斷層破碎帶隧道施工技術(shù)分析

龔鵬

摘 ?要：斷層破碎帶是我國隧道工程施工中常常遇到的地質(zhì)情況，針對這樣的地質(zhì)情況，施工人員需要進(jìn)行特別的施工技術(shù)處理，從而更好地保證隧道的施工質(zhì)量。為此該文就對斷層破碎帶隧道施工要點以及施工技術(shù)進(jìn)行以下的分析。

關(guān)鍵詞：斷層破碎帶;施工要點;施工技術(shù)

中圖分類號：U455 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

做好斷層破碎帶隧道的施工處理，是保證隧道施工質(zhì)量和安全的關(guān)鍵因素，如果處理不當(dāng)，容易在隧道施工過程中出現(xiàn)塌陷的問題，影響隧道工程的施工進(jìn)度和施工質(zhì)量，所以隧道施工單位必須要高度重視斷層破碎帶隧道的施工工作，施工人員要切實掌握斷層破碎帶隧道的施工要點和施工技術(shù)。

1 斷層破碎帶隧道施工要點

1.1 做好施工方法的選擇

在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工的時候，要做好施工要點工作，首先要合理地選擇施工方法，結(jié)合不同的施工情況來選擇不同的施工方法。第一，針對斷層寬度比較小的情況，施工人員要做好支護(hù)的加固工作，采用錨桿配合的噴射混凝土施工方法進(jìn)行支護(hù)加固。為了進(jìn)一步保證支護(hù)的穩(wěn)固性，施工人員還可以采用增加鋼筋網(wǎng)的方法。第二，針對斷層破碎帶的寬度一般的情況，施工人員需要對隧道做好初期的支護(hù)工作，可以通過使用徑向的錨桿配合噴射混凝土方法進(jìn)行加固處理，同樣的，施工人員也可以通過增加鋼筋網(wǎng)的方法來加強支護(hù)的穩(wěn)固性。第三，針對斷層破碎帶裸露在地表的情況，施工人員需要采用淺埋的方法，在隧道施工過程中，要做好水害的預(yù)防工作，所以施工人員可以采用地面錨桿和地表排水槽的方法來做好水害的預(yù)防工作。施工過程中需要控制好錨桿之間的距離以及錨桿分布的狀態(tài)，從而更好地保證隧道的穩(wěn)固性。第四，如果斷層破碎帶的寬度是比較大的情況，施工人員則需要選用注漿管棚以及鋼架超前支護(hù)半斷面的方法來開展施工，因為此時隧道巖體是處于松散的狀態(tài)，必須要做好支護(hù)工作，在隧道開挖過程中，需要先對上半斷面的開挖，然后才能進(jìn)行下半斷面的開挖。

1.2 做好施工設(shè)備的準(zhǔn)備工作

在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工的時候，施工人員需要做好施工設(shè)備的準(zhǔn)備工作，在施工過程中，主要用到的施工機(jī)械有風(fēng)動鑿巖機(jī)、混凝土注漿機(jī)、混凝土注漿泵和運輸車輛等設(shè)備。在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工的時候，必須要保證施工設(shè)備的正常運行以及穩(wěn)定，配備足夠的施工設(shè)備，從而更好地保證工程的順利施工。

1.3 做好斷層破碎帶隧道局部塌陷的處理工作

在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工的時候，常常會出現(xiàn)局部塌陷的問題，針對這個問題，施工人員必須要及時做好處理工作，通過采用超前支護(hù)以及初期支護(hù)的方法來進(jìn)行解決，還需要對施工面進(jìn)行鞏固處理。針對隧道的塌空部位，施工人員需要開展填補工作，采用混凝土和漿砌片石等材料進(jìn)行施工，保證塌空部位的填補質(zhì)量。如果斷層破碎帶隧道施工中出現(xiàn)大范圍的漏水情況，則需要在隧道內(nèi)鋪設(shè)排水管，做好隧道的排水工作，避免由于水害而引起的塌陷問題。

2 斷層破碎帶隧道常用的施工技術(shù)

2.1 開挖技術(shù)分析

在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工的時候，常用的施工技術(shù)主要是開挖技術(shù)以及支護(hù)技術(shù)，目前常用的開挖技術(shù)主要有3種，分別是半斷面微臺階開挖技術(shù)、上下斷面順序開挖技術(shù)以及微震爆破技術(shù)。

第一，當(dāng)隧道施工中出現(xiàn)大規(guī)模的斷層破碎帶的時候，施工人員可以選擇半斷面微臺階的開挖技術(shù)，使用該技術(shù)進(jìn)行隧道開挖的時候，需要及時做好錨噴支護(hù)工作，開挖過程中要保證上臺階超前3-5同，下半部的開挖工作要和后拱部的開挖工作共同進(jìn)行，從而更好地提高斷面的閉合速度。

第二，上下斷面順序開挖技術(shù)是指當(dāng)完成上半斷面的開挖后，才能對下半部斷面進(jìn)行開挖和支護(hù)工作。這種施工技術(shù)主要是針對斷層破碎層規(guī)模比較大的隧道，如果斷層破碎層的巖石風(fēng)化程度比較高，施工人員可以對隧道周邊巖體進(jìn)行環(huán)形爆破開挖，并且做好臨時支護(hù)的加固工作，然后再對核心部位進(jìn)行爆破開挖。在進(jìn)行下斷面開挖的時候，施工人員需要采用分部開挖的方法，先對中槽進(jìn)行開挖，然后再進(jìn)行馬口的開挖，再開展下部鋼架的施工，從而更好地保證開挖施工質(zhì)量。

