岩石隧道施工方法范文1
关键词：城市隧道；双侧壁导坑法；CRD四部法
一、石桥头隧道原工程设计
石桥头隧道进口DK2+450～DK3+021段571m为V级围岩，位于龙岩市城区内，地表民房集中，低山区，丘坡植被不发育，自然坡度10°～25°。表层系第四系坡残积粉质粘土夹碎石，褐黄色，硬塑，厚5～10m；其下为粉砂岩，全风化层呈灰黄色，厚度大于35m，岩层产状75°∠15°，其中DK2+636～+820为P1q灰岩，青灰色，强风化，溶蚀现象明显，溶洞发育，溶洞充填物为软-流塑状含碎石粉质粘土；围岩破碎，地下水不发育。
DK2+450～DK2+515段采用0.3MPaV级围岩抗水压衬砌；DK2＋515～＋850段采用0.5MPa的V级围岩抗水压衬砌；DK2＋850～＋906段采用V级围岩复合式衬砌；DK2＋906～DK3＋021段采用V级围岩浅埋复合式衬砌。
DK2＋465～DK3＋021段的施工方法采用双侧壁导坑法。超前支护情况：DK2＋465～DK2＋505段拱部采用Ф108大管棚(40m)预支护；DK2＋505～＋811段拱部采用Ф89长管棚(10m)预支护，纵向设置间距7m一环；其余地段采用Ф42超前小导管(4.5m)预支护，纵向设置间距3m一环。溶洞处理情况：DK2＋750～DK2＋830段隧道基底设置Ф89钢管注浆加固。
二、石桥头铁路隧道变更后工程设计
1.超前预注浆
DK2＋670～DK2＋950段穿越溶洞，采取洞内开挖轮廓线外周边5m全断面超前预注浆，改善地层的物理力学性质，对既有未开挖扰动的土体进行加固，原基底注浆预设计方案取消。其他地段可不采取超前预注浆的措施。
2.超前支护
在拱部位置，DK2＋525～DK2＋981段均设置Ф89长管棚(10m，壁厚6mm)预支护，设置间距：纵×环＝7.0m×0.4m，外插角不大于12°；同时配以Ф42超前小导管补注浆固结地层，小导管长4.5m，壁厚3.5mm，设置间距：纵×环＝3.0m×0.4m，外插角15～20°。DK2＋981～DK3＋021段的长管棚按原设计施工。
3.钢架
环向设置的原I18工字钢架，改为I20a工字钢架，钢架设置间距由原设计0.6～0.8m变更为0.5m。加大初期支护的刚度，使其及早提供承载能力，约束变形。
4.衬砌断面
调整V级围岩抗水压设置的范围，DK2＋525～DK2+950段均采用0.5MPaV级围岩抗水压衬砌。DK2+950～DK3+021段采用0.3MPaV级围岩抗水压衬砌。防止地下水环境的改变，引起地层不均匀沉降，而给地表环境带来长期影响。
5.二次衬砌钢筋混凝土标号
C30变更为C35。
结合上述各方面的加强措施，考虑满足小型机械设备施工的要求，DK2＋525～DK3＋021段施工方法拟改为4部CRD法施工。
二、隧道进口段工程特点
石桥头隧道进口段中DK2+525~DK2+630段(长105m)洞身穿过的围岩为，全风化的粉砂岩，岩石风化严重，呈土状，地下水不发育，但偶尔有地表生活水渗出。隧道埋深为17m~21m，隧道中线上方地表有7栋龙岩看守所监房和一个露天大游泳池。DK2+630~DK2+800段(长170m)隧道洞身穿越部分为砂岩及灰岩的全风化层，部分地段为溶洞充填物，为灰岩上部风蚀后形成的土层，其具有高含水量、大空隙比、低液性指数等特性。隧道埋深21m~49m地表上方有民房12栋。DK2+800~DK3+021段(长221m)隧道洞身穿过第四系冲洪积粉质粘土及卵石土，具有高含水量、土层松散等特性。隧道埋深20m~47m，地表有民房22栋，其中别墅7栋。
从上可以看出石桥头隧道进口段中的DK2+525~ DK3+021段(长496m)，隧道埋深浅，围岩地质条件差，地表房屋密集，绝大部分为居民自建房，房屋结构基础抗变形能力差，施工难度大，风险因素高。
三、进口段施工方法的对比分析
（1）从适用范围来说，该段隧道围岩地质条件差，属于Ⅴ围岩，隧道跨度为12.2m，大于10m，采用双侧壁导坑法或四部CRD法施工均可行。但在DK2+630~ DK3+021段隧道洞身穿越的地层含水量大、且土层松散，从防水角度来说，四部CRD法优于双侧壁导坑法，因在富水地层进行隧道施工，创造无水作业，对控制地表沉降有明显的优越性。
（2）从控制地表沉降来说，由于双侧壁导坑法施工对隧道围岩土体扰动次数较多，整个洞室初期支护成环周期长，对控制地表沉降变形作用不是很高。且该法工序较复杂，导坑支护拆除困难，有可能由于量测误差而引起钢架的链接困难，从而加大了下沉值。而四部CRD法由于洞室成环时间较短，对隧道围岩扰动次数较少，则对控制地表沉降变形有利。
（3）从施工方法技术特点来说，双侧壁导坑法是实现变大跨为小跨的施工方法，采用该法时，顶部弧形导坑开挖具有一定风险性，而采用四部CRD工法步步封闭成环，各施工阶段风险较小。采用双侧壁导坑法施工时两侧弧形导洞内的钢支撑(或格栅支撑)往往难以控制在同一段面内，顶部弧形导坑开挖后，钢支撑若无法连接成整体，则支护承载能力大为降低，而采用四部CRD工法则不存在此类问题。
（4）从工期和工程造价来说，双侧壁导坑法工序复杂，支护拆除困难而且量大，进而施工速度较慢，成本较高。而四部CRD工法每个洞室的成环时间较短，工效较高，施工速度较快，成本较低。
在城市浅埋地质条件较差的地层中进行铁路隧道施工，结合以上对隧道施工方法的重要指标进行分析比较，得出石桥头铁路隧道进口段中的DK2+525~ DK3+021采用四部CRD法施工是可行。
四、隧道进口段施工方法优化
由上节分析知道石桥头铁路隧道进口段采用四部CRD法施工时可行的，以施工方法而言，对以下几点作出相应的优化：
由原来的六部施工改为四部施工，各部施工洞室结构尺寸空间有所增加，很好的满足小型机械设备施工的要求，施工工序相对减少，洞室成环时间相对缩短，对围岩扰动次数少，则对控制地表沉降有利。每个洞室错开一定距离，相互之间干扰小，能形成流水作业，施工效率有所提高。
结合围岩地质状况和施工实际情况，DK2＋525～DK2＋981段拱部位置的超前支护，由原来采用Ф89长管棚(10m)预支护，纵向间距7m一环，改为Ф89长管棚(10m，壁厚6mm)预支护，纵向间距为3.0m一环，外插角不大于12°其余地段采用Ф42超前小导管(4.5m)预支护，纵向间距3m一环，改为Ф42超前小导管补注浆固结地层，小导管长4.5m，壁厚3.5mm，间距：纵向间距0.133m一环，外插角15～20°
钢拱架由原来的I18工字钢，改为I20a工字钢，间距由原0.6～0.8m变为0.5m一榀。加大初期支护的刚度，使其及时提供承载能力，约束围岩变形，控制地表沉降。
结合围岩地质情况，调整了围岩抗水压设置范围，由原来的DK2+450～DK2+515段采用0.3MPa的V级围岩抗水压衬砌；DK2＋515～＋850段采用0.5MPa的V级围岩抗水压衬砌。调整为，DK2＋525～DK2+950段均采用0.5MPa的V级围岩抗水压衬砌。DK2+950～DK3+021段采用0.3MPa的V级围岩抗水压衬砌。防止地下水环境的改变，引起地层不均匀沉降，而给地表环境带来长期影响。
参考文献：
[1]龙厦石桥头隧道两阶段施工图设计.
