斷層及破碎隧道

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1、 斷層及破碎隧道 穿過斷層隧道及破碎帶，給隧道施工帶來不同的困難，在施工中遇到斷層及破碎帶時(shí)，首先要查明斷層的傾角，走向、破碎帶的寬度，巖石破碎程度，地下水活動(dòng)等有關(guān)條件，據(jù)以正確選擇施工方法和制定施工措施，認(rèn)真分析研究設(shè)計(jì)地質(zhì)資料，并在掘進(jìn)齊頭左右兩側(cè)用鉆孔臺(tái)車或 DK—100 型鉆機(jī)向前鉆水平超前探孔，鉆透斷層破碎帶，如斷層破碎寬度大，破碎程度及裂隙充填物情況復(fù)雜，且有較多地下水時(shí)，可在隧道中線一側(cè)或兩側(cè)開挖調(diào)查導(dǎo)坑，調(diào)查導(dǎo)坑穿過斷層破碎帶的中線與隧道中線平行，線間距不小于 20m，調(diào)查導(dǎo)坑穿過斷層破碎帶后，再掘進(jìn)在一段距離轉(zhuǎn)入正洞，在處理斷層破碎帶同時(shí)，在前方開辟新工

2、作面，加快施工進(jìn)度。 1、施工方法 1.1 斷層寬度較小 , 巖體組成物為堅(jiān)硬巖塊且擠壓緊密 , 圍巖穩(wěn)定性相對(duì)較好 , 隧道通過這樣的斷層 , 可不變施工方法 , 與前后段落的施工方法一致 , 避免頻繁變更施工方法 , 影響施工進(jìn)度 , 但過斷層帶要加強(qiáng)初期支護(hù)和適當(dāng)?shù)妮o助施工措施渡過斷層帶。如超前 錨桿與徑向錨桿配合，加厚噴射砼，并增設(shè)鋼筋網(wǎng)等措施。必要時(shí)可增設(shè)格柵架。 超前錨桿在拱部設(shè)置，錨桿直徑 Φ22m,長(zhǎng) 3.5m, 環(huán)向間距 40cm,外插角約為 100, 每 2m 設(shè)一環(huán) , 保證環(huán)間搭接水平長(zhǎng)度大于 1.0m, 用早強(qiáng)砂漿作為超前錨桿桿體與巖層孔壁

3、 間的膠結(jié)物 , 以及早發(fā)揮超前支護(hù)作用 , 在超前支護(hù)下掘進(jìn)。開挖后立即施作徑向錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，噴射砼等初期支護(hù)。 1.2 一般斷層破碎帶 , 采用徑向錨桿、 鋼筋網(wǎng)、噴砼、格柵鋼架等加強(qiáng)初期支護(hù)，并 在拱部施作超前小導(dǎo)管周壁預(yù)注漿， 對(duì)洞周巖體進(jìn)行預(yù)加固和超前支護(hù)。 在超前支護(hù)下，采用上半斷面法或正臺(tái)階法開挖。在臺(tái)階上部施作超前小導(dǎo)管，上部開挖后及時(shí)施作拱 部初噴砼，徑向錨桿，掛鋼筋網(wǎng)，格柵鋼架。在作好拱部初期支護(hù)后方能開挖臺(tái)階下部。 超前小層管管徑根據(jù)鉆孔直徑選擇， 一般選用 φ 42～50mm的直熱軋鋼管 , 長(zhǎng) 3.5m～ 5.0m, 外插角 10°～ 20

4、° , 管壁每隔 10cm～20cm,交錯(cuò)鉆眼 , 孔口 150cm段不鉆孔 , 眼孔直 徑 6mm～ 8mm,采用水泥砂漿或水泥水玻璃漿液灌注 , 導(dǎo)管環(huán)向間距 30mm～ 50mm,縱向兩組導(dǎo)管間水平搭接長(zhǎng)度不小于 1.0m。 1.3 斷層出露于地表溝槽 , 具隧道為淺埋 , 可采用地面砂漿錨桿結(jié)合地面加固和排泄地表水及防止地表水下滲等措施。 地面錨桿垂直設(shè)置， 錨桿間距 1.0m～1.5m 按矩形或梅花形布置 , 錨桿直徑 Φ18mm～22mm,長(zhǎng)度根據(jù)覆蓋厚度確定 , 錨固范圍根據(jù)地形和推測(cè)破裂面確定。 1.4 管棚鋼架超前支護(hù)半斷面開挖；當(dāng)斷層寬度大 , 巖體

