浅析隧道穿越断层破碎带的安全施工技术

ｄ团圆圈　施工技术与应用　浅析隧道穿越断层破碎带的安全施工技术　摘要：隧道穿越断层破碎带施工难度非常大，做好其安全控制工作有着重要的意义。本文结合具体实例，在分析了施工技　术难点的基础上，对施工方案、施工方法等进行了探讨，希望给我们的施工工作起到一定的指导作用。　关键词：隧道；断层；破碎带；施工；安全控制；　１、引言　为ｌ＿５ｍ，间距取为１．５ｍ，孔口和隧道高在１．００ｍ—１．５０ｍ范围内，炮眼要　确保和接收器具有相同的高度。每个炮孔中进行１０ｇ～４０ｇ的装药，在布置完　随着社会的发展，隧道工程越来越多。在隧道施工的过程中，断层以　成以后进行依次微震。　及破碎带的施工容易受到很多因素的影响，如果不能够采取正确的施工　对于超前水平钻探，本案例使用的是超前水平钻机，于掌子面进行钻　技术不仅会影响其施工质量，还会使施工面临的安全风险变大。基于此，　孔，钻孔数为５个，孔底超过开挖轮廓线以外５．００ｍ。并依据推进力、钻孔钻　本文关于隧道穿越断层破碎带安全施工技术的研究具有一定的实践指导　进速度、扭矩等来对探测范围内的围岩级别、地下水情况以及性质等进行　意义。　，　判断，此外两次超前钻孔的搭接长度不可以小于５．００ｍ。　（２）超前支护　２、隧道穿越断层破碎带施工的难点分析　一在超前预支护方面，本工程在开挖到Ｋ３５＋６１３．７的时候，围岩和设计是　般来说，断层以及破碎带地段都具有比较复杂的结构，因此，我们　吻合的，呈现出散块状这种结构，主要为白云岩，岩层进入断层破碎带，设　在其施工的过程中要对断层破碎带的宽度、含水性、断层性质、断层活动　计超前支护是超前注浆小导管。其主要的参数为：环向间距取为３０ｅｍ，外　性、填充物以及断层构造线等进行综合的考虑，整体具有比较大的难度。　插角为５。一１Ｏ。，导管长取为Ｌ一３：５０ｍ，前后排的纵向间距为１．５ｍ。由于施工　另外，在我们施工时候如果管理工作做不好，则容易导致工序衔接方面、　时候初期支护出现了比较大的形变，因此我们利用循环试验对小导管水　围岩被破坏方面等都得不到有效地控制。基于此，我们应先确定断层的倾　灰比、双液比、外插角以及注浆压力等进行了相应的优化。　角、走向、破碎带的宽度、岩石破碎程度、地下水活动等方面性质，并对地　（３）开挖作业　质资料进行深入的研究，这样才能够获取最为合理的施工方案以及正确　首先，在开挖方式上，本案例使用的是“环形导坑法”开挖，原因上文　的施工技术，起到保证施工安全的效果。以下将结合具体的案例对其进行　中已经进行了分析。在开挖作用的过程中，我们要做注意做好以下几个方　分析。　面的工作：首先，加强排水工作，确保洞内的干燥性，避免由于积水给仰拱　３、隧道穿越断层破碎带安全施工案例分析　３．１案例概述　以及边墙的基础土层造成破坏；其次，上下侧导坑使用的是跳槽开挖，这　可以防止工字钢底部由于悬空时间较长出现下沉变形失稳问题；第三，开　挖的时候预留横向为１０％ｏ，纵向为５％ｏ的排水坡，有利于确保洞内的干燥　本案例中隧道所穿越的山脉为东西展布，山脉的延伸方向和隧道的　性；第四，在循环开挖的时候，每循环之间要留出相应的安全距离，不仅能　轴线呈现出垂直情况。另外，施工场地的沟谷纵横，并存在着强烈的切割，　够避免造成事故干扰，还可以确保钢架底部的安全及牢固。　横坡较为陡峭而且植被非常茂盛。其中最大埋深达到５７０ｍ，隧道全长是　２７４９ｍ，设计的坡度是一９．