隧道斷層破碎帶施工技術探究

1、最新【精品】范文 參考文獻 專業(yè)論文隧道斷層破碎帶施工技術探究隧道斷層破碎帶施工技術探究摘要：隧道在穿越破碎帶時，經(jīng)常會出現(xiàn)巖體沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動、坍塌或涌水，這也是事故多發(fā)的險要地段。它不僅破壞了隧道的穩(wěn)定性，而且直接影響了開挖速度及施工工期。本文主要對隧道斷層 破碎帶施工技術進行了探究。關鍵詞：隧道；斷層破碎帶；影響；施工技術 中圖分類號：U45文獻標識碼：A 引言某隧道是雙線隧道，全長 3290m其中DIK47+880-DIK48+040 段通過H類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁巖、砂巖且夾薄層泥灰?guī)r，節(jié)理、層理及裂隙發(fā)育，層面交錯，風化極為嚴重，呈壓碎狀 態(tài)， 致使圍巖自穩(wěn)能力極差，

2、成型困難。針對上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴注漿、短開挖、不（弱） 爆破、強 支護、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預固結(jié)圍巖的保護下，采用三部臺階法進行施工。拱部預留核心土，周邊采用風鎬開挖，核心土及中槽運用PC200挖掘機開挖。一、超前小管棚施工1、工藝原理在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導管并壓注具有膠凝性質(zhì)的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定 強 度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一

3、個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖支護施工。2、小管棚及注漿設計采用4m/根的42mmJ、導管布設在拱部，外插角 5° -7° ,環(huán) 向間 距33cm,縱向環(huán)距2.5m,即每施作一排小導管，開挖支護 2.5m ;壓注1: 1水泥漿液，采用525#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量3? 5%勺40Be水玻璃，以縮短漿液的膠化固結(jié)時間，控制漿液的擴散范圍。3、施工要點1.1 小導管加工。小導管加工 4m/根的42mmJ、鋼管一端加工成尖 錐形，距另一端100c m的位置開始至尖錐端之間按梅花型間距為 20cm 布設6mn的孔眼4排，以利于小導管推進和漿液滲入破碎巖體。1

4、.2 小導管安設。如巖體松軟，采用 YT-28型風動鑿巖機直接推 送，如遇夾有堅硬巖石處，先用 YT-28型風動鑿巖機鉆眼成孔后再推 進 就位。在施作小導管前應注意：第一，噴 3? 5cm厚混凝土封閉掌 子面 作為止?jié){墻，為注漿作好準備工作；第二，準確測量隧道中心線和高程，并按設計標出小導管的位置，誤差士15mm第三，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺檢查鉆孔或推進小導管的方向，以控制外插角達到設計的標準；第四，施工順序為從兩側(cè)拱腰向拱頂進行，為 提 前注漿留好作業(yè)空間。1.3 注漿。選用UB6型注漿泵注漿，采用漿液攪拌桶制漿。為防 止 漿液從其他孔眼溢出，注漿前對所有孔眼安裝止?jié){塞，注漿順序從

5、兩側(cè)拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風鎬環(huán)形開挖的方便，同時要達到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開挖輪廓線外環(huán)狀巖體的穩(wěn)定，形成有一定強度及密實度的殼體，特別是確保兩側(cè)拱腳的注漿密實度和承載力，采取注漿終壓(0.8? 1.2MPa)和注漿量雙控注漿 質(zhì)量，拱腳的注 漿終壓高于拱腰至拱頂。通過現(xiàn)場試驗確定拱腳終壓 為1.2MPa,拱腰范圍為I.OMPa,拱頂為0.8MP&注漿時相鄰孔眼需 間隔開，不能連續(xù)注漿， 以確保固結(jié)效果，又達到控制注漿量的目的。二、開挖為控制超欠挖及減少對圍巖的擾動，拱部弧形及邊墻周邊均采用風鎬分臺階開挖，核心土及中槽均采用挖掘機開挖，開挖進尺根據(jù)圍巖穩(wěn)定性確定

6、為I? 2棍鋼格柵的間距，即0.5? 1.0m,邊墻按鋼格 柵的兩個單 元分兩個臺階施工，上下臺階相距 2m左右邊墻錯開2m。三、錨噴初期支護1、初期支護參數(shù)系統(tǒng)錨桿采用3m/根的WTD2型中空注漿錨桿，縱向、環(huán)向間距 均 為100cm梅花型布置；拱墻設鋼格柵，間距 50cm,鋼格柵每側(cè)拱 腳設 4m/根的WTD2中空注漿鎖口錨桿，按梅花型布置在鋼格柵的兩側(cè)，環(huán)向間距50cm掛八6雙層鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為 15cmx 15cm噴射混凝土厚 25cm2、噴射混凝土材料及機具選定(1)機具。噴混凝土采用 Bz 5型混凝土噴射機，壓力為 0.2? 0.4MP&(2)水泥及細骨科。采用425#普

