隧道断层破碎带施工技术

不断提高断层破碎带等复杂情况下的隧道施工技术水平。关键词：隧道;断层破碎带中图分类号：U433 文献标识码：A 文章编号：1008 -3383（2019）12 -0137 -021工程概况某隧道工程属小净距隧道，按双洞双向6车道 标准设计。隧道围岩共分三段:其一,111级围岩段， 共117 m?；其二,IV级围岩段,130-136 n?；其三,V 级围岩段,140 ~ 143 n?。隧道需从断层破碎带中穿 过，情况比较复杂和特殊。现围绕本隧道实际情 况,对其施工技术作如下分析介绍。2隧道施工2. 1 超前地质预报引入超前地质预报为开挖面前方实际地质条 件做超前探测，以超前探测结果为依据，结合现有 的地勘资料,对之前100 m之内的围岩状况予以判 断，若现场的实际条件没有达到开展超前预报的要 求，则可借助地质雷达对开挖面之前25 m的围岩 状态实施探测，最后通过对探测结果的综合分析， 判定前方围岩具体状况。2.2 注浆堵水、加固在施工中若遇突水和涌水现象，应根据超前地质 预报结果,并结合现有的地质素描等基本资料开展综 合分析,确定掌子面之前地下水实际分布情况和水量, 然后遵循防水、排水、堵水和引水充分结合的基本原 则，制定施工措施,针对不同的实际情况,采取全断面 帷幕或周边注浆等技术措施，将地下水封堵于围岩当 中，然后集中引排,利用二衬系统的防水和排水系统使 水排出道隧道之外，从而保证施工安全与结构安全。 注浆堵水施工工艺流程如图］所示。目前，主要采用以下几种方法：（1）如果隧道需 要从厚度在30 m以上的呈软塑状态的断层破碎带 中穿过，且总水量超过10 m3/h,则应在整个断面通 过帷注浆来堵水。其注浆的范围为隧道开挖边线 向外6 m,长度一般为30 m,共分成三环进行，其 中，第一环设置22个孔,深度按15 m控制；第二环 也设置22个孔,但深度增加到22 m；第三环设置61 个孔，深度继续增加到30 mo （2）如果隧道需要从收稿日期：2019-08 -05图1注浆堵水施工工艺流程厚度小于30 m的断层破碎带或者是溶蚀裂隙中穿 过,且总水量不足10 m3/h,则应在整个断面进行周 边注浆来有效堵水。其注浆的范围为隧道开挖边 线向外6 m,长度一般为30 m,共分成三环进行，其 中，第一环设置22个孔,深度按15 m控制；第二环 也设置22个孔,但深度增加到22 m；第三环设置50 个孔，深度继续增加到30 m。（3）除以上两种方法 外，若隧道从灰岩地区中穿过，在断面中出现局部 的突水和涌水，则可通过局部注浆来处理。其注浆 的范围为隧道开挖边线向外6 m,长度一般为30 m, 共分成三环进行，其中，第一环设置10个孔，深度 按15 m控制；第二环也设置10个孔，但深度增加 到22 m；第三环设置14个孔，深度继续增加到 30 m。待一个注浆段的施工完成后，保留10 m暂时 不予开挖，将其作为后续施工的支浆体。注浆孔从

作者简介:郝旭斌（1985 -）,男，工程师，研究方向：交通工程。• 137 •总第310期黑龙江交通科技第12期隧道的掌子面上沿着它的开挖方向，将隧道的中轴 的直径为42 mm,每根的长度为4. 5 m,按照环向 线作为中心按伞型进行布置，在注浆孔之前，先埋 0.4 m和纵向3.0 m的间隔距离布置。开挖循环进 设好直径为4 mm的套管，利用直径为80 mm的钻 尺不能超过1 m,在爆破过程中必须考虑微弱爆破。 头钻进成孔，对于后续注浆段,则使用直径为60 mm 喷射厚度为26 cm的C25混凝土，以0.75 m的间距 的钻头钻进成孔。孔底间隔距离应控制在3 m以 设置工字钢，以75 cmx75 cm的间距布置中空注浆 内，注浆后，浆液应能自然扩散2 m,具体的注浆压 锚杆，并进行注浆加固；以20 cmx20 cm的间距设 力根据静水压力大小去顶，一般为静水压力的 置双层钢筋网。2-5-4. 0倍，浆材为水泥和水玻璃的双液浆，其浓 2.4监控量测度需要以实际的地质条件及水文来适当调整。设 在隧道开挖施工中,除了要做好支护与二次衬砌, 计拟定两者的比例为1： (0.6-1.0),其中，水泥的 还应切实加强监控量测,对掌握到的所有监控量测数 水灰比按照0.8： 1.0 ~ 1.0： 1.0控制，水玻璃的模 据实施分析,明确开挖施工和支护是否满足要求,为现 数为2.6~2.8。对于注浆压力，需根据实际情况在 场施工提供正确指导。如果，如果监控量测结果岀现 1.7-2.6 MPa的范围内选取和控制。另外,在注浆 较大的变化,则需要立即调整施工参数。开始前，需要在止浆墙中埋设孔口管，其长度为 3 m,在表面应露出20 -30 cm。3结束语待单孔注浆的实际压力大小不小于设计终压， 综上所述，处于断层破碎带中的隧道，其施工 且保持10 min后，即可完成该孔的本次注浆;此外， 较为复杂，需要采取有效的技术措施保证施工安 当单孔的实际注浆量和设计要求相符,且进浆量不 全，本工程通过超前地质预报、注浆堵水和加固、开 超过20 L/min时,也可完成该孔的本次注浆。挖支护与二次衬砌，顺利且安全的完成了开挖施 在整个注浆段所有注浆孔的注浆施工都已经 工,经检查施工质量合格，所用施工方法可为类似 完成后，需要在主要出水点的周围布置一定数量的 工程提供参考借鉴。检查孔，其数量不能少于5个，用于孔内实际涌水 参考文献：量的准确测定，当单孔单位延米实际涌水量超过 [1] 刘卓.川藏铁路全断面掘进机穿越断层破碎带隧道施