[2]王梦恕.地下工程浅埋暗挖技术通论[M].合肥：安徽教育出版社，2004
岩石隧道施工方法范文2
论文摘要：本文首先分析了千枚岩地质条件下的爆破方案选择；其次，从掏槽、周边眼间距、装药结构及药量等方面介绍爆破方案；第三部分论述爆破地震效应措施，最后阐述爆破效果。
千枚岩是一种显微变晶片理发育面上呈绢丝光泽的低级变质岩。千枚岩典型的矿物组合主要有绿泥石、石英和绢云母，有的还含有少量的长石以及碳质和铁质等物质。有些千枚岩中还少量的含有方解石、雏晶黑云母以及黑硬绿泥石或锰铝榴石等类型的变斑晶。一般的千枚岩表现为细粒鳞片变晶结构，粒度一般也都小于0.1毫米，在片理面上常有小皱纹构造出现。千枚岩的原岩一般为黏土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩，是低级区域变质作用的产物，其岩石强度一般较差。钻爆法是隧道施工中较为常用的方法，其中光面爆破是关键。千枚岩地质条件比较特殊，其岩石强度差，岩石破碎，饱和单轴抗压强度低，所以，研究通过光面爆破技术使此类岩石爆破参数得以优化，减轻爆破给岩石造成的影响，确保隧道轮廓的完整，具有重要的现实意义。
隧道施工是指修建隧道及地下洞室的施工方法、施工技术和施工管理的总称。隧道施工方法的选择主要依据工程地质和水文地质条件，并结合隧道断面尺寸、长度、衬砌类型、隧道的使用功能和施工技术水平等因素综合考虑研究确定。
1.确定爆破方案
在千枚岩地质条件下，一般采取台阶法开挖方式，具体方法是：在超前于洞身拱部三到五米的地方起挖，为新奥法施工提供平台，其次，洞身下半部与洞身拱部同时开挖，并同时进行锚喷支护。
所用到的周边切缝药包岩石定向断裂爆破技术的优势有：首先，炮孔药量较少，爆破给周围岩石的破坏性降低；其次，可以控制爆破成型，使爆破给围岩造成的影响减小；最后，减少炮孔数量，是炸药爆破能量利用率提高。
2.爆破方案
2. 1掏槽方式及间距的确定
在隧道开挖爆破中，掏槽爆破一直是一项比较关键的爆破技术，掏槽爆破的主要作用是掘进。其目的是在只有一个临空面的条件下，首先在工作面中央形成较小但有足够深度的槽穴，然后通过槽穴进行爆破。因此，从这个角度来看，这个槽穴也是整个地下坑道、隧道等施工开挖中的先导。掏槽方式以及间距的确定就显得尤为重要了。一般来说，隧道爆破掘进中常用的掏槽方法有三种，分别是斜眼掏槽、直眼掏槽和混合掏槽。斜眼掏槽适用干各类岩石，一般而言，炮服与工作面夹角通常为55度到70度，这个夹角会随着岩石坚硬程度的提升而变小，每个掏槽眼间距一般去3到5分米，并且随着岩石坚硬度的提高，间距的取值也越小夹角越小；直眼掏槽一般是设置空眼作为自由面，然后依次起爆临近空眼的炮孔，逐步扩大，待扩大到400~800mm时，即为辅助眼形成了足够的自由面。混合掏槽其实就是直眼和斜眼掏槽混合布置，在实质上还是直眼掏槽，只是在扩大槽孔时采用斜眼。结合千枚岩的地质条件，千枚岩地层隧道的围岩宜采用混合掏槽。对于掏槽眼来说，一般的地质条件下可以采用大间距的楔形掏槽，这种掏槽对口掏槽眼距可以达到5m 左右，能够起到少钻眼，少装药以及加快施工进度的目的。但是，在千枚岩地质条件下，采用大间距的爆破效果往往很难保证，因此，可以适当的减小楔形掏槽眼间距，一般的，V 级千枚岩地层掏槽眼间距可以确定为3米。
2. 2周边眼间距和周边眼最小抵抗线的选择
实际上，周边眼间距和周边眼最小抵抗线并没有一个确定的量。它们的选择是要根据千枚岩本身的抗爆性、采用的炸药性能以及炮眼直径和装药量而定的。在一般的情况之下，周边眼的间距应该要小于其它炮眼的间距，周边眼的最小抵抗线也要相应地减小。通过长期实践的总结，一般周边眼间距可以取E = 320到 720毫米，最小抵抗线可以取W = 500到800毫米。从减小爆破产生的振动效应，降低对周边围岩的破坏和减少爆破引起的围岩稳定性出发，采用了周边切缝药包岩石定向断裂爆破技术，根据隧道层状岩体相似模拟爆破试验和现场爆破地震动测试，进行了千枚岩地段的爆破参数设计，并结合爆破数值模拟，提出了相应的减震措施，从而达到隧道后期安全快速施工的目的，并为类似工程爆破施工提供了较好的借鉴。
2.3装药结构
千枚岩地质条件下的隧道爆破施工还要注意装药结构，装药结构是炮孔内装药的安置方式，装药结构对爆破效果的影响很大，一般的装药结构方式有耦合装药、不耦合装药、连续装药以及间隔装药这几种。往往不同的装药结构产生的爆炸效果也会截然不同，为了获取良好的爆破效果，就需要根据实际的炮孔所在位置以及每个炮孔所起的作用合理选择装药结构。
一般的，在选择装药结构时，应尽可能的通过装药的结构使炮孔全长范围内岩石受到的爆炸载荷趋于合理均匀，在此前提下，还要尽可能的保证装药结构的可施行性，不能由于太过于复杂而不能施行。经过长期的实践，我们发现在千枚岩地质条件下，炮孔直径与切缝管内药卷直径的比值，在1.5到2.0之间可能效果要好一点。
3.爆破地震效应措施
通过对千枚岩地层的岩石结构和具体的其他地质条件的分析，并结合以往的千枚岩爆破经验，可以得知在千枚岩地质条件下的隧道爆破施工中，爆炸的应力波对岩石的破坏作用主要集中在保障的周围较近地区，并且对掩饰的损失也主要是体现在对岩石的力学性能恶化完整性损伤方面。从爆炸的振动幅度来看，对千枚岩进行爆破时，往往最大的振动速度都是出现在爆破拱顶垂直方向和起拱处的水平方向上，因此，我们认为爆破时的拱顶周边的围岩可以确定为最容易发生破坏的区域。同时，爆破具有一定的对称性，一般可以考虑在设计爆破时依照中线进行对称的布置。
