公路隧道工程斷層破碎帶技術實踐

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摘要:以某公路隧道工程項目實例為研究背景，分析對隧道穿越斷層破碎帶技術在該工程項目中的應用過程進行解析，首先探討斷層破碎帶給隧道工程施工造成的影響因素，而后在分析穿越斷層破碎帶施工原則的同時，深入性的分析了該技術的應用過程以及施工質量控制要點，目的在于提高隧道工程的施工質量以及安全性。

關鍵詞:公路工程;隧道施工;穿越斷層;破碎帶技術

1工程概況

某高速公路施工項目的1號隧道上設置有上下線，上行隧道長度為6102m，下行隧道長度為6144m。b標下行線的出口部分施工的路段長度為3285m，于2005年進行單口掘進作業(yè)，業(yè)主考慮到工期的要求，要保證在2011年1月全部竣工，所以整體施工工期是很短的，要求施工效率非常高。這個區(qū)域內分布著比較多的斷層，8條斷層內有兩條較大的斷層存在，寬度超出了50m的尺寸。斷層情況分布也非常的不樂觀，巖石破碎的問題比較嚴重，穩(wěn)定性嚴重不足。內部巖石飽和抗壓強度經過測定為30MPa。因為兩條斷層都是比較大的，對于施工會產生很大的影響，所以要合理處理斷層的問題。

2公路隧道斷層破碎帶施工技術

2．1施工方案的選擇

斷層處理環(huán)節(jié)，可以選擇多種處理方式進行，但是每個斷層的狀態(tài)有著很大的差異，要結合具體情況選擇合適的應對措施。首先，分析斷層的性質;其次，對于施工范圍內的機械設備應用情況做出全面的分析，也要了解當前施工人員是否能夠滿足現(xiàn)場斷層處理的需要。隧道項目內分布著比較多的斷層，經過綜合分析，采用全斷面開挖光面爆破的方法，支護施工應用的是鋼拱架與掛網(wǎng)聯(lián)合支護方法。使用C66G側翻裝載機裝碴，各種材料的運輸為自卸汽車。

2．2開挖

斷層破碎帶進行開挖作業(yè)環(huán)節(jié)，要按照設計方案和施工技術進行，保證各個環(huán)節(jié)有效的控制，可以消除安全隱患和問題。在工程實施環(huán)節(jié)，監(jiān)控測量要隨時進行，根據(jù)斷層標準開挖作業(yè)，達到工程安全性的要求。在項目實施環(huán)節(jié)，開挖作業(yè)方式根據(jù)3層開挖作業(yè)方法實施，平臺也分成3層，鉆孔按照3部分同時開展實施，在該環(huán)節(jié)中，應用的是氣腳式YT－28鑿巖機做好鉆眼作業(yè)施工。平臺建立要滿足車輛運輸?shù)囊?，臺車通過裝載機牽引運行。該隧道項目內的斷層破碎區(qū)域內，設定為Ⅱ類圍巖的形式，開挖作業(yè)階段，要同時進行，總施工面積為104m2，根據(jù)要布設了146個炮眼。

