地下洞室的工程地质问题 - 副本

1、第十三章第十三章 地下洞室的工程地质研究地下洞室的工程地质研究 第一节第一节 地下洞室围岩应力的重分布及变形破坏地下洞室围岩应力的重分布及变形破坏 第二节第二节 地下洞室位置选择的工程地质评价地下洞室位置选择的工程地质评价 第三节第三节 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析地下洞室围岩稳定性的工程地质分析 第四节第四节 隧道施工的工程地质问题及提高围岩稳定性的措施隧道施工的工程地质问题及提高围岩稳定性的措施 概概 述述 地下洞室地下洞室的定义：指在地下或山体内部的各类建筑物。的定义：指在地下或山体内部的各类建筑物。 例如：例如： v地下交通运输用的铁道和公路隧道、地下铁道等；地下交通运输用的铁道和

2、公路隧道、地下铁道等； v地下工业用房的地下工厂、电站和变电所及地下矿地下工业用房的地下工厂、电站和变电所及地下矿 井巷道、地下输水隧洞等；井巷道、地下输水隧洞等； v地下储存库房用的地下车库、油库、水库和物资仓地下储存库房用的地下车库、油库、水库和物资仓 库等；库等； 第一节第一节 地下洞室围岩应力的重分布及变形破坏特征地下洞室围岩应力的重分布及变形破坏特征 v一一、应力重力分布特征应力重力分布特征 v地下洞室开挖前，岩体内的应力状态称为初始应力 状态，即地应力状态。 v这种应力重分布只限于洞室周围岩石，通常将洞室 周围发生应力重分布的这一部分岩体叫做围岩，而 把重分布后的应力状态叫做围岩应

3、力状态或者二次 应力状态。该应力称为重分布应力、二次应力和围重分布应力、二次应力和围 岩应力岩应力。 二、地下洞室围岩变形破坏特征二、地下洞室围岩变形破坏特征 v1、冒顶、冒顶 v2、侧壁滑塌与内鼓、侧壁滑塌与内鼓 v3、底鼓及径缩、底鼓及径缩 v4、岩爆、岩爆 v5、局部破坏、局部破坏 v6、围岩破坏导致的地面沉降、围岩破坏导致的地面沉降 v （1）塌落带）塌落带 （2） 裂隙带裂隙带 v （3）弯曲带）弯曲带 一般来说，地下工程所要解决的主要工程地质问题一般来说，地下工程所要解决的主要工程地质问题 有如下方面：有如下方面： v1在已选定的工程位置上判定地下建筑工程所在岩体在已选定的工程位置

4、上判定地下建筑工程所在岩体 的稳定性。这个阶段除进行一般的岩体稳定评价以外，的稳定性。这个阶段除进行一般的岩体稳定评价以外， 还要解决一些与土建设计有关的岩体稳定方面的问题，还要解决一些与土建设计有关的岩体稳定方面的问题， 这些问题有：这些问题有： （1）洞室四周岩体的）洞室四周岩体的围岩压力围岩压力的评价（即岩体本身对衬砌支护的评价（即岩体本身对衬砌支护 的压力评价）；的压力评价）； （2）岩体内）岩体内地下水压力地下水压力的评价（即地下水对衬砌支护的压力）；的评价（即地下水对衬砌支护的压力）； （3）提出保护围岩稳定性和提高稳定性的）提出保护围岩稳定性和提高稳定性的加固加固措施；措施； v

5、2在选择地下建筑工程位置时，判定拟建工程的区域在选择地下建筑工程位置时，判定拟建工程的区域 稳定性和山体岩体的稳定性（包括洞口边坡稳定和洞稳定性和山体岩体的稳定性（包括洞口边坡稳定和洞 身岩体的稳定）。身岩体的稳定）。 v围岩围岩：地下洞室周围的围岩土体。即洞室周围受到开挖影响，：地下洞室周围的围岩土体。即洞室周围受到开挖影响， 大体相当于地下洞室宽度或平均直径大体相当于地下洞室宽度或平均直径3倍左右范围内的岩土体。倍左右范围内的岩土体。 地铁塌方事故： v北京：北京：2007年年3月月28日海淀南路地铁日海淀南路地铁10号线工程塌方，号线工程塌方， 6名施工者被埋；名施工者被埋； v广州：广

