斷層破碎帶隧道施工技術要點分析

黃 欣

(中鐵十八局科技部 天津 300222)

斷層破碎帶隧道施工技術要點分析

黃 欣

(中鐵十八局科技部 天津 300222)

斷層破碎帶是隧道工程中比較常見的地質現象，斷層破碎帶對隧道的施工影響較大，容易造成開挖、支護困難，甚至引發安全事故。因此，隧道施工需要穿越斷層破碎帶時，必須嚴重控制施工技術，以保證斷層破碎帶施工的穩定性和安全性。本文分析了斷層破碎帶對隧道工程的影響，同時也探討了斷層破碎帶的施工技術要點及針對性的處理措施

隧道；斷層破碎帶；施工；技術要點

隨著我國隧道工程的不斷增多，隧道施工過程中所遇到的復雜地質狀況也隨之增加。隧道工程，經常會遇到斷層破碎帶，這種穩定性較差的地段。對于斷層破碎帶的施工技術處理，可以說是隧道施工的關鍵。如果處理不當就很容易出現巖體失穩、甚至塌方的問題。因此，對斷層破碎帶的施工處理，已經成為隧道工程的重點和難點，必須得到高度的重視，同時也應結合具體情況，采用有效的技術對策，來保障斷層破碎帶的施工安全性和穩定性。

一、斷層破碎帶對隧道的影響

隧道在穿越斷層破碎帶時，會明顯增加開挖難度。斷層破碎帶會直接影響到隧道巖體的強度，對巖體的完整性也會產生一定影響。而且斷層破碎帶的存在，還會影響到結構表面的抗滑阻力，對隧道的整體穩定性會產生極大影響。由于斷層破碎帶會對周圍巖體造成一定范圍的影響。因此，實際施工中需要處理的斷層破碎帶寬度要比斷層破碎帶本身的寬度，寬出許多。此外，斷層破碎帶還會存在較為明顯的黏土化特征或涌水特征，在施工時，處理不當容易出現大量的涌水及涌砂現象，這些對隧道圍巖的穩定性和支護體系的有效性都會產生直接影響。在實際工程了，斷層破碎帶對隧道工程的影響程度，與斷層破碎帶本身的規模、特點及組合方式有關。

二、斷層破碎帶的施工技術要點

1.斷層破碎帶隧道的開挖技術

通常情況下，對于存在斷層破碎帶的隧道，應盡量避免采用全斷面開挖的方式，可結合斷層帶的實際情況，采用半斷面微臺階、上下斷面順序開挖或微震爆破的方法。具體的施工技術如下：

(1)半斷面微臺階開挖技術：當隧道穿越局部或者大規模的斷層破碎帶時，且斷層破碎帶處在隧道的拱部時，通常可選擇半斷面微臺階法來進行開挖。這種開挖技術有利于空間的靈活運用，可有效提高施工效率。需要注意的是，為了保證隧道斷層破碎帶的穩定性，在隧道開挖后，需要及時進行錨噴支護。在施工過程中，上臺階需要超前3～5同，下半部與后拱部可同時開挖，這樣可提高斷面的閉合速度。

(2)上下斷面順序開挖技術：這種開挖方法是指，斷層破碎帶被隧道上半斷面全部穿越后，再對下半部斷面進行開挖支護。這種施工技術方法，比較適合應用于斷層破碎帶規模較大，且穩定性較差的隧道工程中。在斷層破碎帶巖石風化破碎程度比較嚴重，甚至導致巖體穩定性受到威脅時，可先中留核心，并對周邊巖體先進行環形爆破開挖。之后，設計好臨時支護體系，最后再爆破開挖預留的核心部分。下斷面開挖時，采用分部開挖的方式，先對中槽進行開挖，然后再對馬口進行左右交錯性的開挖，對下部鋼架進行施工。施工時進行隨挖、隨接、隨噴的有序性操作。

(3)微震爆破技術：在斷層破碎帶實施爆破作業時，除了要遵循短循環進尺、藥量嚴格控制的原則外，還應該對爆破鉆眼的位置進行合理設計，對裝藥的參數以及裝藥的結構進行科學安排，這樣方可保證爆破作業的安全性，從而對隧道開挖輪廓線以外的圍巖狀態進行有效維護。此外，還應該對掏槽的形式進行合理選擇，同時還要注意控制鉆爆參數及起爆順序。

2.斷層破碎帶隧道的支護技術

(1)噴錨網聯合支護技術：進行混凝土噴射的目的，是為了保證鋼架、錨桿、鋼筋網等構件能夠形成統一的受力體系，這也是施工的關鍵所在。噴射混凝土能夠使圍巖表面形成一定厚度的半剛性保護層，進而使圍巖本身形成一個承重結構體。為了保證其它后續工程的安全性，需要對斷層破碎帶全范圍進行有效的混凝土初噴，噴射的厚度應控制在3～5cm，將巖面及時封閉住，避免坍塌。混凝土襯噴完成后，還需要在臨近范圍進行錨桿及鋼筋網固定施工，錨桿的直徑應為22mm左右，單根長度應控制在3～3.5m。錨桿應布置成梅花形，間距控制在1m左右，如果需要可以進行加密設置；鋼筋網片中的網格間距應該在0.2cm之內，最好采用雙層的鋼筋網，同時與錨桿焊接牢固。如隧道拱部存在小范圍的斷面破碎帶時，可在斷面的兩側設置徑向錨桿，在斷層破碎區域，利用鋼筋進行編網，鋼筋的直徑應該符合設計要求。將鋼筋與錨桿焊接牢固，然后噴射混凝土，使其形成完整的臨時支護結構。