第三，微震爆破技術(shù)主要是指在進(jìn)行斷層破碎帶隧道爆破的時候，必須要嚴(yán)格控制好藥量，做好對爆破鉆眼位置的設(shè)計，從而更好地保證爆破施工的質(zhì)量以及安全。在開挖施工中，施工人員還需要合理選擇掏槽的形式，合理控制好鉆爆的參數(shù)和合理設(shè)計好起爆的順序。

2.2 支護(hù)技術(shù)分析

關(guān)于斷層破碎面隧道常用的支護(hù)技術(shù)主要有4種，分別是噴錨網(wǎng)聯(lián)合支撐技術(shù)、鋼架支撐技術(shù)、超前支護(hù)技術(shù)以及支護(hù)加固和注漿補強技術(shù)。第一，使用噴錨網(wǎng)聯(lián)合支撐技術(shù)來對隧道周圍的巖體形成剛性的保護(hù)膜，從而更好地保證隧道的穩(wěn)固性，在進(jìn)行混凝土初噴的時候，當(dāng)混凝土厚度達(dá)到3 cm～5 cm的時候，施工人員需要進(jìn)行巖體表面的封鎖工作。當(dāng)完成混凝土的噴射之后，施工人員需要做好錨桿和鋼筋網(wǎng)之間的加固工作，控制好錨桿的直徑寬度以及長度，要將直徑控制在2.2 cm左右，將長度控制在3 m～3.5 m。此外，還要控制好錨桿的分布狀態(tài)及間隔距離，要將錨桿按照梅花形狀進(jìn)行安插，將錨桿之間的距離控制在1 m左右。關(guān)于鋼筋網(wǎng)的密度控制，要將其間隔距離控制在0.2 m以內(nèi)，并且選用雙層鋼筋網(wǎng)。如果隧道的頂端也有斷層破碎段，施工人員可以在隧道斷層的兩邊進(jìn)行徑向錨桿的安插，并且采用鋼筋來進(jìn)行編網(wǎng)，做好鋼筋和錨桿之間的連接工作，然后再開始混凝土的噴射施工。

第二，使用鋼筋支撐技術(shù)來有效地提高斷層破碎帶隧道初期保護(hù)的強度，有效地提高隧道巖體的穩(wěn)固性。在施工過程中，施工人員需要將鋼架的間隔距離控制在0.5 m～1 m，選用Φ22的螺紋鋼筋進(jìn)行縱向的連接，將鋼筋的距離控制在0.5 m～1 m，然后再使用混凝土進(jìn)行噴射，保證鋼架表面的平行性。使用鋼筋支撐技術(shù)進(jìn)行施工的時候，施工人員可以采用“U”形的鋼架進(jìn)行施工，通過結(jié)合實際施工情況調(diào)整鋼架的搭建長度來保證鋼架和隧道巖體之前的結(jié)合程度。在施工過程中，如果出現(xiàn)較大的空隙，則需要使用混凝土來進(jìn)行填筑。

第三，超前支護(hù)技術(shù)在使用過程中，主要包括了超前管棚技術(shù)和超前小導(dǎo)管注漿技術(shù)，在使用超前支護(hù)技術(shù)的時候，施工人員需要選擇直徑比較大的鋼管，并且鋼管的長度要控制在4 m～6 m，然后才能制作成為管棚材料。在進(jìn)行管棚制作的時候，施工人員需要對鋼管的前部進(jìn)行削尖，并且將鋼筋箍在鋼管的底部，從而由鋼架負(fù)責(zé)支撐工作。在將管棚打進(jìn)巖體的時候，施工人員需要控制好管棚和洞軸之間的角度，要將其角度控制在10°～15°，保證兩者之間的縱向距離在2 m范圍以內(nèi)。在進(jìn)行管棚布置的時候，可以采用橫向交錯的方式。在進(jìn)行斷層破碎帶隧道施工過程中如果需要使用到小導(dǎo)管，則要將小導(dǎo)管的長度控制在3.5 m～4.0 m，將拱頂?shù)拈g隔距離控制在0.3 m～0.4 m。在進(jìn)行混凝土注漿的時候，必須要遵守自下而上的順序，當(dāng)注漿的強度超過80%的時候，才能繼續(xù)進(jìn)行隧道的開挖。

第四，支護(hù)加固和注漿補強技術(shù)主要是針對已經(jīng)完成上半斷面開挖，下半斷面還未開挖的情況，此時，施工人員則需要對上半斷面開展支護(hù)注漿施工，在施工過程中，要將注漿的孔洞深度控制在1 m～2 m，并且將孔間的距離控制在1 m～5 m，注漿孔洞的分布形狀要呈梅花形狀。在進(jìn)行斷層下半部分的開挖時，為了避免出現(xiàn)拱頂塌陷的問題，施工人員需要在拱腳的位置進(jìn)行支撐口的設(shè)定，還可以通過小導(dǎo)管來進(jìn)行注漿加固處理，從而更好地保證隧道的穩(wěn)固性。

總而言之，做好斷層破碎帶的施工工作也是保證隧道施工質(zhì)量的重要內(nèi)容之一，為此施工人員要掌握好斷層破碎帶隧道的施工要點以及施工技術(shù)，及時排除隧道施工中存在的危險，從而更好地保證隧道施工的質(zhì)量和安全。

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