公路隧道工程斷層破碎帶技術(shù)實(shí)踐

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摘要:以某公路隧道工程項(xiàng)目實(shí)例為研究背景，分析對(duì)隧道穿越斷層破碎帶技術(shù)在該工程項(xiàng)目中的應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行解析，首先探討斷層破碎帶給隧道工程施工造成的影響因素，而后在分析穿越斷層破碎帶施工原則的同時(shí)，深入性的分析了該技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程以及施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，目的在于提高隧道工程的施工質(zhì)量以及安全性。

關(guān)鍵詞:公路工程;隧道施工;穿越斷層;破碎帶技術(shù)

1工程概況

某高速公路施工項(xiàng)目的1號(hào)隧道上設(shè)置有上下線(xiàn)，上行隧道長(zhǎng)度為6102m，下行隧道長(zhǎng)度為6144m。b標(biāo)下行線(xiàn)的出口部分施工的路段長(zhǎng)度為3285m，于2005年進(jìn)行單口掘進(jìn)作業(yè)，業(yè)主考慮到工期的要求，要保證在2011年1月全部竣工，所以整體施工工期是很短的，要求施工效率非常高。這個(gè)區(qū)域內(nèi)分布著比較多的斷層，8條斷層內(nèi)有兩條較大的斷層存在，寬度超出了50m的尺寸。斷層情況分布也非常的不樂(lè)觀，巖石破碎的問(wèn)題比較嚴(yán)重，穩(wěn)定性嚴(yán)重不足。內(nèi)部巖石飽和抗壓強(qiáng)度經(jīng)過(guò)測(cè)定為30MPa。因?yàn)閮蓷l斷層都是比較大的，對(duì)于施工會(huì)產(chǎn)生很大的影響，所以要合理處理斷層的問(wèn)題。

2公路隧道斷層破碎帶施工技術(shù)

2．1施工方案的選擇

斷層處理環(huán)節(jié)，可以選擇多種處理方式進(jìn)行，但是每個(gè)斷層的狀態(tài)有著很大的差異，要結(jié)合具體情況選擇合適的應(yīng)對(duì)措施。首先，分析斷層的性質(zhì);其次，對(duì)于施工范圍內(nèi)的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用情況做出全面的分析，也要了解當(dāng)前施工人員是否能夠滿(mǎn)足現(xiàn)場(chǎng)斷層處理的需要。隧道項(xiàng)目?jī)?nèi)分布著比較多的斷層，經(jīng)過(guò)綜合分析，采用全斷面開(kāi)挖光面爆破的方法，支護(hù)施工應(yīng)用的是鋼拱架與掛網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)方法。使用C66G側(cè)翻裝載機(jī)裝碴，各種材料的運(yùn)輸為自卸汽車(chē)。

2．2開(kāi)挖

斷層破碎帶進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)環(huán)節(jié)，要按照設(shè)計(jì)方案和施工技術(shù)進(jìn)行，保證各個(gè)環(huán)節(jié)有效的控制，可以消除安全隱患和問(wèn)題。在工程實(shí)施環(huán)節(jié)，監(jiān)控測(cè)量要隨時(shí)進(jìn)行，根據(jù)斷層標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)挖作業(yè)，達(dá)到工程安全性的要求。在項(xiàng)目實(shí)施環(huán)節(jié)，開(kāi)挖作業(yè)方式根據(jù)3層開(kāi)挖作業(yè)方法實(shí)施，平臺(tái)也分成3層，鉆孔按照3部分同時(shí)開(kāi)展實(shí)施，在該環(huán)節(jié)中，應(yīng)用的是氣腳式Y(jié)T－28鑿巖機(jī)做好鉆眼作業(yè)施工。平臺(tái)建立要滿(mǎn)足車(chē)輛運(yùn)輸?shù)囊?，臺(tái)車(chē)通過(guò)裝載機(jī)牽引運(yùn)行。該隧道項(xiàng)目?jī)?nèi)的斷層破碎區(qū)域內(nèi)，設(shè)定為Ⅱ類(lèi)圍巖的形式，開(kāi)挖作業(yè)階段，要同時(shí)進(jìn)行，總施工面積為104m2，根據(jù)要布設(shè)了146個(gè)炮眼。

2．3初期支護(hù)