6、州：2008年年1月月17日，珠江大桥引桥下双桥路旁边日，珠江大桥引桥下双桥路旁边 花圃内地面突然下陷；花圃内地面突然下陷； v深圳：深圳：2008年年4月月1日，龙岗区地铁日，龙岗区地铁3号线工地施工时号线工地施工时 发生坍塌，造成发生坍塌，造成3死死2伤伤。 洞室分类洞室分类 成因成因 人工洞室人工洞室 天然洞室天然洞室 过水洞室过水洞室 不过水洞室不过水洞室 有压洞室有压洞室 无压洞室无压洞室 第二节第二节 地下洞室位置选择的工程地质评价地下洞室位置选择的工程地质评价 一、地下工程总体位置的选择一、地下工程总体位置的选择 在进行地下工程总体位置选择时，在进行地下工程总体位置选择时，首先要

7、考虑区域稳首先要考虑区域稳 定性定性，此项工作的进行主要是向有关部门收集当地的有关，此项工作的进行主要是向有关部门收集当地的有关 地震地震、区域地质构造史区域地质构造史及及现代构造运动现代构造运动等资料，进行综合等资料，进行综合 地质分析和评价。特别是对于区域性深大断裂交会处，近地质分析和评价。特别是对于区域性深大断裂交会处，近 期活动断层和现代构造运动较为强烈的地段，尤其要引起期活动断层和现代构造运动较为强烈的地段，尤其要引起 注意。注意。 一般认为，具备下列条件是宜于建洞的：一般认为，具备下列条件是宜于建洞的： 1.基本地震烈度一般小于度，历史上地震烈度及震级不基本地震烈度一般小于度，历史

8、上地震烈度及震级不 高，无毁灭性地震；高，无毁灭性地震； 2.区域地质构造稳定，工程区无区域性断裂带通过，附近区域地质构造稳定，工程区无区域性断裂带通过，附近 没有发震构造；没有发震构造； 3.第四纪以来没有明显的构造活动。第四纪以来没有明显的构造活动。 区域稳定性问题解决以后，即地下工程总体位置选定区域稳定性问题解决以后，即地下工程总体位置选定 后，进一步就要选择建洞山体，一般认为理想的建洞山体后，进一步就要选择建洞山体，一般认为理想的建洞山体 具有以下条件：具有以下条件： 1.在区域稳定性评价基础上，将洞室选择在安全可靠的地段；在区域稳定性评价基础上，将洞室选择在安全可靠的地段； 2.建洞

9、区构造简单，岩层厚且产状平缓，构造裂隙间距大、组数少，建洞区构造简单，岩层厚且产状平缓，构造裂隙间距大、组数少， 无影响整个山体稳定的断裂带；无影响整个山体稳定的断裂带； 3.岩体完整，成层稳定，且具有较厚的单一的坚硬或中等坚硬的地岩体完整，成层稳定，且具有较厚的单一的坚硬或中等坚硬的地 层，岩体结构强度不仅能抵抗静力荷载，而且能抵抗冲击荷载；地层，岩体结构强度不仅能抵抗静力荷载，而且能抵抗冲击荷载；地 形完整，山体受地表水切割破坏少，没有滑坡、塌方等早期埋藏和形完整，山体受地表水切割破坏少，没有滑坡、塌方等早期埋藏和 近期破坏的地形。近期破坏的地形。 4.岩溶很不发育，山体在满足进洞生产面积