0.15 L/min时,需要补充注浆，直到符合相应的设 工研究[J].中国工程机械学报,2019, 17 (03 )： 计要求。263 -267.2.3 开挖支护与二次衬砌[2] 冯毅.高速公路三车道隧道断层破碎带施工方法优化

在实际的开挖施工过程中，必须严格遵循以下 研究[J].科技创新导报,2019,16(09)=27 -28.基本原则：管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量 [3] 程庭.地铁隧道穿越断层破碎带的工法选择及辅助施

测，并在开挖初期支护结束后，对仰拱和掌子面之 工措施分析[J].市政技术,2018,36(06) ：78-81.[4] 洪开荣，冯欢欢.高黎贡山隧道TBM法施工重难点及

间的步距，以及二次衬砌和掌子面之间的步距进行 关键技术分析[J].现代隧道技术,2018,55 (04)： 严格控制，并立即开始仰拱施工与二次衬砌，通过 1 -&对隧道二次衬砌的科学安排，尽可能早的封闭成 [5] 李晓斌.特大跨度隧道穿越断层破碎带时的施工模拟

环，起到保证施工安全的重要作用。及受力特点[J] •城市轨道交通研究,2018,21(06)：88 隧道开挖超前支护采用注浆小导管进行，导管 -90 +93.(上接第136页)围岩进行注浆加固和修复二衬的顺序进行了施工。 以上50 cm范围内，工字钢应尽量垂直于隧道二衬 该段施工完成后，经过一段时间的全面观测，二衬 圆弧面；变形得到控制，外观平顺,至今未发现新裂缝,说明 (2) 在左洞二衬纵向裂缝以上50 cm JOO cm

隧道已处稳定状态，病害已得到成功解决。处分别施工一排108 x4.5 mm注浆钢花管,钢花管 纵向间距为1.2 m,每根钢花管长9 m。通过注浆 7结语钢花管的注浆加固作用，达到对二衬背后松散体注 施工过程中大跨度连拱隧道二次衬砌出现的裂缝 浆固结，减少结构承受的围岩荷载，同时对裂缝上 产生原因较复杂，处治也较困难。施工过程中出现此 部结构起到锚固的作用；类问题后,应先对裂缝产生原因进行充分分析，而后采 (3) 将左洞二衬开裂部位混凝土切割凿除，且 取针对性措施才能使方案安全经济可靠。本文通过灯 切割凿除混凝土时，必须分段施工，每次凿除混凝 草塘隧道二衬裂缝处治方案的实施及其效果可以看 土长度不得超过1 m。开裂部位混凝土凿除后，采 出，锚杆加固是一种治理隧道剪切裂缝有效措施，可为 用¢32锚杆、钢筋网、C30混凝土对凿除部位进行 类似隧道二次衬砌开裂处治提供参考。封闭，每根锚杆长2 m,锚杆间距0.5 x0.5 m,$8 参考文献：钢筋网规格10 X 10 cm。[1] 王恒平.连拱隧道二衬偏压开裂整治技术.山西建筑， 2008,(6) ：323 -324.6处治效果[2]

陈世荣.新琼隧道二次衬砌裂缝处治分析.福建建材， 该段二衬裂缝处治按照临时加固、对二衬背后

2010,(3) :68,104.• 138 •