５％ｏ。此外，围岩分布复杂洞深多属于Ⅳ级、ｖ级断　（４）堵排水作业　在堵水方面。本案例遵循的原则是“堵排结合、以排为主”，在涌水量　层破碎带以及局部破碎带，岩溶以及岩溶水发育，具有非常丰富的地下　达１０　ｍＹｈ的时候，则注浆堵水。使用全断面超前预注浆以及局部注浆堵　水。　水，针对集中涌水段，设计的是８ｍ一１０ｍ前进式小分段超前注浆，选择注水　３．２本案例施工的技术难点　泥一水玻璃双液浆作为注浆浆液。在经过注浆之后，一些地下水将会被堵　在本案例工程中，隧道轴线Ｋ３５＋７８４．００　ｍ位置存在这一个１２０。～１２２。　至开挖面之外，降低了其涌水量，不仅有利于开挖、支护以及掌子面的稳　的斜交的逆断层，上盘具备具有压扭性，向东斜冲，断裂带于层间错动具　有比较明显的擦痕，断裂带真厚范围在１８．００ｍ～２９．００ｍ内，为砂石以及角砾　状白云岩等构成岩形成，裂缝的影响带宽是８５．２ｍ，为砂石以及裂缝块状白　定，对于抽水工作也起到了很好的促进效果。　至于抽排水。本工程中排水距离远高差比较大，会给排水效果造成影　响，基于此，为了更好的确保抽水效果，我们所使用的方案为分级排水方　云岩构成。因此，整体来说，破碎带非常长，围岩比较破碎而且松散，容易　案，于每３００　Ｉｎ位置进行一级泵站的设置，并根据有可能发生的情况安设　出现坍塌的情况，开挖以及支护存在着较大的风险，如果控制不好容易造　了相应的抽水管道作为应急。此外，在本工程中我们还备足了备用的抽水　成安全事故。另外，由于此地地下水非常丰富，具有较大的涌水量，所以排　机，这有利于我们对其进行维修及更换，可以保证抽水工作的正常。　水难度以及排水的工作量都非常大，加之围岩存在着较大的变形，因此我　３．５收敛沉降观测方面中的相关措施　们要对支护进行加强，并应用好控制变形技术。　３．３施工方案　净空收敛每１０ｍ进行一道断面的设置，而且每个断面存在两对测点，　量测的过程中使用收敛计　至于拱顶下沉，我们则使用水准仪进行量测。　针对本工程的特点，我们在开挖前针对前方围岩要做好超前地质预　本工程中这一段净空收敛的最大累计值以及拱顶下沉最大值分别为为　报工作，并对前方围岩以及涌水的情况做到了如指掌，这样才能够选择合　２２ａｒｍ、１８ａｒｍ。另外，在洞内观测环形开挖支护未落低的时候存在３处开裂，　理的应对方案。另外，超前预支护的时候要依据地质探测结果，并按照“微　和收敛观察一致。针对这种情况，我们采取了以下补强措施：在钢架两侧　爆破、短进尺、强支护、及时二衬”这一原则，使用人工机械相结合的开挖　沿着裂缝各补打２组中空锚杆注浆，同时使用钢筋对钢架以及锚杆焊接成　方式进行开挖，以此确保围岩的原始状态不受破坏，避免出现破坏性坍塌　牢固体，然后进行混凝土的补喷，构成一个受力整体。通过应用以上措施，　问题。具体工作中，我们使用“环形导坑法”进行分部开挖，每循环的进尺　本工程不仅对各次开裂起到了有效地控制，也使收敛观测正常性得到有　取在０．５０ｍ一１．ｏｏｍ这一范围之内。　３．４施工方法　效的提升。　（１）超前地质预报　在ＴＳＰ地质预报中，我们先于隧道两侧边墙布置２４个爆破孔，孔深取　４、结语　在隧道穿越断层破碎带施工的过程中，不同的工程情（下转３３１页）　。３９６。　施工技术与应用　按标准尺寸量度定位，标出界线位置，用美纹纸沿界线两边贴在球场　４）面层施工。