隧道斷層破碎帶施工技術(shù)探究

1、最新【精品】范文 參考文獻(xiàn) 專業(yè)論文隧道斷層破碎帶施工技術(shù)探究隧道斷層破碎帶施工技術(shù)探究摘要：隧道在穿越破碎帶時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)巖體沿軟弱結(jié)構(gòu)面滑動(dòng)、坍塌或涌水，這也是事故多發(fā)的險(xiǎn)要地段。它不僅破壞了隧道的穩(wěn)定性，而且直接影響了開(kāi)挖速度及施工工期。本文主要對(duì)隧道斷層 破碎帶施工技術(shù)進(jìn)行了探究。關(guān)鍵詞：隧道；斷層破碎帶；影響；施工技術(shù) 中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 引言某隧道是雙線隧道，全長(zhǎng) 3290m其中DIK47+880-DIK48+040 段通過(guò)H類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁(yè)巖、砂巖且?jiàn)A薄層泥灰?guī)r，節(jié)理、層理及裂隙發(fā)育，層面交錯(cuò)，風(fēng)化極為嚴(yán)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(duì)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(yán)注漿、短開(kāi)挖、不（弱） 爆破、強(qiáng) 支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護(hù)下，采用三部臺(tái)階法進(jìn)行施工。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開(kāi)挖，核心土及中槽運(yùn)用PC200挖掘機(jī)開(kāi)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(dǎo)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(qiáng) 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(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體，在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)施工。2、小管棚及注漿設(shè)計(jì)采用4m/根的42mmJ、導(dǎo)管布設(shè)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(dǎo)管，開(kāi)挖支護(hù) 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(shí)間，控制漿液的擴(kuò)散范圍。3、施工要點(diǎn)1.1 小導(dǎo)管加工。小導(dǎo)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(kāi)始至尖錐端之間按梅花型間距為 20cm 布設(shè)6mn的孔眼4排，以利于小導(dǎo)管推進(jìn)和漿液滲入破碎巖體。1

4、.2 小導(dǎo)管安設(shè)。如巖體松軟，采用 YT-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)直接推 送，如遇夾有堅(jiān)硬巖石處，先用 YT-28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆眼成孔后再推 進(jìn) 就位。在施作小導(dǎo)管前應(yīng)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(zhǔn)備工作；第二，準(zhǔn)確測(cè)量隧道中心線和高程，并按設(shè)計(jì)標(biāo)出小導(dǎo)管的位置，誤差士15mm第三，用線繩定出隧道中心面，隨時(shí)用鋼尺檢查鉆孔或推進(jìn)小導(dǎo)管的方向，以控制外插角達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；第四，施工順序?yàn)閺膬蓚?cè)拱腰向拱頂進(jìn)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(duì)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(fēng)鎬環(huán)形開(kāi)挖的方便，同時(shí)要達(dá)到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開(kāi)挖輪廓線外環(huán)狀巖體的穩(wěn)定，形成有一定強(qiáng)度及密實(shí)度的殼體，特別是確保兩側(cè)拱腳的注漿密實(shí)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定拱腳終壓 為1.2MPa,拱腰范圍為I.OMPa,拱頂為0.8MP&注漿時(shí)相鄰孔眼需 間隔開(kāi)，不能連續(xù)注漿， 以確保固結(jié)效果，又達(dá)到控制注漿量的目的。二、開(kāi)挖為控制超欠挖及減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，拱部弧形及邊墻周邊均采用風(fēng)鎬分臺(tái)階開(kāi)挖，核心土及中槽均采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，開(kāi)挖進(jìn)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(gè)單 元分兩個(gè)臺(tái)階施工，上下臺(tái)階相距 2m左右邊墻錯(cuò)開(kāi)2m。三、錨噴初期支護(hù)1、初期支護(hù)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(shè)鋼格柵，間距 50cm,鋼格柵每側(cè)拱 腳設(shè) 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(jī)具選定(1)機(jī)具。噴混凝土采用 Bz 5型混凝土噴射機(jī)，壓力為 0.2? 0.4MP&(2)水泥及細(xì)骨科。采用425#普

7、通硅酸鹽水泥；細(xì)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(yàn)選用石灰?guī)r 生 產(chǎn)的各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求的碎石。(4)粘稠劑。選用STC型粘稠劑，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，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(guò)大、過(guò)小都會(huì)使混凝土回彈量增加，浪 費(fèi)大量的材料；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次試驗(yàn)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(kāi)挖后為縮短圍巖的暴露時(shí)間，防止圍巖進(jìn)一步風(fēng)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(shè)好后，再噴 混凝 土 10? 12cm最后在下一循環(huán)噴射混

8、凝土?xí)r分兩次噴射至設(shè)計(jì) 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(fēng)將巖壁面的粉塵和雜物吹干凈，水泥、粗、 細(xì) 骨料加少量水，用攪拌機(jī)干拌，水量按水灰比配制混凝土應(yīng)加入水總量的20%拌好后將干料運(yùn)至噴射作業(yè)點(diǎn)再進(jìn)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(jìn)行，每段長(zhǎng)度為3m為加快混凝土強(qiáng)度的增長(zhǎng)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(dòng)，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(shè)計(jì)布設(shè)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(jìn)。用YT 28型手持式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑿孔并清孔，應(yīng)沿徑 向進(jìn)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(guò)快速注漿接頭將錨桿尾端和UB6型注漿機(jī)連接。開(kāi)動(dòng)機(jī)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(dá)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(shè)計(jì)加工成 100cmx 200cm的 網(wǎng)片；掛設(shè)時(shí)網(wǎng)片必須隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面間留3cm作為保護(hù)層，網(wǎng)片與系統(tǒng)錨桿焊接牢固，確保噴射混凝土?xí)r不移動(dòng)。6、安設(shè)鋼格柵鋼筋除銹后按設(shè)計(jì)要求分節(jié)加工成型，鋼格柵分節(jié)間通過(guò)鋼板用螺栓聯(lián)接。(1) 鋼格柵嚴(yán)格按設(shè)計(jì)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(shí)，嚴(yán)格控制左、右拱 腳 標(biāo)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(yǔ)在隧道開(kāi)挖施工過(guò)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(duì)于那些施工人員來(lái)說(shuō)，是必須要謹(jǐn)慎小心，并提前做好可以在遇到各種突發(fā)狀況時(shí)都能及時(shí)處理好的準(zhǔn)備，進(jìn)-步完