10、的同时，具有较厚的洞岩溶很不发育，山体在满足进洞生产面积的同时，具有较厚的洞 体顶板厚度作为防护地层；体顶板厚度作为防护地层； 地下水影响小，水质满足建厂要求；地下水影响小，水质满足建厂要求； 5.无有害气体及异常地热；无有害气体及异常地热； 二、二、洞口洞口选择的工程地质条件选择的工程地质条件 洞口的工程地质条件，主要是考虑洞口处的洞口的工程地质条件，主要是考虑洞口处的地形地形及及岩性岩性、 洞口底的洞口底的标高、洞口的方向标高、洞口的方向等问题。等问题。 至于洞口数量和位置（平面位置和高程位置）的确定必须至于洞口数量和位置（平面位置和高程位置）的确定必须 根据工程的具体要求，结合所处山体的

11、地形、工程地质及水文根据工程的具体要求，结合所处山体的地形、工程地质及水文 地质条件等慎重考虑，因为出入口位置的确定，一般来说，基地质条件等慎重考虑，因为出入口位置的确定，一般来说，基 本上就决定了地下洞室轴线位置和洞室的平面形状。本上就决定了地下洞室轴线位置和洞室的平面形状。 （一）洞口的地形和地质条件（一）洞口的地形和地质条件 洞口宜设在山体坡度较大的一面（大于洞口宜设在山体坡度较大的一面（大于 30），岩层完整，覆盖层较薄，最好设置在），岩层完整，覆盖层较薄，最好设置在 岩层裸露的地段，以免切口刷坡时刷方太大，岩层裸露的地段，以免切口刷坡时刷方太大， 破坏原来的地形地貌。破坏原来的地形地

12、貌。 （二）洞口底标高的选择（二）洞口底标高的选择 洞口底的标高一般应洞口底的标高一般应高于高于谷底最高洪水位以谷底最高洪水位以 上上0.51.0的位置（千年或百年一遇的洪水的位置（千年或百年一遇的洪水 位），以免在山洪暴发时，洪水泛滥倒灌流入地位），以免在山洪暴发时，洪水泛滥倒灌流入地 下洞室；下洞室； （三）洞口边坡的物理地质现象（三）洞口边坡的物理地质现象 在选择洞口位置时，必须将进出口地段的在选择洞口位置时，必须将进出口地段的 物理地质现象调查清楚。物理地质现象调查清楚。 洞口应尽量避开易产生崩塌、剥落和滑坡洞口应尽量避开易产生崩塌、剥落和滑坡 等地段，或易产生泥石流和雪崩的地区。以免

13、等地段，或易产生泥石流和雪崩的地区。以免 对工程造成不必要的损失。对工程造成不必要的损失。 三、洞室轴线选择的工程地质条件三、洞室轴线选择的工程地质条件 洞室轴线的选择主要是由地层岩性、岩层产状、地洞室轴线的选择主要是由地层岩性、岩层产状、地 质构造以及水文地质条件等方面综合分析来考虑确定。质构造以及水文地质条件等方面综合分析来考虑确定。 （一）布置洞室的岩性要求（一）布置洞室的岩性要求 洞室工程的布置对岩性的要求是：洞室工程的布置对岩性的要求是：尽可能使地层岩性均一，尽可能使地层岩性均一， 层位稳定，整体性强，风化轻微，抗压与抗剪强度较大的岩层中层位稳定，整体性强，风化轻微，抗压与抗剪强度较

14、大的岩层中 通过。通过。一般说来，举凡没有经受剧烈风化及构造运动影响的大多一般说来，举凡没有经受剧烈风化及构造运动影响的大多 数岩层都适宜修建地下工程。数岩层都适宜修建地下工程。 （二）地质构造与洞室轴线的关系（二）地质构造与洞室轴线的关系 下面进一步分析有关洞室轴线与岩层产状要素以及下面进一步分析有关洞室轴线与岩层产状要素以及 与地质构造的关系。与地质构造的关系。 1当洞室轴线平行于岩层走向时，根据岩层产状要当洞室轴线平行于岩层走向时，根据岩层产状要 素和厚度不同大体有如下三种情况：素和厚度不同大体有如下三种情况： （）在水平岩层中（岩层倾角（）在水平岩层中（岩层倾角510），），若岩层薄，

