断层破碎带隧道施工技术要点分析

黄 欣

(中铁十八局科技部 天津 300222)

断层破碎带隧道施工技术要点分析

黄 欣

(中铁十八局科技部 天津 300222)

断层破碎带是隧道工程中比较常见的地质现象，断层破碎带对隧道的施工影响较大，容易造成开挖、支护困难，甚至引发安全事故。因此，隧道施工需要穿越断层破碎带时，必须严重控制施工技术，以保证断层破碎带施工的稳定性和安全性。本文分析了断层破碎带对隧道工程的影响，同时也探讨了断层破碎带的施工技术要点及针对性的处理措施

隧道；断层破碎带；施工；技术要点

随着我国隧道工程的不断增多，隧道施工过程中所遇到的复杂地质状况也随之增加。隧道工程，经常会遇到断层破碎带，这种稳定性较差的地段。对于断层破碎带的施工技术处理，可以说是隧道施工的关键。如果处理不当就很容易出现岩体失稳、甚至塌方的问题。因此，对断层破碎带的施工处理，已经成为隧道工程的重点和难点，必须得到高度的重视，同时也应结合具体情况，采用有效的技术对策，来保障断层破碎带的施工安全性和稳定性。

一、断层破碎带对隧道的影响

隧道在穿越断层破碎带时，会明显增加开挖难度。断层破碎带会直接影响到隧道岩体的强度，对岩体的完整性也会产生一定影响。而且断层破碎带的存在，还会影响到结构表面的抗滑阻力，对隧道的整体稳定性会产生极大影响。由于断层破碎带会对周围岩体造成一定范围的影响。因此，实际施工中需要处理的断层破碎带宽度要比断层破碎带本身的宽度，宽出许多。此外，断层破碎带还会存在较为明显的黏土化特征或涌水特征，在施工时，处理不当容易出现大量的涌水及涌砂现象，这些对隧道围岩的稳定性和支护体系的有效性都会产生直接影响。在实际工程了，断层破碎带对隧道工程的影响程度，与断层破碎带本身的规模、特点及组合方式有关。

二、断层破碎带的施工技术要点

1.断层破碎带隧道的开挖技术

通常情况下，对于存在断层破碎带的隧道，应尽量避免采用全断面开挖的方式，可结合断层带的实际情况，采用半断面微台阶、上下断面顺序开挖或微震爆破的方法。具体的施工技术如下：

(1)半断面微台阶开挖技术：当隧道穿越局部或者大规模的断层破碎带时，且断层破碎带处在隧道的拱部时，通常可选择半断面微台阶法来进行开挖。这种开挖技术有利于空间的灵活运用，可有效提高施工效率。需要注意的是，为了保证隧道断层破碎带的稳定性，在隧道开挖后，需要及时进行锚喷支护。在施工过程中，上台阶需要超前3～5同，下半部与后拱部可同时开挖，这样可提高断面的闭合速度。

(2)上下断面顺序开挖技术：这种开挖方法是指，断层破碎带被隧道上半断面全部穿越后，再对下半部断面进行开挖支护。这种施工技术方法，比较适合应用于断层破碎带规模较大，且稳定性较差的隧道工程中。在断层破碎带岩石风化破碎程度比较严重，甚至导致岩体稳定性受到威胁时，可先中留核心，并对周边岩体先进行环形爆破开挖。之后，设计好临时支护体系，最后再爆破开挖预留的核心部分。下断面开挖时，采用分部开挖的方式，先对中槽进行开挖，然后再对马口进行左右交错性的开挖，对下部钢架进行施工。施工时进行随挖、随接、随喷的有序性操作。

(3)微震爆破技术：在断层破碎带实施爆破作业时，除了要遵循短循环进尺、药量严格控制的原则外，还应该对爆破钻眼的位置进行合理设计，对装药的参数以及装药的结构进行科学安排，这样方可保证爆破作业的安全性，从而对隧道开挖轮廓线以外的围岩状态进行有效维护。此外，还应该对掏槽的形式进行合理选择，同时还要注意控制钻爆参数及起爆顺序。

