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摘要：隧洞掘进施工当中通常出现不良地质段，不仅会影响施工效率与质量，如果不对其进行有效处理，很可能会引发严重的安全事故，对施工人员的生命造成重大威胁。这就需要对施工现场环境加强勘察与分析，制定切实可行的处理方案，以降低不良地质段对掘进施工的质量和安全影响。本文将对隧洞掘进施工中不良地质段的特征进行分析，并研究隧洞掘进施工中不良地质段的处理措施。
关键词：隧洞掘进施工；不良地质段；处理
前言：
地质勘察是隧道掘进施工的基础与前提，能够及时发现施工段的不良地质问题，并对不良地质段的范围、发展趋势等进行预估，及时制定处理方案，防止对施工造成的影响。在我部施工的海马箐导流隧洞、仁和水库3#输水隧洞、代家箐水库导流隧洞及直苴水库导流输水泄洪放空隧洞中出现了多种不良地质带，主要包括了软弱围岩洞段、断层带及影响带洞段和溶洞洞段等，严重影响了施工进度，并对施工安全造成极大不利影响。在隧洞施工中遇到的不良地质段，应该根据实际情况选择合理的处理方法，降低不良地质段对施工进度与安全性造成的影响。
1不良地质段的处理思路
通常情况下，隧洞掘进施工存在较长的线路，而且跨度较大，这也给不良地质段的处理带来了一定的困难，多种地质问题可能同时出现在掘进施工当中。塌方问题是由于不良地质段的处理效果不佳而引发的，不仅会导致施工的中断，延误工期造成巨大经济损失，而且会导致施工设备与人员安全受到极大威胁，引发重大安全事故，造成不良的社会影响【1】。这就需要施工人员能够对塌方的区域和影响程度进行深入分析与评估，并制定合理的预防及处理方案，根据相关技术要求与标准开展施工，增强施工的规范性。
在隧洞掘进施工中通常会出现小范围塌方的状况，在岩体结构当中存在不良地质段，在较为狭窄的位置发生断层的情况。挑梁法是处理小范围塌方的主要方式，这就需要将钢支撑结构设置在不良地质段，增强岩体结构的稳定性与负荷能力。同时，还应该开展锚喷作业以改良地质，在挑梁区段设置木垛架。这种方式能够有效填充小范围塌方区域，防止岩体结构遭到不良地质的影响而出现破坏，保障隧洞掘进施工的顺利开展。塌方范围在10m3以内的则属于中等塌方，断层区段是中等塌方的常见区域，更加倾向于断层内。护顶法、锚喷法和管棚法等，是处理中等塌方时的常用方法，能够适应顶板结构稳固性的特点。塌方范围在100m3以上则属于大范围塌方，在这种情况下会造成严重的破坏，施工人员、设备等都会受到影响，导致施工中断。在大范围塌方当中，由于洞顶岩层厚度较小，因此容易发生冒顶事故，加强对大范围塌方的处理，是保障施工人员生命安全的关键【2】。导洞法和灌浆法等，是处理此类塌方时常用的方法，适用于复杂地质条件与水文条件的区段。此外，还可以结合管棚法与锚喷法等进行处理，不过，这两种方式适用于简单的地质条件与水文条件当中。
2不良地质段的处理措施
2.1前期防护
在开展施工前，应该对施工区域的不良地质段进行深入勘察，记录其地质条件与水文条件等信息，为不良地质段的处理提供真实而全面的数据支撑。临时支护应用于隧洞掘进施工当中，能够增强顶部结构的稳定性与承载力，通常情况下会运用钢支撑架构与超前管棚（锚杆）进行支护，这也是预防塌方的有效措施。前期支护的形式较为简单，能够有效应对较小范围内的塌方状况，当塌方范围增大时则体现出一定的局限性。
2.2塌方可能性较大区段的防护处理
与上述防护施工相同的是，在塌方可能性较大区段的防护处理施工当中，也需要加强对现场的全面勘察，对断层延伸状况进行分析，以准确了解地质结构的实际特点，为后续工作奠定基础【3】。深入分析施工作业稳定性，是隧洞掘进施工的关键环节，并以此为依据科学调整洞线走向与平面位置。这种方式可以最大限度对不良地质段进行避让，防止不良地质段处理造成的施工成本增加问题，也能防止工期被延误，能够最大限度保障成本投入。
2.3稳定区段的防护处理
前瞻性防护应用于稳定区段当中，也是增强施工安全性与可靠性的关键。为了能够确认隧洞掘进施工中不良地质段的方位，应该运用大角度掘进的方式。当出现不稳定隧洞区段时，应该及时对施工方案进行调整与优化，以达到避让的效果。为了确保隧洞掘进施工线路，应该在完成避让后采用反方向大角度掘进的方法，防止对原施工计划造成过大的影响，同时加快不良地质段处理的效率。
2.4重视施工安全
防渗透处理应用于不良地质段当中，可以促进围岩结构与支护区段完整性的提升，同时增强其负荷能力，为隧洞掘进施工的顺利进行奠定基础。此外，固结灌浆与回填灌浆等，也是增强地质区段稳定性的有效方法【4】。在不良地质段施工当中，应该遵循“边挖掘、边支护”的原则。如果在施工中遇到断层延伸带的情况，应该对隧洞稳定性加以科学计算，明确施工中可能遇到的阻碍与问题，对施工成本与技术应用效果进行分析。
2.5全断面岩石隧洞掘进机的运用
运用全断面岩石隧洞掘进机，也可以对隧洞掘进施工中的不良地质段进行有效处理，促进施工质量的提升。在处理土洞段时可以采用双护盾掘进机，为了避免大塌方问题的出现，应该对出渣量进行合理控制，防止对周围围岩产生过大的扰动。在施工中也应对机头方向和液压线路进行合理调整，防止纵坡超差的问题【5】。临时支撑主要应用于管片变为较大的情况中，可以提升施工安全性。在黏土质岩体和破碎松散岩体的施工当中，为了防止出现护盾变形的问题，应该对贯入度、推力和转速加以控制，避免卡机和塌方等由于机头下沉而发生。而在断层带和影响带洞段施工中，则应该对其具体位置进行确定，以提升施工预案的合理性，采用固结灌浆法或者化学灌浆法开展掘进机的脱困处理。
3应用成效
在仁和水库3#输水隧洞中采用了超前地质预报、超前管棚、超前注浆等方式，很好的改善了软弱夹层、溶洞涌水段的施工质量与安全条件，保证了按合同时间隧洞贯通。其他几条隧洞施工中也采取了超前支护等相应措施，有力保证了施工安全与施工进度，均符合设计要求与业主计划。
4结语
塌方范围不同所用到的预防与处理方法也有所差异，锚喷法和挑梁法主要应用于小范围塌方的处理当中，护顶法和管棚法主要应用于中等塌方的处理当中，而对管棚法、灌浆法、锚喷法和导洞法等进行结合的处理方法，则适用于大范围塌方的处理中。如果隧洞掘进过程中发生塌方的可能性较大，那么应该对线路进行改变，降低对施工进度与安全性造成的威胁。
参考文献
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