2．3初期支護

開挖作業(yè)施工階段，保證錨桿安裝到規(guī)定的位置上才能開展作業(yè)。要保證支架鋼拱架安裝施工，然后就是噴射足量的混凝土材料，達到圍巖穩(wěn)定性的要求。在初期支護中，應該形成良好的支護能力，同時要做好施工管理和控制。斷層內部圍巖的發(fā)育有著一定的破碎性，所以在具體的開挖作業(yè)階段，可以利用噴射混凝土的方法利用錨桿金屬開挖的方式，開挖作業(yè)后立即展開掌子面清渣處理，然后就是做好斷面的封閉施工，使用4．0mRD25N錨桿?；炷吝M行噴射作業(yè)施工完成之后，錨桿安裝施工作業(yè)階段要同時開展鋼拱架的安裝施工，此時要應用20號工字鋼作為主要的施工材料，每榀間隔距離設定為75cm，同時還要在斷面的部位上鋪設鋼筋網(wǎng)。鋼拱架在加工制作時，通常是應用加工機械開展進行，兩個滾輪要并排布置，保證安裝施工的間隔距離為1．5m左右，滾輪對面需要設置100t的千斤頂，保證滑鐵可以實現(xiàn)前后自由滑動運行，拱架的加工半徑根據(jù)現(xiàn)場施工的情況做出必要的調整?；F前半部分設定為被動滾輪部件，確保加工階段工字鋼可以沿著滾輪逐步的滑動向前運行。在加工作業(yè)環(huán)節(jié)，3個操作人員同時進行，此時可以保證每日有約6～10榀鋼拱架制作完成。在現(xiàn)場進行混凝土噴射施工中，可以選擇應用槽噴法的方式進行，洞外集中噴射作業(yè)，自卸汽車運輸施工材料。這種作業(yè)方法的效率較高，可以達到施工速度的要求。

2．4超前支護

超前支護結構的主要制作材料就是無縫鋼管，一般設定的長度尺寸應該是5m，在導管的前部位置上進行鉆孔作業(yè)，孔徑為10mm、鉆孔的間隔距離設定為15cm，尾部應該預留30cm的距離不能設置注漿孔，這就是止?jié){段。導管的環(huán)向間隔距離設定在40cm，水平間隔距離為1m，注漿作業(yè)保持0．5～1．0MPa的壓力。

2．5裝碴及運輸

裝渣作業(yè)環(huán)節(jié)選擇應用60t的裝載機開展進行，還要設置一臺PC200～5挖掘機協(xié)同工作，可以保證掌子面清理施工順利的進行，利用自卸車把爆破之后的材料運輸出去。

3施工注意事項

(1)工序安排。斷層內各個部分的施工工序要合理組織安排進行，主要是根據(jù)錨噴構筑的方式開展實施，工序銜接緊密，施工順利的進行，根據(jù)具體的施工原則實施。保證圍巖達到全部穩(wěn)定性的標準，保證現(xiàn)場施工的安全性合格，不會造成嚴重的安全事故問題。(2)初期支護要求。該方面工作在進行中，圍巖應該做好封閉性處理，避免驗收發(fā)生風化的問題。圍巖結構的成型要保持柔性的要求，所以在施工中應該保證這一方面符合要求。支護體系在安裝施工環(huán)節(jié)，周邊圍巖的承載性能要達到技術標準，盡量的提升承載力，從而可以讓支護作業(yè)有序的組織開展進行，提高現(xiàn)場的結構強度和標準。(3)大變形的處理。出現(xiàn)大變形問題時需要立刻停止掌子面，且及時做好支護出來。同時還需全面檢測該區(qū)域工況，做好監(jiān)測數(shù)據(jù)的收集整理。封閉處理完成之后，采用注漿加固的方式對變形問題處理，保證強度、安全性系數(shù)提升。(4)輔助工法。施工時若存在斷層變化過大時，巖層破損度就會擴大化，且受到地下水的影響，在挖掘中難民會出現(xiàn)塌方相關問題，給工程的安全性操作的影響非常大。所以在施工之處，需要對相關工作面支護，必要時進行堵水處理，以提升項目的安全性。

4結語

總之，在公路隧道項目開展階段，超前地質預報的實施對工程的質量、安全是非常重要的。通過超前預報能夠切實的反映出工程地質的真實情況，對制定穿越斷層破碎帶技術方案確定有積極作用，能夠避免各種安全因素給工程開展造成的影響。故而在隧道穿越斷層破碎帶技術應用環(huán)節(jié)，需要在做好超前預報的基礎上，對技術優(yōu)化，并且做好施工過程的質量、安全控制，方能提升隧道工程項目的進度和整體效果。

參考文獻:

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作者：李憲國 單位：山西交通建設監(jiān)理咨詢集團有限公司