5、極破碎時(shí) , 可采用注漿管棚和鋼架超前支護(hù) , 管棚長(zhǎng)度一般 10m～40m,能一組管棚穿過斷層破碎帶 , 則采用一組管棚 , 但受地質(zhì)和施工條件限制 , 斷層寬度大 , 可分組設(shè)置 , 縱向兩組管棚的搭接長(zhǎng)度不小于 3.0m。管棚用鋼管直徑 80～150mm,一般多采用 Φ 108 厚壁熱扎無縫鋼管 , 環(huán)向鋼管中心間距為管徑的 2～3 倍即 30～40cm,鋼架根據(jù)地質(zhì)情況 , 可采用型鋼或格棚 , 其間距 0.8 ～ 1.0m 一榀 , 在管棚支護(hù)下 , 采用上半斷面先開挖 , 在作好上半斷面的錨、網(wǎng)、噴、鋼架等 到初期支護(hù)后，才能開挖下部。 2、施工工藝 2.1

6、 超前錨桿 : 拱部開挖輪廓線 , 根據(jù)設(shè)計(jì)位置和間距 , 測(cè)放出孔位 , 并用紅 ( 或白 ) 油漆標(biāo)在掘進(jìn)齊頭的 巖石上 按所標(biāo)的孔位鉆孔 , 孔位偏差小于 5cm,鉆孔保持直線，外插角 6°～ 10° , 孔深誤差± 5cm 清孔檢孔并檢查錨固藥包 錨固藥包在清水中浸泡 , 浸泡時(shí)間 根據(jù)產(chǎn)品試驗(yàn)確定確定 , 隨泡隨用 , 錨固藥包浸泡后立即推入孔內(nèi) , 并用木棍送至孔底防 止破裂 插入桿體 , 當(dāng)采用人工手持插入有困難時(shí) , 可用錘擊或風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)送入。 2.2 超前小導(dǎo)管周壁預(yù)注漿 施工準(zhǔn)備 制作小導(dǎo)管 測(cè)量布孔并

7、標(biāo)注在巖面上 鉆 孔 機(jī)械設(shè)備檢修 安裝小導(dǎo)管 聯(lián)接管路、密封孔口 否 壓水檢查是否達(dá)到要求 是 壓 漿 拌 漿 否 壓力流量是否達(dá)到要求 是 結(jié) 束 2.3 注漿管棚和鋼架超前支護(hù) : 在開挖工作面后 , 將開挖輪廓擴(kuò)大 30cm～ 50cm,長(zhǎng)度不小于 5m作工作室以便于施作 管棚 , 在開挖工作后面約 2m范圍內(nèi) , 安設(shè) 3 榀鋼拱架緊抵掌子面 , 注意鋼拱架應(yīng)按線 路中線、縱坡加管棚設(shè)計(jì)的外插角設(shè)置 在鋼拱架上精確測(cè)放出每根管棚的位置，

8、 并用 Ω型鋼筋將孔口管焊在鋼拱架上 , 保證孔口管軸線與管棚設(shè)計(jì)軸線一致 立模灌注砼套拱, 將鋼拱架孔口管理 于砼內(nèi) , 使鋼拱架孔 口管在 鋼管鉆 進(jìn) 過程中不變形走位 , 確保管棚軸線正確 采用跟管鉆機(jī)鉆進(jìn)和帶入鋼管 , 在鉆進(jìn)過 程中 , 必須用測(cè)斜儀經(jīng)常檢測(cè) , 嚴(yán)格控制管棚軸線 聯(lián)接管路密封孔口 壓 水檢查 壓注漿液達(dá)到設(shè)計(jì)壓力和流量 開挖后按設(shè)計(jì)間距及時(shí)設(shè)立鋼架。 3、勞動(dòng)力組織及進(jìn)度指標(biāo) 3.1 超前錨桿 : 單線隧道約 6 人 , 其中開挖工 4 人 , 普工 2 人, 雙線隧道約 10 人, 其中 開挖工 8 人, 普工

9、2 人, 約 3 小時(shí)可施作一環(huán)。 3.2 超前小導(dǎo)管采用壁預(yù)注漿： 單線隧道 10 人～12 人, 其中: 開挖工 4 人～ 6 人, 普工 2 人～ 3 人, 司機(jī) 2 人, 管道工1人,記錄 1人。 雙線隧道： 14 人～ 15 人，其中：開挖工 8 人，普工 2 人～ 3 人, 司機(jī) 2 人 , 管道工 1 人,記錄 1人。 6 ～7 小時(shí)可完成一環(huán)。 3.3 管棚:13 人, 其中: 鉆機(jī)司機(jī) 6 人, 管管道工 2 人, 普工 2 人, 拌、注漿司機(jī) 2 人，記錄 1 人，一般情況下 , 一臺(tái)鉆機(jī) 8 小時(shí)能鉆進(jìn) 20～ 30m。

