包括以下步骤：

（1）提供超前地质报告；利用地质雷达，进行超前地质预报，沿测线进行数据采集，连续探测，得到雷达反射剖面，由此提供隧道开挖工作面前方的建议围岩级别、不良地质体预报以及掌子面前方的水文地质条件和可能出现的涌水预报；

（2）超前支护施工；采用直径为30-35mm的超前锚杆对掌子面前方围岩进行锁定，所述超前锚杆的长度为4-4.5m，外插角根据实际情况进行调整，保证在一个循环的爆破之后仍有一部分锚杆存留在岩体中，对掌子面起加固作用；

（3）隧道掘进；在掌子面上设置多个钻孔，多个钻孔分别形成掏槽和爆破孔，在爆破孔内装填炸药，装填完毕后实施引爆；爆炸后，及时向掌子面喷雾、洒水，湿润岩面，通过喷雾、洒水软化围岩，促使岩层原始应力的释放调整，同时降低因爆破引起的空气中的粉尘含量，接着进行爆后出渣处理；

（4）针对涌水进行排水处理；包括涌水作业面处理以及设置排水系统与涌水出水头连接，在涌水正坡段时由排水系统直接引排至隧道的平导中部的排水沟，在涌水反坡地段时采用移动泵站的排水方法，设泵站接力排水，引排至正坡洞中部的排水沟，所述排水沟在路基外侧设置污水处理系统后引排至路基排水沟；

（5）初期支护施工；在隧道壁上施作4. 5-4.8 m 长涨壳式预应力中空锚杆，然后喷涂一层6-8cm厚的钢纤维混凝土，然后悬挂Ф6 mm的网片；然后架设型钢拱架，最后再在型钢拱架的径向内表面上喷涂一层低温混凝土；