15、彼此若岩层薄，彼此 之间联结性差，又属不同性质的岩层，在开挖洞室（特别是大跨度之间联结性差，又属不同性质的岩层，在开挖洞室（特别是大跨度 的洞室）时，常常发生塌顶，因为此时洞顶岩层的作用如同的洞室）时，常常发生塌顶，因为此时洞顶岩层的作用如同过梁过梁， （过梁（过梁 ：可分为砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。主：可分为砖拱过梁、钢筋砖过梁和钢筋混凝土过梁三种。主 要设置在墙体上开设门窗等洞的上方，承受洞口上部的荷载。）要设置在墙体上开设门窗等洞的上方，承受洞口上部的荷载。） 它很容易由于层间的拉应力到达极限强度而导致破坏。如果水它很容易由于层间的拉应力到达极限强度而导致破坏。如果水 平

16、岩层具有各个方向的裂隙，则常常造成洞室大面积的坍塌。因此，平岩层具有各个方向的裂隙，则常常造成洞室大面积的坍塌。因此， 在选择洞室位置时，在选择洞室位置时，最好选在层间联结紧密、厚度大（即大于洞室最好选在层间联结紧密、厚度大（即大于洞室 高度二倍以上者）不透水、裂隙不发育，又无断裂破碎带的水平岩高度二倍以上者）不透水、裂隙不发育，又无断裂破碎带的水平岩 体部位，体部位，这样对于修建洞室是有利的（图这样对于修建洞室是有利的（图8-12）。）。 （）在倾斜岩层中（）在倾斜岩层中，一般说来是不利的，因一般说来是不利的，因 为此时岩层完全被洞室切割，若岩层间缺乏紧为此时岩层完全被洞室切割，若岩层间缺乏

17、紧 密联结，又有几组裂隙切割，则在洞室两侧边密联结，又有几组裂隙切割，则在洞室两侧边 墙所受的侧压力不一致，容易造成洞室边墙的墙所受的侧压力不一致，容易造成洞室边墙的 变形（图变形（图8-13）。）。 （）在近似直立的岩层中（）在近似直立的岩层中，一定要注意不能一定要注意不能 把洞室选在软硬岩层的分界线上把洞室选在软硬岩层的分界线上（图（图8-14）。 特别要注意特别要注意不能不能将洞室置于直立岩层厚度与洞将洞室置于直立岩层厚度与洞 室跨度相等或小于跨度的地层内（图室跨度相等或小于跨度的地层内（图8-15）。）。 v因为地层岩性不一样，在地下水作用下更易因为地层岩性不一样，在地下水作用下更易

18、促使洞顶岩层向下滑动，破坏洞室，并给施促使洞顶岩层向下滑动，破坏洞室，并给施 工造成困难。工造成困难。 当洞室轴线与岩层走向垂直正交时，为较好的洞当洞室轴线与岩层走向垂直正交时，为较好的洞 室布置方案。室布置方案。 （）当岩层倾角较陡，各岩层可不需依靠相互间的（）当岩层倾角较陡，各岩层可不需依靠相互间的 内聚力联结而能完全稳定。因此，若岩性均一，结构内聚力联结而能完全稳定。因此，若岩性均一，结构 致密，各岩层间联结紧密，节理裂隙不发育。在这些致密，各岩层间联结紧密，节理裂隙不发育。在这些 岩层中开挖地下工程岩层中开挖地下工程最好最好（图（图8-16）。）。 （）当岩层倾角较平缓，洞室轴线与岩层