10、 4、機(jī)械設(shè)備配置 4.1 超前錨桿 : 單線隧道 3 臺(tái)風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī) , 雙線隧道 5 臺(tái)。 4.2 超前小導(dǎo)管周壁預(yù)注漿 : 風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī) : 單線隧道 3 臺(tái), 雙線隧道 5 臺(tái) ; 注漿泵 BW—250/50 型 1 臺(tái)。 4.3 管棚 : 跟管鉆機(jī) 2 臺(tái);BW—250/50 注漿泵 1 臺(tái)。 5、質(zhì)量控制要點(diǎn) 5.1 超前錨桿 : 鉆孔時(shí)要控制好錨桿的位置、 方向、外插角，終孔后應(yīng)將鉆孔吹洗干凈；早強(qiáng)藥店包在使用前要檢查，有受潮結(jié)塊的不能使用，藥包要隨泡隨用，浸泡時(shí)間經(jīng)過試驗(yàn)確定，浸泡后立即緩慢地推入孔底，并迅速插入錨桿，桿體要對(duì)中插入，插入后孔口藥店包膠

11、結(jié)體要飽滿。 5.2 超前小導(dǎo)管注漿 鉆孔位置、方向、外插角要正確。終孔后應(yīng)將鉆孔吹洗干凈，小導(dǎo)管應(yīng)對(duì)中插入，漿液配合比要經(jīng)過試驗(yàn)確定，首先選擇水泥砂漿，如壓注有困難時(shí)，調(diào)整配合比，適量 加入水玻璃，孔口要設(shè)止?jié){塞，壓注時(shí)壓力由小緩慢增大，一般為 0.5 ～1.0MPa 5.3 管棚 套拱固定孔口管的鋼拱的位置標(biāo)高要準(zhǔn)確 , 設(shè)立要牢固 , 每根孔口管的位置、方向、外插角精確、測(cè)放、并用 Ω 形鋼筋焊在拱架上 , 保證孔口管的軸線與管棚鋼管軸線一致。套拱的拱架，模型要安設(shè)牢固，保證套拱灌注時(shí)不走型跑位。在設(shè)立套拱拱架 和固定孔口管的鋼拱架時(shí)， 除按線路縱坡外，

12、 還應(yīng)加設(shè)設(shè)計(jì)的外插角， 如設(shè)計(jì)無外插角，也應(yīng)加 1°的外插角。 鉆進(jìn)中要經(jīng)常用測(cè)斜儀 , 測(cè)量鋼管的傾斜度 , 發(fā)現(xiàn)偏差超過設(shè)計(jì)要求 , 要及時(shí)糾正。保證鋼管終端偏差小于 20cm。 鋼管采用絲扣連接 , 在同一截面內(nèi)接頭數(shù)不大于 50%,相鄰鋼管的接頭錯(cuò)開距離應(yīng)大于 1.0m。 先施作有孔鋼花管 , 注漿后再施工無孔鋼管 , 即有孔管與無孔管間隔施工 , 無 孔管作為檢查管、檢查注漿效果。 注漿同超前小導(dǎo)管預(yù)注漿。 開挖后要及時(shí)施作錨桿 , 網(wǎng)噴砼和鋼架。 6、安全、質(zhì)量、環(huán)保措施。 6.1 在接近斷層破碎帶時(shí) , 認(rèn)真作好超前地質(zhì)

13、探測(cè)工作。 6.2 每次開挖后作好開挖工作后的地質(zhì)素描記錄 , 記錄工作面的地質(zhì)構(gòu)造 , 巖石擠壓破碎程度 , 裂隙充填物情況 , 地下水活動(dòng)情況等。 6.3 加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè) , 根據(jù)水平收斂和拱頂下沉 , 以便及時(shí)采取措施 , 修改支護(hù)參數(shù) , 加 強(qiáng)支護(hù)等措施 , 確保質(zhì)量和安全。 6.4 在超前支護(hù)下先開挖上部 , 上部開挖后要立即施作拱部錨、 網(wǎng)、噴和鋼架， 每掘進(jìn)一次立即施作一環(huán)，該環(huán)初支護(hù)作好后再掘進(jìn)，待拱部完全作好支護(hù)，并有一定的施 工臺(tái)階長(zhǎng)度后方能開挖下部，下部左右側(cè)錯(cuò)開開挖，待左（右）側(cè)支護(hù)作好后，再開挖另一側(cè)。 6.5 各種材料要分別存放，每一道工序完成后，該工序的機(jī)械設(shè)備，如壓漿泵、跟管鉆機(jī)等應(yīng)立即拆除工作面，以便開展下一道工序。