4.爆破效果
通过对千枚岩地段隧道的掘进开挖爆破效果及其影响因素的分析，利用现有定向断裂爆破技术，通过合理的设计爆破隧道周边部位的钻眼，同时选取合适的炸药品种以及装药结构，在适宜的掏槽形式下，基本上能够达到预期的爆破目的。千枚岩在爆破之后，基本上能够较为完全的分成两个部分，而且炮孔壁也只是在计划预定的方向和位置出线了一定的裂缝，其他区域则完全没有宏观破坏的出现，后方岩石则出现了较多的裂缝，达到了爆破的目的。另外要注意下爆破中的山岭隧道施工钻爆法，这种岩石的爆破中其关键技术是光面爆破。而千枚岩软质岩类是隧道施工经常遇到的围岩，此类围岩岩石呈千枚状、片状构造，鳞片变晶结构，主要矿物成份为绢云母、石英、绿泥石等。
在工程的减小爆破产生的震动时，要注意降低对周边岩石的破坏，这样才能够增加周围岩石的稳定性，目前最多的是采用周边切缝药包岩石定向断裂爆破技术，这对于隧道爆破来说是一种较好的技术选择。
参考文献
[1] 翟学东.乌鞘岭隧道大台深竖井千枚岩地层钻爆设计及施工.隧道建设，2008， 28 (2) .
[2] 张应立.工程爆破实用技术冶金工业出版社，2005
岩石隧道施工方法范文3
关键词：高速公路，桥隧连接工程，隧道洞口；施工技术
中图分类号： U412.36+6 文献标识码： A 文章编号：
近年来，国家大开发，尤其是对西部资源的开发，因此就需要大量地修建高速公路，方便运输与交流。而这些地区大多地势比较崎岖，高速公路的桥梁与隧道的连接工程技术就非常重要，关系到整个高速公路的建成。但是，目前在我国的高速公路技术规范中还没有对桥隧连接工程进行明确和专门性的规定，桥隧连接技术在行业中还属于开放性的课题，没有达成统一的规范。因此，对高速公路桥隧连接工程的技术研究具有重大意义。桥隧连接工程中包括桥台的施工技术以及隧道洞门的施工技术等。本文主要探讨的是高速公路桥隧连接工程中的隧道洞门施工中的关键技术。
1隧道洞口的选址
隧道上方的岩石能否形成自承体系，对隧道的影响非常大，决定了该隧道是否容易坍塌，能否建成。由于各座山的山势不同，岩石质地不同，其自承力也不同。所以在建隧道洞门的时候，要对隧道洞口进行准确的选址。工程技术人员要先对当地的地势等方面进行实地的勘察、设计与探究，仔细分析，才决定隧道洞口的选址。例如某高速公路桥隧连接工程，地势是缓倾状单斜构造，岩层连续，附近没有发生过山体断裂、滑动或错落等变形或破坏现象，因此是属于山体比较稳定的区域。但是，这里的岩石主要是强风化的石英砂岩，这种岩石具有裂隙岩体变形破坏等特点，容易掉块和坍塌。综合来讲，该山体是比较适合建隧道的，但是在洞门施工的时候，就要针对岩块的问题进行重点的技术研究。
2浅埋隧道洞口段的施工技术分析
在浅埋隧道施工中应尽量少或不刷坡，超前支护后进洞，尽量采用人工开挖，施工支护采用格栅钢架、锚杆、钢筋网、喷射混凝土组合的支护形式，并采用先墙后拱的衬砌方法。由于浅埋隧道覆盖层很薄，隧道上方的岩土很难形成自承体系，而且围岩早期压力大，变形快，如果对隧道变形控制不当，围岩会很快松弛，产生开裂破坏，将导致直达地表面的塌陷。所以，浅埋隧道开挖时应强调围岩变形的控制而小应强调围岩变形的释放，必须采用强度较高和刚度较大的初期支护，限制土体变形，以免破坏土体结构。
对需要控制地表下沉的隧道，为有效地减少围岩变形，应及时浇筑二次衬砌，不应等到围岩变形速率
施工方案和措施：(1)除去地表的杂草后进行喷锚支护，然后在拱部衬砌轮廓外水平打入两排m42小导管，间距40cm，长度4m，环向间距30cm，纵向3m一环，钢管上钻孔以进行注浆固结围岩，完成喷锚支护后再开挖进洞；(2)隧道开挖采用台阶法，分拱部、中层、下层三部分，采用小导管超前支护和格栅钢架支撑。径向采用WTD25锚杆和普通砂浆锚杆，锚杆长3m，环向间距lm，纵向间距0.5m，并挂网喷厚20cm的混凝土；(3)每完成6个循环后施作套拱，即刚度较大的混凝土支护。开挖断面已预加大25cm，因此混凝土支护不致侵入衬砌断面；(4)下部开挖时为避免围岩暴露面过大，造成坍塌，分上下两层台阶开挖。开挖后仍然设格栅钢架、锚喷支护及混凝土支护，支护参数同拱部，各层间格栅铡架必须焊接牢固；(5)衬砌紧跟掌子面，直到安伞通过后再施作仰拱。形成衬砌环后，再进行拱部开挖。
3隧道洞口岩堆段的关键技术分析
山体中的岩堆一般都是岩石在长期的风化作用下由于重力作用而来到坡脚的，因此大多都是碎石或块石。这些堆屑物结构松散，不稳定，“一触即溃”。另外，岩堆的休止角一般与山体坡度接近，所以就更加容易坍塌了。因此，当隧道洞口修建过程中遇到岩堆时，要特别地加强支护，还要对地表水进行拦截，把岩堆中含有的地下水排除，然后再用混凝土支护来对抗强大的侧压力。如我国西南地区，山地居多，而且气候潮湿，处理隧道洞口岩堆段的一般方法是：（1)岩堆排水，拦截地下水，对仰坡刷方，建立钢筋网混凝土支护，钢筋网的尺寸大约是0.2m×0.2m，混凝土厚度约0.05m；（2)隧道靠山侧施作衬砌，并在外缘约1m的地方插入3排长约13m，间隔约1m，呈梅花状排列的676钢花管，然后对地表进行注浆和加固，注浆深度一般是基岩以下的1m处；（3)洞口段40m的地方在开挖之前要先用长5m，环间距30cm，纵间距4m的小导管进行注浆以作超前支护，小导管的外插角是l0度和3度，这两种外插角小导管相互间隔，其次，在洞口40m一90m的范围内，隧道的拱部同样要用小导管注浆，不过要求不同，这种小导管长5m，环向间隔是0.4m，纵向间隔4m，外插角是2度；（4)三层台阶开挖，即拱部、中层和下部，拱部在开挖进尺80cm后，要及时设置格栅和锚网喷，并加设混凝土支护，厚0.25m；下部在开挖之后要用焊接的方式把中部格栅和拱部格栅铡架连接成环；（5)及时施作仰拱，形成一个全环封闭的结构，以稳定整个隧道洞口。