(2)鋼架支護技術：鋼架支護結構能夠使初期支護的強度得到有效提高，保證圍巖的穩定性，并為超前支護提供便利。通常可將鋼架的間距設置為50～100cm,采用ф22的螺紋鋼筋進行縱向連接，其環向間距可控制在50～100cm范圍內，與系統錨桿橫向焊接牢固，進行混凝土復噴直到與鋼架表面齊平。鋼架可采用U型鋼架，可結合施工的實際情況，對鋼架的搭接長度進行調整，使其與圍巖貼合緊密。如果有較有的空隙存在于鋼架與圍巖之間，需要利用混凝土來填實空隙。當拱部鋼架支護時，需要對鎖腳錨桿的牢固性進行控制，必要時可加設拱腳支撐，開挖完成后與邊墻段的鋼架連接牢固。

(3)超前支護技術：超前支護技術包括超前管棚、超前小導管注漿技術。應選擇直徑較大的鋼管來作為超前管棚材料，其長度應該在4～6m之間，并將鋼管的前端削尖，將鋼筋箍焊在其尾端，支點由靠近掌子面的兩榀鋼架來承擔。管棚打入圍巖的角度應與洞軸成10～15度，使之形成能夠穩定拱頂的棚架。管棚鋼管的橫向間距可設置為30～50cm，縱向間距可設置在2m之內，具體施工時應該結合斷層破碎帶的實際條件來進行調整。通常，可將管棚支護的橫向寬度設置與拱頂長的50%～75%，管棚的布置可橫向交錯進行，并在尾部與連接鋼架焊接牢固；采用小導管技術時，小導管的單根長度可控制在3.5～4m范圍內。其拱部的間距可設置在0.3～0.4m之間。在注漿之前需要采用噴射混凝土將上半斷面的掌子面封閉好，避免注漿過程中出現漿液滲漏的問題。注漿材料可采用水泥、水玻璃雙液漿或水泥漿等。根據設計要求，將小導管以一定位置和角度打入，其打入長度也應符合要求。注漿時可采用先下后上的順序，從兩側拱腳環向注至拱頂。當漿液強度達到80%后，便可實施開挖作業。

(4)支護加固與注漿補強：當隧道采用半斷面開挖方案時，在下半斷面開挖之前，上半斷面需要進行襯期支護注漿作業，使支護前達到密實。注漿孔的深度應該在1～2m,孔距可在1～5m左右，呈梅花形分布。在開挖下半斷面時，為了避免拱頂下沉，可在拱腳處設置對口支撐。尤其是當斷層破碎帶處于洞身側部時，拱腳與邊墻部位應該采用小導管注漿加固。

三、斷層破碎帶局部坍塌的處理要點

在隧道工程中，如果施工處理不當，就容易出現斷層破碎帶的坍塌事故，這就需要采用超前支護、初期支護等支護體系來提升作業面的穩定性，并適當加強支護體系的強度。此外，還需要采用漿砌片石或者混凝土等材料對塌空部位進行回填。如果施工過程中，出現較大范圍的滲水、涌水現象，應該先設置引水管徑，及時將集水引出，避免出現大面積漫流及坍塌；對于已經處理好的坍塌部位，應該進行嚴格的鉆孔檢查，確保注漿的密實性。

四、結論

在隧道工程中，由于斷層破碎帶的危險性較大，應該及時采取有效的技術措施來對巖體進行加固，避免危害到隧道的整體安全性。同時施工過程中，還應該加強監測和檢測工作，做好施工工序安排工作，以便提前預防各類坍塌事故，最大限度的保證施工質量，將斷層破碎帶對隧道工程的危害控制在最小范圍內。

[1]王敏.山區高速公路隧道斷層破碎帶施工技術探討[J].149～150.

[2]李雪剛.隧道斷層破碎帶施工技術研究[J].科技創業家,2012,7:23～25.

[3]袁云海.隧道穿過斷層破碎帶施工病害處置措施淺析[J].地下空間與工程學報,2013,9,(1):1713～1716.

Abstract: The informatization construction of university archives, is the use of information technology to achieve file in data acquisition, processing, transmission and utilization efficiency and reliability, realize scientific archives resources, information management, provides the user with more file information, share resources of archive. In this paper, the significance of university archives informatization construction and difficulties are analyzed, and countermeasures about the construction of university archives information are discussed in this paper.

Key words: college archives; information management; effective strategy

［責任編輯：劉 乾］

Analysis of fault fracture zone tunnel construction technology point

Huang Xin
(China Railway the 18th Ministry of Science and Technology, Tianjin, 300222, China)

The fault fracture zone is more common in the tunnel engineering geology phenomenon, fault fracture zone of influence on the construction of the tunnel, and easy to the difficult caused by excavation and supporting, and even cause safety accidents. The tunnel construction, therefore, need through the fault fracture zone, must be serious control construction technology, to ensure the stability and safety of construction of the fault fracture zone. This paper analyzes the fault fracture zone influence on tunnel engineering, this paper discusses the fault fracture zone of the key points of construction technology and corresponding treatment measures

tunnel; fault fracture zone; construction; the main technical points

［責任編輯：鮑 雨］

Effective strategies of university archives information management

Jiang Zhen-hui
(Shaanxi Shangluo Institute, Shangluo Shaanxi, 726000, China)

U455

A

1000-9795(2014)012-000195-02

黃 欣(1976-)，福建平和人，女，漢族，碩士，高級工程師。研究方向：復雜結構分析。