19、倾斜的夹（）当岩层倾角较平缓，洞室轴线与岩层倾斜的夹 角较小，若岩性又属于非均质的、垂直或外交层面节角较小，若岩性又属于非均质的、垂直或外交层面节 理裂隙又发育时，在洞顶就容易发生局部石块坍落现理裂隙又发育时，在洞顶就容易发生局部石块坍落现 象，洞室顶部常出现阶梯形特征（图象，洞室顶部常出现阶梯形特征（图8-17）。）。 （）洞室横穿（）洞室横穿向斜向斜层。在向斜的轴部有时可遇到大层。在向斜的轴部有时可遇到大 量量地下水的威胁和洞室顶板岩块崩落的危险地下水的威胁和洞室顶板岩块崩落的危险。因轴部。因轴部 的岩层遭到挤压破碎常呈上窄下宽的楔形石块（图的岩层遭到挤压破碎常呈上窄下宽的楔形石块（图8-

20、 18），组成），组成倒拱形倒拱形，因而使其轴部，因而使其轴部岩层压力增加岩层压力增加，洞，洞 顶岩块最容易突然地坍落到洞室。顶岩块最容易突然地坍落到洞室。 另外，由于轴部岩层破碎又弯曲呈盆形，在这些地带另外，由于轴部岩层破碎又弯曲呈盆形，在这些地带 往往是往往是自流水储存自流水储存的场所。（图的场所。（图8-19）。）。 洞室轴线穿过褶曲地层时，一般洞室轴线穿越洞室轴线穿过褶曲地层时，一般洞室轴线穿越 褶曲地层时可遇到以下几种情况：褶曲地层时可遇到以下几种情况： （）洞室轴线横穿（）洞室轴线横穿背斜层背斜层。由于背斜呈上拱形。由于背斜呈上拱形。 岩层被破碎如石砌的拱形结构，能很好的将上覆岩岩

21、层被破碎如石砌的拱形结构，能很好的将上覆岩 层的荷重传递到两侧岩体中去。层的荷重传递到两侧岩体中去。 因而地层压力既小又较少发生洞室顶部塌坍的事故因而地层压力既小又较少发生洞室顶部塌坍的事故。 但是应注意若岩层受到剧烈的动力作用被压碎，则但是应注意若岩层受到剧烈的动力作用被压碎，则 顶板破碎岩层容易产生小规模掉块。因此，当洞室顶板破碎岩层容易产生小规模掉块。因此，当洞室 穿过背斜层也穿过背斜层也必须进行支撑和衬砌必须进行支撑和衬砌（图（图8-20）。 第三节第三节 地下洞室围岩稳定性的工程地质分析地下洞室围岩稳定性的工程地质分析 一、围岩稳定的概念一、围岩稳定的概念 围岩稳定围岩稳定是指在一定

22、时间内、在一定的地质力和工是指在一定时间内、在一定的地质力和工 程力作用下岩体不产生破坏和失稳。程力作用下岩体不产生破坏和失稳。 v影响因素影响因素 v（一）岩石特性（一）岩石特性 v（二）地质构造（二）地质构造 v（三）岩体结构（三）岩体结构 v（四）地下水与岩溶（四）地下水与岩溶 v（五）构造应力（五）构造应力 v（六）洞室跨度（六）洞室跨度 v（七）开挖方式（七）开挖方式 v（八）支护方式（八）支护方式 v（九）支护时间（九）支护时间 第四节第四节 隧道施工的工程地质问题及提高围岩稳隧道施工的工程地质问题及提高围岩稳 定性的措施定性的措施 隧道施工的工程地质问题隧道施工的工程地质问题 （

23、一）围岩变形破坏引起的塌方（一）围岩变形破坏引起的塌方 （二）围岩变形破坏引起的岩爆（二）围岩变形破坏引起的岩爆 （三）地下涌水（三）地下涌水 （四）突泥（四）突泥 （五）有害气体的冒出（五）有害气体的冒出 （六）高温（六）高温 提高围岩稳定性的措施提高围岩稳定性的措施： v围岩稳定程度不同，应选择不同的施工方案。施工围岩稳定程度不同，应选择不同的施工方案。施工 方案选定合理，对保护围岩稳定性有很大意义；方案选定合理，对保护围岩稳定性有很大意义； v隧洞的开挖方式，基本上有两种：隧洞的开挖方式，基本上有两种： v一种是一种是全断面开挖法全断面开挖法； v另一种是另一种是导洞开挖法导洞开挖法。