2.断层破碎带隧道的支护技术

(1)喷锚网联合支护技术：进行混凝土喷射的目的，是为了保证钢架、锚杆、钢筋网等构件能够形成统一的受力体系，这也是施工的关键所在。喷射混凝土能够使围岩表面形成一定厚度的半刚性保护层，进而使围岩本身形成一个承重结构体。为了保证其它后续工程的安全性，需要对断层破碎带全范围进行有效的混凝土初喷，喷射的厚度应控制在3～5cm，将岩面及时封闭住，避免坍塌。混凝土衬喷完成后，还需要在临近范围进行锚杆及钢筋网固定施工，锚杆的直径应为22mm左右，单根长度应控制在3～3.5m。锚杆应布置成梅花形，间距控制在1m左右，如果需要可以进行加密设置；钢筋网片中的网格间距应该在0.2cm之内，最好采用双层的钢筋网，同时与锚杆焊接牢固。如隧道拱部存在小范围的断面破碎带时，可在断面的两侧设置径向锚杆，在断层破碎区域，利用钢筋进行编网，钢筋的直径应该符合设计要求。将钢筋与锚杆焊接牢固，然后喷射混凝土，使其形成完整的临时支护结构。

(2)钢架支护技术：钢架支护结构能够使初期支护的强度得到有效提高，保证围岩的稳定性，并为超前支护提供便利。通常可将钢架的间距设置为50～100cm,采用ф22的螺纹钢筋进行纵向连接，其环向间距可控制在50～100cm范围内，与系统锚杆横向焊接牢固，进行混凝土复喷直到与钢架表面齐平。钢架可采用U型钢架，可结合施工的实际情况，对钢架的搭接长度进行调整，使其与围岩贴合紧密。如果有较有的空隙存在于钢架与围岩之间，需要利用混凝土来填实空隙。当拱部钢架支护时，需要对锁脚锚杆的牢固性进行控制，必要时可加设拱脚支撑，开挖完成后与边墙段的钢架连接牢固。

(3)超前支护技术：超前支护技术包括超前管棚、超前小导管注浆技术。应选择直径较大的钢管来作为超前管棚材料，其长度应该在4～6m之间，并将钢管的前端削尖，将钢筋箍焊在其尾端，支点由靠近掌子面的两榀钢架来承担。管棚打入围岩的角度应与洞轴成10～15度，使之形成能够稳定拱顶的棚架。管棚钢管的横向间距可设置为30～50cm，纵向间距可设置在2m之内，具体施工时应该结合断层破碎带的实际条件来进行调整。通常，可将管棚支护的横向宽度设置与拱顶长的50%～75%，管棚的布置可横向交错进行，并在尾部与连接钢架焊接牢固；采用小导管技术时，小导管的单根长度可控制在3.5～4m范围内。其拱部的间距可设置在0.3～0.4m之间。在注浆之前需要采用喷射混凝土将上半断面的掌子面封闭好，避免注浆过程中出现浆液渗漏的问题。注浆材料可采用水泥、水玻璃双液浆或水泥浆等。根据设计要求，将小导管以一定位置和角度打入，其打入长度也应符合要求。注浆时可采用先下后上的顺序，从两侧拱脚环向注至拱顶。当浆液强度达到80%后，便可实施开挖作业。

(4)支护加固与注浆补强：当隧道采用半断面开挖方案时，在下半断面开挖之前，上半断面需要进行衬期支护注浆作业，使支护前达到密实。注浆孔的深度应该在1～2m,孔距可在1～5m左右，呈梅花形分布。在开挖下半断面时，为了避免拱顶下沉，可在拱脚处设置对口支撑。尤其是当断层破碎带处于洞身侧部时，拱脚与边墙部位应该采用小导管注浆加固。

三、断层破碎带局部坍塌的处理要点

在隧道工程中，如果施工处理不当，就容易出现断层破碎带的坍塌事故，这就需要采用超前支护、初期支护等支护体系来提升作业面的稳定性，并适当加强支护体系的强度。此外，还需要采用浆砌片石或者混凝土等材料对塌空部位进行回填。如果施工过程中，出现较大范围的渗水、涌水现象，应该先设置引水管径，及时将集水引出，避免出现大面积漫流及坍塌；对于已经处理好的坍塌部位，应该进行严格的钻孔检查，确保注浆的密实性。

四、结论

在隧道工程中，由于断层破碎带的危险性较大，应该及时采取有效的技术措施来对岩体进行加固，避免危害到隧道的整体安全性。同时施工过程中，还应该加强监测和检测工作，做好施工工序安排工作，以便提前预防各类坍塌事故，最大限度的保证施工质量，将断层破碎带对隧道工程的危害控制在最小范围内。

[1]王敏.山区高速公路隧道断层破碎带施工技术探讨[J].149～150.

[2]李雪刚.隧道断层破碎带施工技术研究[J].科技创业家,2012,7:23～25.

[3]袁云海.隧道穿过断层破碎带施工病害处置措施浅析[J].地下空间与工程学报,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

［责任编辑：刘 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

［责任编辑：鲍 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

黄 欣(1976-)，福建平和人，女，汉族，硕士，高级工程师。研究方向：复杂结构分析。