公路隧道工程断层破碎带技术实践

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摘要:以某公路隧道工程项目实例为研究背景，分析对隧道穿越断层破碎带技术在该工程项目中的应用过程进行解析，首先探讨断层破碎带给隧道工程施工造成的影响因素，而后在分析穿越断层破碎带施工原则的同时，深入性的分析了该技术的应用过程以及施工质量控制要点，目的在于提高隧道工程的施工质量以及安全性。

关键词:公路工程;隧道施工;穿越断层;破碎带技术

1工程概况

某高速公路施工项目的1号隧道上设置有上下线，上行隧道长度为6102m，下行隧道长度为6144m。b标下行线的出口部分施工的路段长度为3285m，于2005年进行单口掘进作业，业主考虑到工期的要求，要保证在2011年1月全部竣工，所以整体施工工期是很短的，要求施工效率非常高。这个区域内分布着比较多的断层，8条断层内有两条较大的断层存在，宽度超出了50m的尺寸。断层情况分布也非常的不乐观，岩石破碎的问题比较严重，稳定性严重不足。内部岩石饱和抗压强度经过测定为30MPa。因为两条断层都是比较大的，对于施工会产生很大的影响，所以要合理处理断层的问题。

2公路隧道断层破碎带施工技术

2．1施工方案的选择

断层处理环节，可以选择多种处理方式进行，但是每个断层的状态有着很大的差异，要结合具体情况选择合适的应对措施。首先，分析断层的性质;其次，对于施工范围内的机械设备应用情况做出全面的分析，也要了解当前施工人员是否能够满足现场断层处理的需要。隧道项目内分布着比较多的断层，经过综合分析，采用全断面开挖光面爆破的方法，支护施工应用的是钢拱架与挂网联合支护方法。使用C66G侧翻装载机装碴，各种材料的运输为自卸汽车。

2．2开挖

断层破碎带进行开挖作业环节，要按照设计方案和施工技术进行，保证各个环节有效的控制，可以消除安全隐患和问题。在工程实施环节，监控测量要随时进行，根据断层标准开挖作业，达到工程安全性的要求。在项目实施环节，开挖作业方式根据3层开挖作业方法实施，平台也分成3层，钻孔按照3部分同时开展实施，在该环节中，应用的是气脚式YT－28凿岩机做好钻眼作业施工。平台建立要满足车辆运输的要求，台车通过装载机牵引运行。该隧道项目内的断层破碎区域内，设定为Ⅱ类围岩的形式，开挖作业阶段，要同时进行，总施工面积为104m2，根据要布设了146个炮眼。

2．3初期支护

开挖作业施工阶段，保证锚杆安装到规定的位置上才能开展作业。要保证支架钢拱架安装施工，然后就是喷射足量的混凝土材料，达到围岩稳定性的要求。在初期支护中，应该形成良好的支护能力，同时要做好施工管理和控制。断层内部围岩的发育有着一定的破碎性，所以在具体的开挖作业阶段，可以利用喷射混凝土的方法利用锚杆金属开挖的方式，开挖作业后立即展开掌子面清渣处理，然后就是做好断面的封闭施工，使用4．0mRD25N锚杆。混凝土进行喷射作业施工完成之后，锚杆安装施工作业阶段要同时开展钢拱架的安装施工，此时要应用20号工字钢作为主要的施工材料，每榀间隔距离设定为75cm，同时还要在断面的部位上铺设钢筋网。钢拱架在加工制作时，通常是应用加工机械开展进行，两个滚轮要并排布置，保证安装施工的间隔距离为1．5m左右，滚轮对面需要设置100t的千斤顶，保证滑铁可以实现前后自由滑动运行，拱架的加工半径根据现场施工的情况做出必要的调整。滑铁前半部分设定为被动滚轮部件，确保加工阶段工字钢可以沿着滚轮逐步的滑动向前运行。在加工作业环节，3个操作人员同时进行，此时可以保证每日有约6～10榀钢拱架制作完成。在现场进行混凝土喷射施工中，可以选择应用槽喷法的方式进行，洞外集中喷射作业，自卸汽车运输施工材料。这种作业方法的效率较高，可以达到施工速度的要求。

2．4超前支护

超前支护结构的主要制作材料就是无缝钢管，一般设定的长度尺寸应该是5m，在导管的前部位置上进行钻孔作业，孔径为10mm、钻孔的间隔距离设定为15cm，尾部应该预留30cm的距离不能设置注浆孔，这就是止浆段。导管的环向间隔距离设定在40cm，水平间隔距离为1m，注浆作业保持0．5～1．0MPa的压力。

2．5装碴及运输

装渣作业环节选择应用60t的装载机开展进行，还要设置一台PC200～5挖掘机协同工作，可以保证掌子面清理施工顺利的进行，利用自卸车把爆破之后的材料运输出去。

3施工注意事项

(1)工序安排。断层内各个部分的施工工序要合理组织安排进行，主要是根据锚喷构筑的方式开展实施，工序衔接紧密，施工顺利的进行，根据具体的施工原则实施。保证围岩达到全部稳定性的标准，保证现场施工的安全性合格，不会造成严重的安全事故问题。(2)初期支护要求。该方面工作在进行中，围岩应该做好封闭性处理，避免验收发生风化的问题。围岩结构的成型要保持柔性的要求，所以在施工中应该保证这一方面符合要求。支护体系在安装施工环节，周边围岩的承载性能要达到技术标准，尽量的提升承载力，从而可以让支护作业有序的组织开展进行，提高现场的结构强度和标准。(3)大变形的处理。出现大变形问题时需要立刻停止掌子面，且及时做好支护出来。同时还需全面检测该区域工况，做好监测数据的收集整理。封闭处理完成之后，采用注浆加固的方式对变形问题处理，保证强度、安全性系数提升。(4)辅助工法。施工时若存在断层变化过大时，岩层破损度就会扩大化，且受到地下水的影响，在挖掘中难民会出现塌方相关问题，给工程的安全性操作的影响非常大。所以在施工之处，需要对相关工作面支护，必要时进行堵水处理，以提升项目的安全性。

4结语

总之，在公路隧道项目开展阶段，超前地质预报的实施对工程的质量、安全是非常重要的。通过超前预报能够切实的反映出工程地质的真实情况，对制定穿越断层破碎带技术方案确定有积极作用，能够避免各种安全因素给工程开展造成的影响。故而在隧道穿越断层破碎带技术应用环节，需要在做好超前预报的基础上，对技术优化，并且做好施工过程的质量、安全控制，方能提升隧道工程项目的进度和整体效果。

参考文献:

［1］王臣生．隧道穿越断层破碎带开挖支护的施工技术［J］．湖北理工学院学报．2018，(4)．41－43，59．

［2］康志鹏．特长隧道开挖及其支护施工技术分析［J］．建材与装饰．2017，(38)．245－246．

［3］张海刚．某隧道横穿断层破碎带围岩稳定性评价［J］．山西建筑．2017，(22)．172－173．

作者：李宪国 单位：山西交通建设监理咨询集团有限公司