面层一般为双组分材料，必须按规定比例把Ａ、Ｂ两组分　上，用专用划线漆（ＴＢ一２ｏ７）涂刷于美纹纸间，待表面干后撕掉美纹纸。　充分搅拌均匀，用胶刮板分２道一３道刮涂于加强层表面。面层施工用料必　ＴＢ一２０７为双组份材料，必须按规定比例把Ａ、Ｂ两组份充分混合均匀，分两　须足量，否则会直接影响使用效果及使用期限。质量控制过程应重点抽查　道涂刷。若球场表面为粗糙面，第一道可加２０％面层专用砂涂刷，以防渗　面层厚度。　边。　５）划线。划线应保证尺寸准确且无污染面层情况。　３．５施工注意事项　①调配材料时必须称量准确并搅拌均匀。　②施工整过程每一道工序施工后８小时内不能有水浸泡。　③室内场地必须保证良好的通风效果。　４施工后期质量控制要点　施工后期控制就是在硅ＰＵ塑胶场地施工后的检查、处理、验收，并检　查相关质量保证资料是否齐全，是否达到设计及规范要求，以确保硅ＰＵ塑　胶场地满足相应的质量要求。验收过程应重点检查：　１）硅ＰＵ材料质量检验报告。其理化性能指标检测报告只能由上海华　④场地铺设后需保持５天以上才能投入使用。　３．６硅ＰＵ材料施工质量控制　１）硅ＰＵ材料的验收。质量控制必须加强硅ＰＵ材料的进场验收。特别是　东理工大学合成跑道检测实验室和石家庄国家体育用品质量监督检验中　划线是否准确。３）平整度是否符合要求。４）面层厚度是否满足　在硅ＰＵ材料的抗拉强度、撕裂强度、伸长率、压缩永久变形率、耐磨耗性　心出具。２）　（磨耗率）、弹性率、老化试验、硬度等方面必须经检验合格满足要求后方　设计要求。５）面层观感质量。可使用。　２）弹性层施工。基础验收合格后方可进入弹性层施工。弹性层一般为　单组分材料，每道涂刮厚度不得超过２ｍｍ，每道涂刮时问间隔以前一道干　５结语　综上，文中工程结合具体情况，使用硅ＰＵ材料进行运动基地施工是一　为黄陵矿业公司的建设奉献出了一幅活动的天地，可为类　固为准。验收时应注意流平效果，保证表面流平。弹性层干固后，用积水法　次成功的实践，　测试表面平整度，积水处应修补平整。表面有粒状杂物混入或堆积处需用　似场地施工建设提供参考借鉴。磨机修整平才能进行加强层施工。　　３）加强层施工。加强层技术要求与弹性层基本一致。干固后表面要求　参考文献：１ＵＧＪ５５，普通混凝土配合比设计规程【Ｓ］．　平整光滑，若在施工过程中混入杂物或不平处需修整平滑后才能进行面　［层施工。　【２】ＧＢＪ２０４，普通混凝土结构工程施工及验收规范【ｓ］　（上接第３２６页）况下所使用的施工方案以及施工方法也存在着较大的不　［２】杨勇，郭得福．隧道斜井断层破碎带施工技术Ⅱ】．施工技术．２００９（￥１）．　同。本文仅结合某一工程实例对其进行了探析，尚存在很多不足之处，因　【３】张建宾．胶州湾隧道穿越海底断层破碎带施工方案探讨【Ｉ】．铁道工程　此还希望各位同行能够加强这方面的研究和探索，为施工的安全控制起　学报．２００９（０５）．　到更好的促进作用。　参考文献　【４］杨元军．轴向与断层走向小角度相交的隧道施工方案探讨卟西南公　路．２０１０￣２）．　［５］马晓辉，郭良法．自进式锚杆结合小导管注浆通过涌水塌方段施工技术　【１１赵军德．隧洞掘进塌方处理及不良地质条件下管棚法超前预支护技术　卟铁道建筑技术．２００９（１　１）．　Ｄ］．兰州工业高等专科学校学报．２００９￣１）．　［６刘久意．中兴隧道断层破碎带施工处理技术Ⅱ】６］．西部交通科技．２０１０（０９）．　‘３３１‘