4偏压隧道洞口段施工技术分析
偏压隧道是指承受显著不对称荷载的隧道，形成原因又地形、地质和塌方等原因。洞口段的偏压一般由地形原因造成，到洞顶覆盖层较薄、地面横坡较陡、围岩类别较低，隧道将承受偏压，多见于傍山隧道。也就是说，到隧道拱肩外侧围岩覆盖厚度小于不同罔岩等级的特定值时，将引起洞项上方岩体下沉，在岩体内形成两个非堆成滑动面，使隧道承受显著不对称荷载，开挖时易坍塌，衬砌后易开裂。所以偏压隧道洞口段施工，要注意尽早支护和衬砌形成环以抵抗靠河侧较大的围岩压力，可能的情况下应在靠河侧加设辅助措施增强其抗压能力，如增设钢筋混凝土或锚杆挡墙护坡设施等。
在实际工程中，可根据隧道类型的不同选择不同的但合理的洞门施工方法和顺序。对于桥隧连接条件下的隧道洞门施工，则需要格外注意。当桥台在隧道洞门外时，需要在隧道洞门开挖时注意洞门周边围岩的稳定性，因隧道开挖有可能发生滑动、坡面崩塌时，应在隧道开挖之前，对坡面进行处理；当桥台在隧道洞门内时，由于桥台在洞门开挖后施工，桥台的开挖会对隧道围岩造成二次扰动，因此在洞门开挖的时候应该实施较正常开挖时更强一等级的支护，以使围岩在经受二次扰动时有更强的稳定性。另外，桥隧连接条件下的隧道洞门开挖应尽量以人工开挖为主，弱爆破为辅，禁止使用强爆破。
5结语
隧道洞口的施工技术是桥隧连接工程的关键部分。每一个山体的地形、地质都不同，而且非常复杂，再加上目前我国对高速公路桥隧连接工程尚未有明确的规范。因此，施工技术人员在施工之前，先要实地勘察，形成团队研究和分析，因地制宜，采用不同的施工技术，为我国经济发展做出贡献。
参考文献：
[1]杨国柱.隧道洞口段危岩落石风险评估[J].现代隧道技术2010(6).
[2]王飞.山区高速公路桥隧相连技术的研究与应用[J].公路工程与运输，2008(11).
岩石隧道施工方法范文4
关键词：公路隧道；薄板状水平岩层；稳定性；支护；措施
1、引言
在公路隧道施工作业中，薄板状水平岩层是经常遇到的一种地质构造，在隧道开挖过程中，经常出现拱顶大面积平顶、落石、塌顶等现象，不但直接影响隧道的爆破效果，还会影响裸洞的围岩稳定性，增加初期支护喷射混凝土的使用量，导致施工成本不可控。虽然光面爆破、预裂爆破等控制爆破技术日益成熟，且已成为山岭隧道开挖爆破的常规方法，但受钻爆人员技术水平参差不齐，以及施工管理水平高低等其他因素影响，在薄板状水平岩层公路隧道开挖施工时易造成拱顶落石、片帮、崩塌等现象，给施工安全带来极大的隐患和困难。另外在薄板状水平岩层中，岩体通常都较为破碎，节理发育，粘着性差，完整程度不高，围岩稳定性较差。由此，对薄板状水平岩层隧道围岩进行稳定性分析，预先考虑及采取防止围岩失稳垮塌的措施，对薄板状水平岩层隧道的安全施工以及成本控制等有着较大的积极意义。
2、工程概况
瓦店子隧道在重庆万州区境内， 隧道左线起讫桩号：ZK10+990～ZK14+246，长3256m；右线起讫桩号：K11+000～K14+280，长3280m，单线合计长度6536m。瓦店子隧道进口前线路跨越长江，隧址区属丘陵地貌，隧道地表高程在260～575m之间。洞身段属丘陵地貌区，高程575～347m，相对高差228m。出口段位于槽谷山脊斜坡，高程265～320m，相对高差55m，斜坡坡度8～56°。沿线地形起伏较大，属中低山地貌。
隧道位于万州区向斜近轴部，为单斜构造。岩层产状340°∠4～8°，产状稳定构造简单。穿越地层主要为侏罗系上统上遂宁组砂岩、泥岩，围岩岩性主要为泥岩、砂岩为主。地层为水平岩层或近水平岩层，呈层状结构，层间结合力较差，地下水以基岩裂隙水为主，空间分布不均，整体水量较小。
3、薄板状水平岩层稳定性分析
瓦店子隧道主要是以薄层～中厚层水平岩层或近水平岩层为主，岩层倾角较缓（4°～8°） 。
1.具有软硬相间，软硬层性质差异大的特点，泥岩岩质相对较软，砂岩以钙质为主，岩质相对较硬，岩性软硬相间，岩体风化不均，层间结合相对较差，开挖后围岩应力调整时间较长，节理、裂隙较发育，特别砂岩层厚较薄及泥岩遇水时，岩层更容易软化失稳。
2.泥岩和泥质砂岩均属于弹塑性软质岩，岩体中含有大量的粘土矿物，隧道洞室开挖后，改变了岩体的应力条件，在应力释放过程中产生卸荷膨胀，使围岩变形破坏，主要表现为软质围岩的膨胀，此外，洞壁应力降低区的形成促使少量水分从高应力区向洞壁转移，洞壁岩体中的粘土等亲水矿物吸水也是围岩膨胀的主要原因，造成洞室顶部软质围岩的软化以及夹层的泥化，在重力作用下易发生失稳。
3.岩层厚度较薄，层理间有软弱夹层，在开挖爆破时易造成拱部围岩的牵动，层理间扩展发育，继而引起岩层松动和脱落，不合理的爆破作业更加剧了这一情况发生的可能性，周围的这些岩块或岩块系统会有向开挖临空面发生运动的趋势，若没有得到及时有效地支护，势必导致岩体失稳。
对于层状分布围岩隧道而言，薄板状水平岩层最不利于隧道开挖围岩的稳定，而且隧道断面净空高、跨度大，薄板状水平岩层对隧道（ 特别是拱顶） 的稳定性影响更加突出，往往对隧道的开挖质量和支护安全造成很大的危害。
3.1 爆破开挖对薄层状水平岩层稳定性影响分析
