陳帥 錢增斌

摘? ? 要：隨著我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的深入發(fā)展，對交通建設(shè)領(lǐng)域的投入也逐步增加。作為交通建設(shè)的隧道工程，由于其特殊的地質(zhì)環(huán)境，在通過斷層破碎帶時，經(jīng)常會出現(xiàn)巖體結(jié)構(gòu)面滑動、坍塌、突沙和涌水等現(xiàn)象，因此，如何做好斷層破碎帶地段隧道工程的施工是整個工程的關(guān)鍵。本文從斷層破碎帶對隧道施工的影響入手，并結(jié)合實際施工技術(shù)要求，對斷層破碎帶地段隧道施工技術(shù)要點進行了探討，以期能為從事該工作的人員提供參考。

關(guān)鍵詞：斷層破碎帶;隧道工程;施工技術(shù)

1? 引言

隧道施工過程中，經(jīng)常需要從斷層區(qū)穿過，如果施工時采取的支護措施不合理，就會出現(xiàn)坍塌、變形等災(zāi)害，影響施工的正常進行與后期安全。因此，為有效提高隧道穿越斷層破碎帶的安全性與穩(wěn)定性，必須要對隧道穿越斷層破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)條件下的隧道施工技術(shù)進行深入的研究?；诖?，本文結(jié)合筆者實際工作經(jīng)驗，探討了斷層破碎帶地段隧道施工控制技術(shù)。希望為順利通過斷層破碎帶，有效降低因地質(zhì)災(zāi)害所引發(fā)的風險提供幫助。

2? 斷層破碎帶對隧道施工的影響

斷層破碎帶對隧道施工的影響主要與斷層破碎帶規(guī)模、破碎帶的地質(zhì)特征及復(fù)雜的隧道軸線和斷層構(gòu)造線的相互組合方式有關(guān)：一是，在穿越斷層破碎帶地段隧道施工時，開挖難度與其他工程相比相對較大。二是，斷層破碎帶的存在降低了擬開挖巖體的強度和穩(wěn)定性，由于斷層破碎帶地段力學強度相對較低，對巖層結(jié)構(gòu)表面的抗滑阻力和周圍巖體的穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。三是，由于斷層破碎帶具有明顯的黏土化或突沙、涌水等特征，如果施工組織設(shè)計方案和施工方法不合理，極易出現(xiàn)大量的突沙和涌水現(xiàn)象。四是，斷層破碎帶地段地質(zhì)的特殊性，也極易形成巖溶發(fā)育帶和風化深槽，在斷層的懸崖或陡坡處，更容易引發(fā)坍塌等事故災(zāi)害。五是，在斷層破碎帶施工時，外部荷載較大時極易產(chǎn)生不均勻沉降，存在較大的安全隱患，也會對工期和施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。如斷層破碎帶出現(xiàn)在隧道側(cè)面，若輔助鋼架支護和噴射混凝土施工不當極易造成側(cè)壁整體滑塌。

3? 斷層破碎帶地段隧道施工技術(shù)要點

3.1? 超前雙層小導管注漿加固

（1）注漿方案。①全斷面帷幕注漿堵水。當隧道穿越的厚度>30m的軟塑狀斷層破碎帶、大型溶洞軟塑狀充填體，2/3探水孔出水，總水量大于10m3/h時采用全斷面帷幕注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度一般按30m設(shè)計，分三環(huán)實施，第一環(huán)12m，第二環(huán)18m，第三環(huán)30m，全斷面共布設(shè)114個孔。②全斷面周邊預(yù)注漿堵水。當隧道通過巖溶地層及非巖溶地層界面、厚度<30m的斷層破碎帶、溶蝕裂隙，任一探水孔流量>2m3/h，總水量小于10m3/h時采用全斷面周邊注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度一般按30m設(shè)計，分三環(huán)實施，第一環(huán)12m，第二環(huán)18m，第三環(huán)30m，全斷面共布設(shè)94個孔。③局部斷面預(yù)注漿堵水。當隧道通過灰?guī)r地區(qū)，斷面內(nèi)局部發(fā)生涌突水時采用局部斷面注漿堵水。注漿范圍為開挖輪廓線外6m，注漿段長度一般按30m設(shè)計，分三環(huán)實施，第一環(huán)12m，第二環(huán)18m，第三環(huán)30m，全斷面共布設(shè)34個孔。（2）預(yù)注漿結(jié)束標準及效果檢查。①預(yù)注漿結(jié)束標準。注漿過程根據(jù)漿液擴散情況并結(jié)合注漿量大小對注漿壓力終值進行驗證，確定合適的注漿終壓力。在單孔注漿壓力達到設(shè)計終壓并持續(xù)注漿超過10min，即可結(jié)束本孔注漿作業(yè)?；騿慰鬃{量基本等于設(shè)計注漿量時，且進漿量在20L/min以下時，可結(jié)束本孔注漿。②堵水注漿效果檢查。在完成注漿段內(nèi)所有注漿孔的注漿后，在關(guān)鍵出水點周圍設(shè)置超5個檢查孔，檢測涌水量小于1m3/dm，或壓水試驗不大于0.75MPa，吸水量小于2L/min，否則要進行補孔注漿。

