应用技术 Ｃｈｉｎａ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｖｉｅｗ ●Ｉ 浅析断层及破碎带隧道施工技术 杨振侃张力 ３１００１４） （杭州交通工程监理咨询有限公司［摘要］断层及破碎带隧道施工一直是隧道施工的难点，出现安全事故的频率较高。为了加强对断层及破碎带隧道施工技术的认识，本文详细介绍了当前 断层及破碎带隧道的施工技术，希望能给同行带来借鉴作用。 ［关键词］断层破碎带隧道施工技术 中图分类号：Ｕ４５５．４９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１２）０３—０３１７～０１ 断层及破碎带地段结构复杂，隧道施工过程中要考虑断层及破碎带的宽 度、断层的性质、含水陛、填充物和断层活动陛以及断层构造线和隧道轴线 方向的组合关系，施工难度高。此外，工序衔接的快慢，对围岩的破坏程度，施 工技术措施是否得当也会增加施工难度 因此，断层及破碎带地段隧道的施工 要首先明确断层的走向、倾角、岩石破碎程度、破碎带的宽度、地下水活动 等相关性质，研究分析地质资料，制定合理的施工措施和选择正确的施工技术。 本文详细介绍了的当前断层及破碎带隧道的施工技术，希望能给同行带来借鉴 作用。 １施工技术 ｌ、断层宽度较小、围岩稳定性好、岩体组成物强度高时，隧道施工方法 可保持不变，与前后段一致，避免施工方法的改变影响施工进度，但是要加强初 期支护，并配有辅助施工措施。施工时，径向锚杆与超前锚杆配合，增设钢筋 网，加厚喷射混凝土等措施。超前锚杆长３．５ ｍ，直径中２２ ｍｍ，外插角约为 ｌＯ。，环向间距４０ Ｃｒｌｌ，每２ ｍ设一环，环间搭接长度不小于１．０ ｉｉ１，超前锚杆 杆体和岩层 Ｌ壁间用早强砂浆粘结，以便加快实现超前支护的作用，展开掘进 作业。开挖完成后布置径向锚杆，悬挂钢筋网，浇筑混凝土等进行初期支护。 ２、断层及破碎带地质状况一般时，采用钢筋网、径向锚杆、格栅钢架， 喷射混凝土等加强初期支护，在拱部选用超前小导管周壁预注浆法对围岩体进 行超前支护和预加固。超前支护下可采用正台阶法或上半断面法开挖。在台 阶上部插人小导管，上部开挖后立即进行拱部的混凝土喷射作业布置径向锚 杆．悬挂钢筋网，格栅钢架。拱部初期支护完成后才可以进行台阶下部的开挖。 超前小导管的直径由钻 Ｌ直径决定，施工中常选用长为３．５ ｍ～５．０ ｍ， ｑ）４２ｒａｍ～中５０ｒａｍ的直热轧钢管，外插角为１Ｏ。～２０。，孔口１５０ｃｍ段不得 钻孔，管壁每隔ｌＯｃｍ～２０ｃｍ交错钻眼，钻眼直径６ ｍｍ～８ｒａｍ为宜，采用水 泥水玻璃浆液或水泥砂浆灌注，每３０ｍｍ－５０ｍｍ设一环为宜，环问搭接长度不 小于１．Ｏｍ ３、隧道为浅埋，断层出露于地表沟槽时，采用地面砂浆锚杆结合排泄地表 水和防止地表水下渗及地面加固等措施。垂直设置地面锚杆，按梅花形或矩形 布置，间距为１．Ｏｍ～１．５ｍ，直径中ｌ８ｒｎｍ￣中２２ｒａｍ，锚固范围根据探测计算 的破裂面和地形确定，长度根据覆盖厚度确定。 ４、断层岩体极易松散破碎，宽度较大时，可采用钢架超前支护半断面开挖 和注浆管棚。尽量采用一组管棚穿过断层及破碎带，如果断层宽度大，受施工 条件和地质的限制，可分组设置，相邻管棚的搭接长度大于３．０ ｍ。施工中， 管棚一般选用 １０８ ｍｍ厚壁热轧无缝钢管，钢管环向中心间距为３０ ｃｍ～ ４０ｃｍ。钢架可选用格栅或型钢，间距为０．８ｍ～Ｉ．０ ｉｌｌ一榀。管棚支护下，先 开挖上半断面，完成上班断面的初期支护后，方可开挖下半断面。 ２施工工艺 布置超前锚杆一实施超前小导管周壁预注浆——利用注浆管棚和钢架 完成超前支护。 ３组织劳动力及进度指标 ｌ、超前锚杆：从进度、经济角度出发考虑，单线隧道一般为７人（普工２ 人，开挖工５人），双线隧道ｌ１人（普工２人，开挖工９人），３小时可完成一环。 ２、超前小导管周壁预注浆：从进度，经济角度出发考虑，单线隧道一般为 ｌ２人（记录１人，管道工１人，机械操作手２人，普工２人，开挖工６人），双线隧 道ｌ４人（记录１人，管道工１人，机械操作手２人，普工２人，开挖工８人），６小 时可完成一环。 ３、注浆管棚和钢架超前支护：从进度 经济角度出发考虑，单线隧道一般 为１２人（记录１人，拌、注浆工２人，普工２人，管道工１人，钻机操作手６人）， 一般情况下，一台风动凿岩机４ｈ能钻进ｌＯｍ～１５ｍ。 ４主要机械设备配置 三臂液压钻孔台车、跟管钻机ｌ台，２ＴＧ一６０／２１０型双液注浆泵２台，风 动凿岩机７６５５型３－５台。 ５质量控制要点 １，超前锚杆：进行钻孔作业时要保证锚杆的外插角、方向、位置准确，作 业完成后钻孔要吹洗干净。早强药包使用前要先浸泡，浸泡时间由试验确定， 浸泡后迅速推人孔底，立即对中插入锚杆，插入后孔口要充满药包的胶结体。 ２、超前小导管注浆：保证钻孔时外插角、方向、位置要正确，钻孔完成后 吹洗干净钻孔，对中插入小导管，注入的浆液要经过试验确定配合比，可以先选 择水泥砂浆，如果压注阻力大要及时调整配合比，加入适量的水玻璃。注浆过 程中孔口设置浆塞，连续搅拌浆液，压注时压力要缓慢增大，一般为０．５ ＭＰａ～ １．０ ＭＰａ，注浆后至少４ｈ才能进行开挖作业。 ３，管棚：①明确固定孔口管的套拱钢拱的位置标高，设立要牢固，精确测 量放样每根孔口管的外插角、方向、位置，用１３．形钢筋保证管棚钢管轴线与孔 口管的轴线一致。为了避免套拱灌注时走形跑位，套拱的拱架安设要牢固ｔ＠ 钻进过程中要保证钢管的倾斜度，一旦发现偏差超过允许范围，要及时修正；③ 钢管连接方式为丝扣连接，同一截面内接头数不超过５０％，相邻接头的错开距 离应大于１．Ｏｍｔ④先进行有孔钢管的施工，注浆后再进行无孔钢管的施工，无 Ｌ钢管的主要作用是检查注浆效果 ⑤注浆的控制要点和超前小导管注浆相 同，⑥开挖作业完成后要及时开展锚杆、挂网和喷射混凝土等作业。 ６安全、质量、环保措施 １、在断层及破碎带地段施工时，做好超前地质探测工作。 ２、开挖工作完成后，要及时记录地下水活动情况，裂隙充填物情况，岩石 挤压破碎程度，工作面的地质构造等。 ３、加强监控测量的力度，根据数据结果及时修改支护参数，加强支护，确 保安全和质量。 ４，在超前支护下，上部开挖完后不能立即开挖下部，要确保拱部完全做好 支护，并有一定的施工面才可以进行下部开挖 ５、各种施工材料不能堆放在一起，每道工序完成后要及时拆除该工序的 机械设备，方便开展下一道工序。 结语 断层及破碎带隧道施＿．Ｚ－－直是隧道施工的难点，出现安全事故的频率较 高。但是，随着科学的进步，施工的水平正在逐步发展。断层及破碎带隧道施工 技术的研究也已经成为了研究的重点方向。可以预见，经过研究人员和隧道施 工技术人员的共同努力，该技术难点一定会被攻克 参考文献： ［１】王梦恕．大瑶山隧道一２０世纪隧道修建新技术［Ｍ］．广州：广东科技出 版社，１９９４． 【２】张民庆，彭峰．地下工程注浆技术［Ｍ】．北京：地质出版社，２００８． ［３】关保树．隧道施工要点【Ｍ】．北京：人民交通出版社，２００３． （４］周跃峰．北岗隧道穿越软弱破碎带旋工方法的探讨［Ｊ］．山西建筑，２００７， ３３（１９）：３１３．３１４．