隧道开挖前，围岩一般处于三轴受力平衡的应力状态，由于隧道埋深的影响，地层存在较高的应力，结构面一般紧密闭合，隧道在实施爆破开挖过程中，其实就是隧道围岩应力重新分布的过程，拱部围岩由原来的三轴应力状态转变为二维状态。在爆破振动下，拱顶层状岩层很容易沿着每层岩石的分界面发生分离，首先是被爆破破坏的层状围岩开始承载顶部岩体的重力作用，当爆破开挖跨度达到上层覆盖岩层的极限宽度后，层状岩层在上部荷载和两侧水平应力及爆破振动荷载的作用下，由于层状岩体结构已被破坏，整体受力效果较差，则会发生断裂、离层、脱落，并且重复断裂、脱落，直至拱顶形成受力稳定的三角受力结构或层厚较大、受力较好的岩层，形成压力拱。爆破开挖后，应力在空间范围内重新分布，隧道周围的岩体有向隧道临空面运动的趋势，基于水平岩层这种特殊的水平层理构造，拱顶岩层在受到自身重力及其上方传下来的应力共同作用的条件下，岩体将会被挤出，从而向隧道临空面产生位移，出现鼓胀、破裂、折断而脱落，隧道底部层状围岩在外部应力的作用下，也可能向上方运动，出现隧底鼓胀的情况，进而导致两边墙底脚围岩失去水平约束，造成隧道整体围岩的失稳破坏。在薄板状水平岩层隧道施工过程中，隧道爆破开挖后，开挖轮廓圆效果较好，但在1～2h后，拱顶岩石逐渐剥落、掉快，整体隧道轮廓凸凹不平，甚至最终形成矩形拱，其实就是一个薄板状水平岩层应力逐渐释放的过程。由于岩层属于薄板状，薄板状截面相对于中性轴z方向的惯性矩较小，受力覆盖层岩层发生弯曲致使其层面上产生的剪应力较大，因此，同样的岩性层状围岩，薄板状岩石更容易发生剪切断裂破坏。
3.2 水对薄板状水平岩层稳定性影响分析
隧道爆破开挖后，岩层中富含水分的平衡体系被打破，水受力平衡体系也随围岩应力重新分布而重新调整，在岩层受力向隧道临空应力集中方向，岩层中富含水分也向隧道临空方向移动，爆破加剧了围岩裂隙发育，方便了围岩裂隙水向隧道内部流动，同时岩层间结构面，使围岩的强度和结构面结合力降低，对于软质或软硬相间的泥砂互层岩体，在裂隙水的浸泡、侵蚀作用下产生软化，泥岩软化后自动脱落，砂岩则会在泥岩脱落后悬空，在各种应力集中作用下开始断裂而脱落、坍塌。
3.3 其它地质构造对薄板状水平岩层稳定性影响分析
在隧道施工中，由结构面（如断层、节理、层理、片理等裂隙）和开挖临空面把隧道通过区的岩石切割成不同形状岩体。在节理裂隙的影响下，顶部围岩容易发生断裂，形成矩形的情况时有发生，破坏了围岩自然拱的受力状态，进而使围岩开挖后的变形速度加快，自稳能力减弱，在适当的岩体结构和力学条件下，岩体内部的这些岩块或岩块系统会发生运动，导致岩体整体失稳，形成塌方。在层状沉积岩中，由于特殊的成岩机理，层理作为一个重要的结构面，层理面由于存在片状矿物和泥质岩，层间结合力大大降低，对围岩的稳定性有很大的影响。对层状岩石而言，岩层层间结合力差，由于节理和开挖临空面的切割，极易形成不稳定的体系。
4、薄板状水平岩层隧道施工采取的措施
隧道开挖形成新的空洞后，破坏了岩体原有的相对平衡状态，使隧道周围部分岩体应力重新分布，引起围岩的变形、破坏和坍塌，为了及时有效地控制围岩变形，防止坍塌，必须采用工程措施进行支护。首先应遵循“ 短开挖，强支护，勤量测，紧衬砌”的薄板状水平岩层施工原则，根据新奥法的设计原理，隧道采用喷、锚、网及钢拱架对围岩进行支护，即尽可能保持围岩的原始状态，最大限度地发挥围岩的自承能力，把隧道围岩和各种支护结构作为一个共同作用的承载体系，控制围岩变形的发展，避免岩体塌方，防止过大的松弛压力出现。锚杆在初期支护中有悬吊、结合梁、加固作用。喷射混凝土具有充填裂隙加固围岩、封闭围岩表面防止风化、与围岩组成共同承载结构。针对瓦店子隧道拱部所遇到的不同岩性的水平层，支护要灵活采取锚、喷、网及钢架组合成不同的支护形式。
4.1 喷锚支护对薄板状水平岩层的加固措施
薄板状水平岩层围岩，其岩体一般以层状结构为主。锚杆防止大的“围岩块”松弛、脱落，喷射混凝土封闭开挖面，防止围岩变形过大，以及防止因为应力释放而形成的围岩的移动、弯曲、拉裂和折断等现象形成的小块围岩的脱落。在瓦店子隧道薄板状水平岩层的特定地质条件下，给锚杆的施工带来一定的困难。锚杆垂直于岩面效果最佳，但在隧道实际施工中由于采用台架施工，隧道拱部范围内的锚杆多是顺层锚入或和岩层面极小角度锚入，这样以来，丧失了新奥法锚固围岩的实际意义，因此，在支护时，拱部要加强锚杆的作用，采用改进施工台架，采用自进式锚杆机施作，确保锚杆角度，以提高锚固力。
4.2 格栅拱架对薄板状水平岩层的加固措施
拱部为薄板状水平岩层时，拱顶围岩受应力较为集中，且拱顶部岩层层厚较薄，结构受力效果差，结构整体性弱，及时施作格栅拱架支护对围岩加固能起到有效作用。上台阶格栅拱架采用三段连接，并且拱顶部位不能有接头，接头采用螺栓连接，每处连接接头处施作两根锁脚锚杆，锚杆制作成“L”形状，反扣接头格栅拱架，并且两根锚杆反扣对接焊接，焊接长度不少于规范要求，保证格栅拱架和锁脚锚杆形成整体，达到整体受力效果。
4.3 部分工序进行施工调整
隧道施工过程中，为了减少施工工序，节约施工循环，大多会刻意省去初喷工序，未能及时初喷混凝土（3～4cm）封闭开挖围岩面，失去了及时给围岩提供支撑力以很好发挥围岩自承力的时机，使围岩产生了松弛变形。现场施工中，一般在爆破开挖后进行出渣作业，在出渣后进行排险、立架再施作锚杆，然后再进行喷射混凝土作业。这种错误的施工工序，耽误了初期支护发挥作用的时间，对于薄板状水平薄层及中厚层砂岩及泥岩互层，由于结构面的切割，会形成一些大的倒楔体、短柱状危岩体，而薄层岩石会出现逐层的剥离，这些危岩体一般都是一个不稳定的危岩体系，其中某些部位就是“危石”，支护住这些危石，就不会使这些岩体掉下来，所以在隧道施工中，开挖后及时初喷混凝土给开挖后暴露的围岩以支护力是确保围岩稳定的关键，爆破后把洞渣及时收拢，利用渣堆高度在渣堆上对掌子面进行初喷混凝土施工，初喷厚度3～4cm。喷混凝土后，开挖轮廓对层状岩石切割比较严重的拱腰部位，施工锚杆进行局部支护，锚杆间距1～1.2m。然后出渣，进行钢架架设以及喷锚初期支护到设计厚度，这样可以及时给围岩提供支护力，严格遵循了新奥法的支护理论。