24、v全断面开挖法一般适用于围岩很稳定，无塌方掉石全断面开挖法一般适用于围岩很稳定，无塌方掉石 的地区。对岩石稍差但断面尺寸较小的中小型隧洞的地区。对岩石稍差但断面尺寸较小的中小型隧洞 亦可全断面开挖。亦可全断面开挖。 v导洞开挖法导洞开挖法适用于适用于断面较大，岩体又不太稳断面较大，岩体又不太稳 定的地质条件。为了防止塌方冒顶事故，可定的地质条件。为了防止塌方冒顶事故，可 缩小断面，先打导洞，然后分块完成施工断缩小断面，先打导洞，然后分块完成施工断 面。面。 v两方面保证两方面保证： 一、尽量保护围岩原有稳定性一、尽量保护围岩原有稳定性 二、赋予围岩一定的强度，提高其稳定性。二、赋予围岩一定的强

25、度，提高其稳定性。 v一、合理施工一、合理施工 原则：尽量减少对围岩的扰动，及时封闭围岩，原则：尽量减少对围岩的扰动，及时封闭围岩， 设置支护结构。设置支护结构。 对于大断面的洞室，可采取分段开挖对于大断面的洞室，可采取分段开挖。 v应在洞室最大断面的上部先挖导洞应在洞室最大断面的上部先挖导洞 v立即支撑，达到要求的轮廓立即支撑，达到要求的轮廓 v作好顶拱衬砌。作好顶拱衬砌。 v然后在顶拱衬砌保护下扩大断面，然后在顶拱衬砌保护下扩大断面， v最后做侧墙衬砌。最后做侧墙衬砌。 v 即先拱后墙的办法。即先拱后墙的办法。 1、上导洞施工法（围岩稳定性最差）、上导洞施工法（围岩稳定性最差） 导洞开挖法

26、导洞开挖法 当围岩不太稳定，顶围易塌时，当围岩不太稳定，顶围易塌时， 2、单侧导洞施工法、单侧导洞施工法 当围岩很不稳定，顶围塌落，侧围易滑时，可当围岩很不稳定，顶围塌落，侧围易滑时，可 先在设计断面的侧部开挖导洞，由下处向上逐段衬先在设计断面的侧部开挖导洞，由下处向上逐段衬 护。到一定高程，再挖顶部导洞，作好顶拱衬砌，护。到一定高程，再挖顶部导洞，作好顶拱衬砌， 最后挖除残留岩体。最后挖除残留岩体。 这便是侧导洞开挖、即先墙后拱的方法，或称这便是侧导洞开挖、即先墙后拱的方法，或称 为核心支撑法。为核心支撑法。 3、双侧导洞施工法（围岩很不稳定）、双侧导洞施工法（围岩很不稳定） 4、全断面一次

27、开挖施工法、全断面一次开挖施工法 v围岩稳定，可全断面一次开挖。现在多采用新奥法围岩稳定，可全断面一次开挖。现在多采用新奥法 和盾构法等新型施工方法。和盾构法等新型施工方法。 二、支护（支撑、衬砌、锚喷、锚注）二、支护（支撑、衬砌、锚喷、锚注） v支撑、衬砌与喷浆加固支撑、衬砌与喷浆加固 v隧洞的支衬工作，包括支撑和衬砌两方面。支撑是隧洞的支衬工作，包括支撑和衬砌两方面。支撑是 临时性加固洞壁的措施，临时性加固洞壁的措施， v衬砌是永久性加固洞壁的措施。衬砌是永久性加固洞壁的措施。 v此外还有喷浆护壁、喷射混凝土、锚筋加固及锚喷此外还有喷浆护壁、喷射混凝土、锚筋加固及锚喷 加固等。加固等。 v