3.2? 長管棚孔鉆孔及操作要點

液壓臺車的鉆桿長度為4.3m、5.5m，鉆深孔時必須接桿。因此，隨著孔深的增長，需要對回轉(zhuǎn)扭距、沖擊功及推力進行控制協(xié)調(diào)，尤其要嚴格控制推力，不要過大。為了確保鉆桿接頭有足夠的度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)結(jié)套應(yīng)與桿材質(zhì)相同，兩端加工內(nèi)螺扣（配鉆桿首尾端外螺扣），聯(lián)結(jié)套的壁≥10mm。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。（1）臺車就位固定后，由測量工站在臺車臂托籃上準確畫出鉆孔位置。（2）施鉆時，臺車大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動影響施鉆精度。（3）鉆機開孔時鉆速宜低，鉆進20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。（4）第一節(jié)鉆桿鉆入巖層，尾部剩余20～30cm時停止鉆進，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆機導軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)結(jié)套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)屎舐?lián)結(jié)成一體。（5）起拱線以上的孔位，由于臺車大臂離地面較高，不便裝卸鉆桿，這時應(yīng)將大臂落下，人工在地面安好鉆桿后，大臂重新升起就位。（6）每次接長鉆桿，均可按上述方法進行。（7）換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換，以確保正常作業(yè)。（8）引導孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15mm～20mm，孔深要大于管長0.5m以上。（9）鉆孔達到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。

3.3? 開挖技術(shù)

（1）上下斷面順序開挖技術(shù)在斷層破碎帶隧道巖體整體穩(wěn)定性相對較差，且斷層破碎帶規(guī)模較大的隧道工程施工中可采用此方法。施工時要在隧道上半斷截面整體穿越斷層破碎帶地段后，方可對下半部截面隧道工程進行開挖支護。遇到斷層破碎帶巖石風化破碎嚴重，巖體整體失穩(wěn)時，要先中留核心，然后對周邊巖體進行環(huán)形爆破開挖。在對下半斷面進行開挖時宜采用分部開挖的方式，此時，要先對中槽進行開挖，然后左右交錯的對馬口部位進行適時開挖，同時對下部鋼架構(gòu)進行跟進施工，要保證隨時開挖，隨時架接，隨時錨噴的整體連貫性操作。（2）微震爆破技術(shù)在對斷層破碎帶進行爆破施工時，要嚴格遵循藥量控制、爆破段循環(huán)進尺的原則要求。對爆破貓眼位置科學設(shè)計，對用藥參數(shù)合理安排，多方位做好爆破巖體安全防護措施。同時，要科學合理選擇溝槽的形式，嚴格控制鉆爆參數(shù)和起爆的順序。（3）半斷面微臺階開挖技術(shù)當斷層破碎帶地段在隧道的拱部，且隧道施工穿越斷層破碎帶局部或大面積地段時，采用半斷面微臺階開挖技術(shù)有利于充分利用隧道的空間，提高隧道工程的施工效能。在施工開挖時為了保證斷層破碎帶巖體的整體穩(wěn)定性，要及時進行混凝土錨噴支護，上臺階也要超前3m～5m，后拱部和下半部依據(jù)工程地質(zhì)情況和施工需要同時開挖，以利于開挖斷面的閉合速度，提高開挖效率。

4? 結(jié)語

隧道穿越斷層破碎帶時，應(yīng)采取安全可靠的超前加固措施，最大限度地規(guī)避地質(zhì)風險，防止因開挖時的坍塌事故而造成的經(jīng)濟損失。對此，需根據(jù)超前地質(zhì)預(yù)報情況綜合分析，判斷地質(zhì)變化，巖變我變，及時調(diào)整支護措施和支護參數(shù)，實現(xiàn)安全施工目標，為創(chuàng)建優(yōu)質(zhì)工程提供保障。

參考文獻：

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