4.4 避免拱顶过分“找顶”
对于薄板状水平岩层和松软的破碎岩层，开挖后小块围岩体相互挤压形成镶嵌结构，由于机械排险过程中“找顶”工作会破坏这种平衡，结果越拱顶排险危石越多，如果不停地“找顶”将有“找”不完的危石。所以，开挖后应禁止过分“找顶”，及时喷混凝土封闭围岩，封锁关键块体，这才是支护的关键。喷射混凝土可以对岩石裂隙进行封堵、填充、粘结和加固，提高岩体结构面的结合力，对提高水平岩层的自承力有很大的作用。开挖后，避免过度找顶，及时喷混凝土封闭是围护围岩稳定的关键。
4.5 优化钻爆设计，减少爆破次生裂隙和振动对围岩的影响
对于薄板状水平岩层的围岩为主的段落，由于层厚一般较薄，层间结合差，开挖爆破时容易产生爆破次生裂隙，形成对水平岩层的切割，降低了水平岩层的稳定性。因此，应严格进行光面爆破，控制装药量，减少爆破对围岩的扰动。
1.优化周边眼间距及药量，缩小拱部周边眼的间距，拱部周边眼的间距取30～40cm，周边眼布孔尽量避开岩层层面裂隙。为了确保周边眼的切割效果圆顺，可在有裂隙的部位加导向孔。严格控制周边眼的装药量，隧道周边眼的爆破机理是炸药爆破成缝理论。周边眼炸药爆炸后在相邻孔之间形成岩体裂隙，最理想的是在相邻孔之间只形成爆破贯通裂隙而不破坏周围岩体。
2. 周边眼可采用间隔孔装药的方式装药，中间空孔作为导向孔，减少周边眼爆破对隧道周边围岩的破坏。
3. 对于薄层或围岩比较破碎的地段，可采用周边眼装单股或双股导爆索的装药方式，以降低周边眼的装药量。
5、结论及建议
1. 由于薄板状水平岩层的破碎性、层理性强，在拱部开挖时易发生落石、片帮、崩塌现象，要特别注意施工安全，清除岩壁危石后，及时进行初期支护支顶，并注意观测记录。
2. 薄板状水平岩层隧道的开挖轮廓不易控制，圆顺性较差、超欠挖现象普遍，在进行支护和衬砌时，应将背后空洞回填密实，实在困难时必须设置防落缓冲层。背后进行充填压浆，封闭空隙，提高整体固结程度。
3. 仰拱、二次衬砌要及时施作，二衬与掌子面要尽量靠近，不能因未超出信用评价安全距离步距就是安全的，只有进行了衬砌安全性才会更高。
4. 加强施工中的围岩收敛、沉降观测，特别是拱顶下沉，要以拱顶下沉为主，以收敛为辅，及时反馈信息，同时加强洞内观察，保证施工安全。
5. 对隧道施工中出现的变形、掉块、拱部塌方事件，制定相应的应急预案，在洞内备好相应的应急物资。
6、结束语
瓦店子隧道为本条高速公路上最长隧道，为全线控制性工程，瓦店子隧道薄板状水平岩层的特殊层理构造，使层间结合力大大降低，且隧道工期要求紧，隧道施工存在较大的风险。在隧道施工中，通过对施工方法不断优化，采取了针对性的措施，为维护围岩的稳定和预防塌方，取得了很好的成效，确保了施工安全和施工质量。目前瓦店子隧道施工进度得到了有效保障，同时，得到了上级单位的认可，随着广大技术人员对薄板状水平岩层施工技术的深入研究，必将在今后同类型围岩隧道施工过程中发挥出重要的作用。
参考文献
[1]《JTG D70-2004 公路隧道设计规范》 北京：人民交通出版社.2004中华人民共和国行业标准
[2]《JTG F60-2009 公路隧道施工技术规范》北京：人民交通出版社.2009中华人民共和国行业标准
[3]《超前支护在浅埋及软弱围岩隧道施工中的应用》北京：铁道建筑出版社.2009
[4]《水平岩层隧道围岩变形机理研究与有限元分析》 北京：铁道建筑出版社.2013
[5]《隧道Ⅲ级围岩水平岩层稳定性及施工方法研究》 北京：铁道建筑出版社.2010
[6]《工程地质分析原理》 北京：地质出版社.1981
岩石隧道施工方法范文5
关键词：山岭隧道；地质勘察；问题
中图分类号：TU 文献标识码：A
山岭隧道是为缩短距离和避免大坡道而从山岭或丘陵下穿越的建筑物。它在地层中修建，无论是选择位置，还是设计与施工都与地质条件有着密不可分的关系。地质条件主要包括地质构造、岩层性质与产状、风化程度与裂隙发育程度等。隧道所处的深度受地层含水、地型起伏、地温、有害气体等情况的影响，所以在隧道的勘察工作中，要对多加重视，做好工程地质调查、测绘工作。
1 隧道位置与洞口位置的选择
1.1 隧道位置选择
1.1.1 隧道位置选择的一般原则
在修筑隧道时，出现断层破碎带或较大的断层的地带最好避开，如果无法避开时，最好与断裂带垂直或以一定的角度斜交。在新构造运动活跃地区，应避免通过主断层或断层交叉处；在倾斜岩层中，隧道应尽量垂直岩层走向通过；在褶曲岩层中，隧道位置应选在褶曲翼部；隧道应尽量避开含水地层、有害气体地层、含盐地层与岩溶发育地段。隧道一般不应在冲沟、山洼等负地形地段通过，因冲沟、山洼等存在，反映岩体较软弱或破碎，并易于集水。
1.1.2 岩层产状与隧道位置选择