7、通硅酸鹽水泥；細骨料選用砂率控制在50%含泥量W 3%勺砂。(3)粗骨科。采用規(guī)格為7? 15mm的碎石，經(jīng)試驗選用石灰?guī)r 生 產(chǎn)的各項指標均達到設計要求的碎石。(4)粘稠劑。選用STC型粘稠劑，經(jīng)現(xiàn)場試驗，最佳摻量為水泥用量的10% 3min初凝，6min終凝，而且可大量減少回彈量。(5)水灰比。水灰比過大、過小都會使混凝土回彈量增加，浪 費大量的材料；經(jīng)現(xiàn)場多次試驗確定，水灰比為0.47的混凝土噴射效果最佳。3、噴射混凝土開挖后為縮短圍巖的暴露時間，防止圍巖進一步風化，必須先初噴混凝土 3? 5cm厚再封閉圍巖；待鋼格柵及鋼筋網(wǎng)安設好后，再噴 混凝 土 10? 12cm最后在下一循環(huán)噴射混

8、凝土時分兩次噴射至設計 厚度。(1)采用摻STC型粘稠劑半濕式噴射混凝土工藝，減小洞內(nèi)粉塵污染及回彈量。(2)噴射前用高壓風將巖壁面的粉塵和雜物吹干凈，水泥、粗、 細 骨料加少量水，用攪拌機干拌，水量按水灰比配制混凝土應加入水總量的20%拌好后將干料運至噴射作業(yè)點再進行人工拌和，并按水泥用量的10%摻入粘稠劑。(3)噴射作業(yè)分段、分片由下向上依次分層進行，每段長度為3m為加快混凝土強度的增長速度及提高混凝土的噴射效果，用多盞碘鴇燈提高作業(yè)環(huán)境溫度。(4)噴頭噴射方向與巖面偏角小于 10°,夾角為45° ;噴頭至 受噴面距離在0.6 1.0m之間，噴頭呈螺旋形均勻緩慢移動，一

9、般繞 圈直徑在0.4m為宜。4、注漿在初噴混凝土封閉圍巖后按設計布設錨桿和注漿。錨桿孔位誤差控制在鐵路隧道施工規(guī)范規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。(1) 鉆進。用YT 28型手持式風動鑿巖機鑿孔并清孔，應沿徑 向進行鉆孔，確保錨入穩(wěn)定巖層的深度。(2) 插入錨桿。將安裝好錨頭的 WTD2中空注漿錨桿插入錨 孔，錨頭上的倒刺立即將錨桿掛住。(3) 安裝止?jié){塞、墊板、螺母。在錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板 和螺母。(4) 注漿。通過快速注漿接頭將錨桿尾端和UB6型注漿機連接。開動機器壓注1 : 1水泥漿，摻水泥用量3%的40Be的水玻璃，為 了保證錨固質(zhì)量及改良圍巖結(jié)構(gòu)，注漿終壓必須達到0.8MP&5、掛鋼

10、筋鋼筋網(wǎng)片采用八6圓鋼，除銹處理后按設計加工成 100cmx 200cm的 網(wǎng)片；掛設時網(wǎng)片必須隨受噴面的起伏鋪設，與受噴面間留3cm作為保護層，網(wǎng)片與系統(tǒng)錨桿焊接牢固，確保噴射混凝土時不移動。6、安設鋼格柵鋼筋除銹后按設計要求分節(jié)加工成型，鋼格柵分節(jié)間通過鋼板用螺栓聯(lián)接。(1) 鋼格柵嚴格按設計間距架立。(2) 為充分發(fā)揮鋼格柵的承載能力，首先，要求鋼格柵必須垂 直且與線路方向垂直；其次，架立拱部鋼格柵時，嚴格控制左、右拱 腳 標高，以防拱架偏斜，影響與邊墻鋼格柵架的圓順連接或侵入襯砌厚度。(3) 為方便拱部鋼格柵與邊墻鋼格柵的連接，在拱腳連接處鋪 不小于20cm厚的粗砂或石屑。邊墻鋼格柵底部必須置于基巖上，以 防 下沉變形。三、結(jié)束語在隧道開挖施工過程中，斷層及其破碎帶的難度很大、是非常容 易 出現(xiàn)事故的地段。所以對于那些施工人員來說，是必須要謹慎小心，并提前做好可以在遇到各種突發(fā)狀況時都能及時處理好的準備，進-步完