28、支撑支撑 v支撑工作是开挖过程中，为防止围岩塌方的临时性支撑工作是开挖过程中，为防止围岩塌方的临时性 措施，过去通常用木支撑、钢支撑及混凝土预制构措施，过去通常用木支撑、钢支撑及混凝土预制构 件支撑等。近代国内外多采用锚杆支护，锚杆能把件支撑等。近代国内外多采用锚杆支护，锚杆能把 松动岩块与稳固岩体牢固地联在一起，是一种松动岩块与稳固岩体牢固地联在一起，是一种“悬悬 吊式吊式”支护。支护。 v衬砌衬砌 v衬砌的作用与支撑相同，但经久耐用，使洞壁光坦。衬砌的作用与支撑相同，但经久耐用，使洞壁光坦。 v砖、石衬砌较便宜，钢筋混凝土、钢板衬砌的成本砖、石衬砌较便宜，钢筋混凝土、钢板衬砌的成本 最高。

29、衬砌一定要与洞壁紧密结合，填严塞实其间最高。衬砌一定要与洞壁紧密结合，填严塞实其间 空隙才能起到良好效果。作顶拱的衬砌时，还要预空隙才能起到良好效果。作顶拱的衬砌时，还要预 留压浆孔。衬砌后，再回填灌浆，达到严实的目的，留压浆孔。衬砌后，再回填灌浆，达到严实的目的， 在渗水地段也可起防渗作用。在渗水地段也可起防渗作用。 v衬砌厚度往往取决于岩石的性质，衬砌厚度往往取决于岩石的性质， v如对于坚硬类岩石一般要求如对于坚硬类岩石一般要求2030cm即可，特别即可，特别 坚固或裂隙稀少的岩石甚至可不加衬砌；中等坚硬坚固或裂隙稀少的岩石甚至可不加衬砌；中等坚硬 岩石一般岩石一般4050cm； v软弱岩

30、石及松散土层则要求软弱岩石及松散土层则要求50150cm或更厚的混或更厚的混 凝土衬砌。凝土衬砌。 v喷浆护壁喷浆护壁 v喷浆护壁较简便而又经济，对保护易风化围岩的稳喷浆护壁较简便而又经济，对保护易风化围岩的稳 定性效果较好。当洞室开炮后及时在洞壁上喷射水定性效果较好。当洞室开炮后及时在洞壁上喷射水 泥砂浆，形成保护层，保护围岩原有强度。我国应泥砂浆，形成保护层，保护围岩原有强度。我国应 用日益广泛，国外采用也很普遍。用日益广泛，国外采用也很普遍。 v喷射混凝土喷射混凝土 v喷射混凝土与喷浆方法相仿，但作用大不相同。混喷射混凝土与喷浆方法相仿，但作用大不相同。混 凝土内加速凝剂，及时凝土内加速

31、凝剂，及时(越早越好越早越好)喷射到洞壁上，喷射到洞壁上， 它便很快地凝固并有较大强度，可防止洞壁早期松它便很快地凝固并有较大强度，可防止洞壁早期松 动。动。 v锚筋加固锚筋加固 v锚筋加固又称锚杆加固，目前大量采用。将锚筋插锚筋加固又称锚杆加固，目前大量采用。将锚筋插 入围岩：入围岩： 使洞周松动围岩与稳定围岩固定，起到使洞周松动围岩与稳定围岩固定，起到 钉子的作用。钉子的作用。 v灌浆与加固灌浆与加固 v裂隙严重的岩体和极不稳定的第四纪堆积物中开挖裂隙严重的岩体和极不稳定的第四纪堆积物中开挖 洞室，常需要加固以增大围岩稳定性，降低其渗水洞室，常需要加固以增大围岩稳定性，降低其渗水 性。性。