水平岩层：在缓倾或水平岩层中，垂直受压严重，对洞顶不利，而侧压力小，对洞壁有利。若岩层薄，层间联结差．洞顶常发生坍塌掉块。因此隧道位置应选择在岩石坚固，层厚较大、层间胶结好，裂隙不发育的岩层内。倾斜岩层：当隧道轴线与岩层走向平行时，若隧道围岩层厚度较薄时，层间联结会较差，则隧道两侧边墙所受侧压力不一致，会出现边墙变形破坏的现象。因此隧道位置应选在岩石坚固、层厚大，层间联结好的同一岩层内。当隧道轴线与岩层走向垂直时，岩层在洞内能形成稳定性好的自然拱，这是隧道布置的理想方式。若岩层倾角小而裂隙又发育时，则在洞顶被开挖面切割而成的楔形岩块易发生坍落。
1.1.3 地质构造与隧道位置选择
褶皱构造：当隧道轴线与褶皱轴平行时，沿背斜轴或向斜轴设置隧道都是不利的，因为褶皱地层在受到猛烈的挤压和伸缩，会出现岩层破碎洞顶坍落，且在褶皱内经常会有大量的地下水，对隧道造成一定的危害，所以应选择在褶皱两翼的中部修建隧道。向斜地层呈倒拱状，岩层被切割成上小下大的楔体，最易形成洞顶坍落，且常有大量的承压地下水，因此应尽量避免横穿向斜褶皱打隧道。断层：当隧道通过断层时，由于岩层破碎，地层压力大，对稳定极为不利，而且由于断层常常是地下水的通道，对隧道的危害极大，故此，应当尽量避免。
1.2 洞口位置选择
洞口位置选择应保证隧道安全施工和正常运营，根据地形、地质条件，着重考虑边坡及仰坡的稳定，并结合洞外工程及施工难易情况，分析确定。一般情况宜早进洞晚出洞。在稳定的陡峻山坡地段，一般不宜破坏原有坡面，可贴坡脚进洞。在有落石时，则应延长洞口，预留落石的距离。隧道洞口应尽量避开褶曲轴部受挤压破碎严重，为构造裂隙切割严重的地带，以及较大的断层破碎带，因为这些地段容易造成崩塌、落石与滑坡等不良地质现象。隧道洞口应尽量选择岩石直接露出或坡积层较薄，岩体完整、强度较高的地段。
2 地下水、地温及有害气体
2.1 地下水
涌水和浸水是地下水对隧道的主要影响。隧道涌水隧道穿过含水层时，地下水涌进隧道，将会大大增加排水、掘进和衬砌工作的困难。在隧道穿过储水构造、充水洞穴、断层破碎带时，会遇到突发性的大量涌水，危害最大。在土及未胶结的断裂破碎带中，涌水的水压力和冲刷作用，可能导致隧道围岩失去稳定性。隧道涌水量取决于含水层的厚度、透水性、富水性、补给来源，以及隧道的长度和断面大小。当预计地下水对隧道的影响较大时，应通过勘探、试验，查明上述水文地质要素，并计算隧道涌水量，作为排水设计的依据。隧道浸水地下水的活动会使岩石的物理力学性质发生改变，例如会降低岩体强度，加速岩石风化和破坏。地下水在软弱结构面中活动，可起软化、作用，可能会造成岩块坍塌。例如地层有粘土、无水石膏等，在水的作用下，体积膨胀，地层压力大大增加。
2.2 地温
在开挖深埋山岭隧道时地温是一个重要问题。一般工人在40℃下才能正常工作，而在潮湿的坑道中，当温度达到40℃时就不能正常工作，必须采取降温措施，因此对深埋隧道内的温度应进行预测是很有必要的。在常温层以下，地温则随深度增加而增加。地温增加l℃所需下降深度(以米计)称为地温梯度。地温梯度受地形起伏、岩层导热率和含水量、地下水温度及火山活动等因素的影响，各地不完全相同。根据地温梯度，利用下式可近似计算隧道内的温度。
2.3 有害气体
在开挖隧道时，常会遇到各种对人体有害、易燃、易爆的气体。在工程地质勘探时应注意查明隧道所通过的地层中含有的各种有害气体，并提出相应的防护措施。
常见的有害气体：①易燃、易爆炸的气体，如甲烷(CH4)；②无毒的窒息性气体，如二氧化碳(CO2)、氮(N)；③易燃的有毒气体，如硫化氢(H2S)。易燃的有毒气体溶于水生成淡硫酸液，对隧道初砌的石灰浆、混凝土及金属有腐蚀作用。
当隧道通过煤系，含油、碳和沥青地层时，常有碳氢化合物的气体溢出，特别是甲烷。在含碳地层中开挖隧道时，常会遇到二氧化碳气体。在硫化矿床或其他含硫地层中，会遇到硫化氢气体。
3 影响隧道围岩稳定性的主要因素
隧道围岩是指隧道周围一定范围内，对隧道稳定性能产生影响的岩体。隧道穿越山岭时，破坏了原有的应力平衡，在隧道围岩中产生新的应力和变形，这种应力及松动岩层作用在初砌层上的压力称为山体压力。山体压力是评定隧道围岩稳定性的主要内容，也是隧道衬砌设计的工要依据。下面就影响隧道围岩稳定性的主要因素进行分析。
3.1 地质因素
地质因素包括岩层产状、地质构造、地下水、地应力，以及地震烈度。地震烈度较高时，地层会出现滑动、断裂等情况，损坏隧道。一般是破碎岩层比完整岩层影响大，软弱岩层比坚硬岩层影响大，表层岩层比深层岩层影响大，非均质岩层比均质岩层影响大，含水岩层比不含水岩层影响大，洞口部位比洞体部位影响大。
3.2 工程因素
工程因素包括隧道的埋深、几何形状、跨度和长度，施工方法、围岩暴露时间及衬砌类型等，这些因素影响围岩应力的大小和性质。例如在隧道施工前勘察工作没做好，或各方面没有协调好，选择的施工方法不正确，会围岩应力，如果做好预防及安全工作很可能导致严重的工程事故。
岩石隧道施工方法范文6
Abstract: With China's rapid economic development in recent years, ground traffic growth is very rapid. With traffic online important part of. Often encounter a variety of adverse geological environment in the tunnel construction process. In this paper, the common four adverse geological conditions, tunnel construction technology were discussed.
中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：
在修建隧道中，常遇到一些不利于施工的特殊地质地段，如膨胀土围岩、黄土、溶洞、断层、松散地层、流沙、岩爆等，在开挖、支护和衬砌过程中，由于各种因素的影响都可能发生土石坍塌，坑道支撑变形，衬砌结构断裂，严重影响施工进度、安全和质量。
1膨胀土围岩
膨胀土系指土中粘土矿物成分主要由亲水性矿物组成，同时具有吸水显著膨胀软化和失水收缩硬裂两种特性。穿过膨胀土地层的隧道，常常可以见到开挖后不久围岩因开挖而产生变形，或者因浸水而膨胀，或因风化而开裂等现象。使坑道的顶部及两侧向内挤入，底部膨起，随着时间的增长导致围岩失稳，支撑、衬砌变形和破坏。在膨胀土地层中开挖隧道，除了认真实施设计文件所提出的技术要求外，在施工过程中应对围岩压力及其流变情况进行充分的调查和量测，分析其变化规律。在施工中应以尽量减少对围岩产生扰动和防止水的浸湿为原则，所以宜采用无爆破掘进法，如采用掘进机、风镐、液压镐等开挖。在开挖过程中尽可能缩短围岩暴露时间，并及时衬砌，以尽快恢复洞壁因土体开挖而解除的部分围岩应力，减少围岩膨胀变形。开挖方法宜不分部或少分部，多采用正台阶法、侧壁导坑法和“眼镜法”。正台阶法适用于跨度小的隧道，它分部少，相互干扰小，且能较早地使支护(衬砌)闭合。侧壁导坑法和“眼镜法”较适用于跨度较大的隧道，它具有防止上半断面支护(衬砌)下沉的优点但全断面闭合时间较迟，必须注意防止边墙混凝土受压向隧道内挤。隧道开挖后，膨胀土围岩风干脱水或浸水，都将引起围岩体积变化，产生涨缩效应。因此，隧道开挖后及时喷射混凝土，封闭和支护围岩。在有地下水渗流的隧道，应采取切断水源并加强洞壁与坑道防、排水措施，防止施工积水对围岩的浸湿等。如局部渗流，可采用注浆堵水阻止地下水进入坑道或浸湿围岩。
2 松散地层
松散地层结构松散，胶结性弱，稳定性差，在施工中极易发生坍塌。如极度风化破碎已失岩性的松散体，漂卵石地层、砂夹砾石和含有少量粘土的土壤以及无胶结松散的干沙等。隧道穿过这类地层，应减少对围岩的扰动，一般采取先护后挖，密闭支撑，边挖边封闭的施工原则，必要时可采用超前注浆改良地层和控制地下水等措施。下面简述几种主要施工方法：
21超前支护
隧道开挖前，先向围岩内打入钎、管、板等构件，用以预先支护围岩，防止坑道掘进时岩体发生坍塌。1)超前锚杆或超前小钢管。采用这种方法是爆破前，将超前锚杆或小钢管打入掘进前方稳定的岩层内。末端支撑在拱部围岩内的悬吊锚杆或格栅拱支撑上。使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方，有效地约束围岩在爆破后的一定时间内不发生松弛坍塌。超前锚杆宜采用早强型砂浆锚杆，以尽旱发挥超前支护作用。
2)超前管棚法。此法适用于围岩为砂粘土、粘砂土、亚粘土、粉砂、细砂、砂夹卵石夹粘土等非常散软、破碎的土壤，钻孔后极易塌孔的地层。在采用此法时，管棚长度应按地质情况选用，但应保证开挖后管棚有足够的超前长度。为增加管棚刚度，可在钢管内灌入混凝土或设置钢筋笼，注入水泥砂浆。于是在地层中建立起一个临时承载棚，在其防护下施工。
2．2超前小导管预注浆
超前小导管预注浆是沿开挖外轮廓线，以一定角度打入管壁带孔的小导管，并以一定压力向管内压注水泥或化学浆液的措施。它既能将洞周围岩体预加固，又能起超前预支护作用。此法适用于自稳时间很短的砂层、砂卵(砾)石层等松散地层施工。
2．3降水、堵水
在松散地层中含水，对隧道施工的危害极大。排除施工部位的地下水，有利于施工。降水、堵水的方法较多，如降水可在洞内或辅助坑道内井点降水。在埋深较浅的隧道中，可用深井泵降水，在洞外地面隧道两侧布点进行。
在地下水丰富，而且排水条件或排水费用太高，经过技术、经济比选，可采用注浆堵水措施。注浆堵水又分地面预注浆和洞内开挖工作面预注浆。二者采用哪种方法，应根据隧道埋深、工程地质和水文地质情况，钻孔和压浆设备能力，以及技术、经济、工期等方面进行综合分析后采用。
3溶洞
溶洞是以岩溶水的溶蚀作用为主，间有潜蚀和机械塌陷作用而造成的基本水平方向延伸的通道。溶洞是岩溶现象的一种。岩溶是指可溶性岩层，如石灰岩、白云岩、白云质灰岩、石膏、岩盐等，受水的化学和机械作用产生沟槽、裂缝和空洞以及由于空洞的顶部塌落使地表产生陷穴、洼地等类现象和作用。我国石灰岩分布极广，常会遇到溶洞。因此，在这些地区修建隧道，必须予以注意。隧道通过岩溶区，应查明溶洞分布范围和类型，岩层的完整稳定程度、填充物和地下水情况，据以确定施工方法。对尚在发育或穿越暗河水囊等地质条件复杂的岩溶区，应查明情况审慎选定施工方案。对有可能发生突然大量涌水、流石流泥、崩坍落石等，必须事先制定措施，确保施工安全。隧道穿过岩溶区，如岩层比较完整、稳定，溶洞已停止发育，有比较坚实的填充，且地下水量小，可采用探孔或物探等方法，探明地质情况，如有变化便于采取相应的措施。如溶洞尚在发育或穿越暗河水囊等岩溶区时，则必须探明地下水量大小、水流方向等，先要解决施工中的排水问题，—般可采用平行导坑的施工方案，以超前钻探方法，向前掘进。当出现大量涌水、流石流泥、崩坍落石等情况时，平导可作为泄水通道，正洞堵塞时也可利用平导在前方开辟掘进工作面，不致正洞停工。岩溶地段隧道常用处理溶洞的方法，有“引、堵、越、绕”四种。