32、 v最常用的加固方法就是水泥灌浆，其次有沥青灌浆、最常用的加固方法就是水泥灌浆，其次有沥青灌浆、 水玻璃水玻璃(硅酸性硅酸性)灌浆，还有冻结法，等等。通过这灌浆，还有冻结法，等等。通过这 种办法，在围岩中大体形成一圆柱形或球形的固结种办法，在围岩中大体形成一圆柱形或球形的固结 层。层。 三、新奥法三、新奥法 v(二二)新奥法的原理和应用新奥法的原理和应用 v顾名思义，新奥法创始于奥地利。新奥法的基本思顾名思义，新奥法创始于奥地利。新奥法的基本思 想是充分利用围岩自身的承载能力，其要点可归结想是充分利用围岩自身的承载能力，其要点可归结 为：为： v运用现代岩石力学的理论，充分考虑并利用围岩运用现

33、代岩石力学的理论，充分考虑并利用围岩 的自身承载能力，把衬砌与围岩当成一个整体看待；的自身承载能力，把衬砌与围岩当成一个整体看待； v在施工过程中，必须进行现场量测在施工过程中，必须进行现场量测,并应用量测资并应用量测资 料修订设计和指导施工料修订设计和指导施工; v采用预裂爆破、光面爆破等技术或用掘进机开挖，采用预裂爆破、光面爆破等技术或用掘进机开挖， 用锚杆和喷射混凝土等作为支护手段，并强调适时用锚杆和喷射混凝土等作为支护手段，并强调适时 支护。支护。 v总之，是在充分考虑围岩自身承载能力的基础上，总之，是在充分考虑围岩自身承载能力的基础上， 因地制宜地搞好隧洞开挖与支护。因地制宜地搞好隧

34、洞开挖与支护。 v盾构法盾构法 v 盾构法是用特制机器开挖隧洞的施工技术，主要盾构法是用特制机器开挖隧洞的施工技术，主要 用于第四系松软地层掘进成洞，起源于欧洲，最近用于第四系松软地层掘进成洞，起源于欧洲，最近 十几年来，经德国、日本大力开发，已得到广泛应十几年来，经德国、日本大力开发，已得到广泛应 用。最大洞径已达几十米，目前更大直径的盾构正用。最大洞径已达几十米，目前更大直径的盾构正 在设计研究之中。在设计研究之中。 v在英吉利海峡隧道，日本东京湾海底公路隧道等建在英吉利海峡隧道，日本东京湾海底公路隧道等建 设中，发挥了巨大作用。这是一项先进的高度机械设中，发挥了巨大作用。这是一项先进的高

35、度机械 化、自动化的施工技术。化、自动化的施工技术。 v其优点是避开干扰，不影响地面建筑和环境，可充其优点是避开干扰，不影响地面建筑和环境，可充 分开发地下空间。在施工中能把掘进，出渣、支护分开发地下空间。在施工中能把掘进，出渣、支护 与衬砌，融为一体。施工安全、可靠、准确，能缩与衬砌，融为一体。施工安全、可靠、准确，能缩 短工期、提高工效、节约资金。短工期、提高工效、节约资金。 v我国上海、兰州等地，已成功地在软粘土及砂砾层我国上海、兰州等地，已成功地在软粘土及砂砾层 中修建了地铁隧道，排污隧洞、引水及电缆隧洞，中修建了地铁隧道，排污隧洞、引水及电缆隧洞， 穿黄浦江公路。目前不少大城市的地铁隧道建设中；穿黄浦江公路。目前不少大城市的地铁隧道建设中； 还有南水北调工程的穿黄河输水隧洞都将用盾构法还有南水北调工程的穿黄河输水隧洞都将用盾构法 施工。因此，它将在我国的工程建设中发挥更大的施工。因此，它将在我国的工程建设中发挥更大的 作用。作用。 明挖法明挖法 v就是俗称的就是俗称的“大揭盖大揭盖”，即将整条