開(kāi)挖作業(yè)施工階段，保證錨桿安裝到規(guī)定的位置上才能開(kāi)展作業(yè)。要保證支架鋼拱架安裝施工，然后就是噴射足量的混凝土材料，達(dá)到圍巖穩(wěn)定性的要求。在初期支護(hù)中，應(yīng)該形成良好的支護(hù)能力，同時(shí)要做好施工管理和控制。斷層內(nèi)部圍巖的發(fā)育有著一定的破碎性，所以在具體的開(kāi)挖作業(yè)階段，可以利用噴射混凝土的方法利用錨桿金屬開(kāi)挖的方式，開(kāi)挖作業(yè)后立即展開(kāi)掌子面清渣處理，然后就是做好斷面的封閉施工，使用4．0mRD25N錨桿?；炷吝M(jìn)行噴射作業(yè)施工完成之后，錨桿安裝施工作業(yè)階段要同時(shí)開(kāi)展鋼拱架的安裝施工，此時(shí)要應(yīng)用20號(hào)工字鋼作為主要的施工材料，每榀間隔距離設(shè)定為75cm，同時(shí)還要在斷面的部位上鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)。鋼拱架在加工制作時(shí)，通常是應(yīng)用加工機(jī)械開(kāi)展進(jìn)行，兩個(gè)滾輪要并排布置，保證安裝施工的間隔距離為1．5m左右，滾輪對(duì)面需要設(shè)置100t的千斤頂，保證滑鐵可以實(shí)現(xiàn)前后自由滑動(dòng)運(yùn)行，拱架的加工半徑根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工的情況做出必要的調(diào)整?；F前半部分設(shè)定為被動(dòng)滾輪部件，確保加工階段工字鋼可以沿著滾輪逐步的滑動(dòng)向前運(yùn)行。在加工作業(yè)環(huán)節(jié)，3個(gè)操作人員同時(shí)進(jìn)行，此時(shí)可以保證每日有約6～10榀鋼拱架制作完成。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土噴射施工中，可以選擇應(yīng)用槽噴法的方式進(jìn)行，洞外集中噴射作業(yè)，自卸汽車(chē)運(yùn)輸施工材料。這種作業(yè)方法的效率較高，可以達(dá)到施工速度的要求。

2．4超前支護(hù)

超前支護(hù)結(jié)構(gòu)的主要制作材料就是無(wú)縫鋼管，一般設(shè)定的長(zhǎng)度尺寸應(yīng)該是5m，在導(dǎo)管的前部位置上進(jìn)行鉆孔作業(yè)，孔徑為10mm、鉆孔的間隔距離設(shè)定為15cm，尾部應(yīng)該預(yù)留30cm的距離不能設(shè)置注漿孔，這就是止?jié){段。導(dǎo)管的環(huán)向間隔距離設(shè)定在40cm，水平間隔距離為1m，注漿作業(yè)保持0．5～1．0MPa的壓力。

2．5裝碴及運(yùn)輸

裝渣作業(yè)環(huán)節(jié)選擇應(yīng)用60t的裝載機(jī)開(kāi)展進(jìn)行，還要設(shè)置一臺(tái)PC200～5挖掘機(jī)協(xié)同工作，可以保證掌子面清理施工順利的進(jìn)行，利用自卸車(chē)把爆破之后的材料運(yùn)輸出去。

3施工注意事項(xiàng)

(1)工序安排。斷層內(nèi)各個(gè)部分的施工工序要合理組織安排進(jìn)行，主要是根據(jù)錨噴構(gòu)筑的方式開(kāi)展實(shí)施，工序銜接緊密，施工順利的進(jìn)行，根據(jù)具體的施工原則實(shí)施。保證圍巖達(dá)到全部穩(wěn)定性的標(biāo)準(zhǔn)，保證現(xiàn)場(chǎng)施工的安全性合格，不會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故問(wèn)題。(2)初期支護(hù)要求。該方面工作在進(jìn)行中，圍巖應(yīng)該做好封閉性處理，避免驗(yàn)收發(fā)生風(fēng)化的問(wèn)題。圍巖結(jié)構(gòu)的成型要保持柔性的要求，所以在施工中應(yīng)該保證這一方面符合要求。支護(hù)體系在安裝施工環(huán)節(jié)，周邊圍巖的承載性能要達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，盡量的提升承載力，從而可以讓支護(hù)作業(yè)有序的組織開(kāi)展進(jìn)行，提高現(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)。(3)大變形的處理。出現(xiàn)大變形問(wèn)題時(shí)需要立刻停止掌子面，且及時(shí)做好支護(hù)出來(lái)。同時(shí)還需全面檢測(cè)該區(qū)域工況，做好監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的收集整理。封閉處理完成之后，采用注漿加固的方式對(duì)變形問(wèn)題處理，保證強(qiáng)度、安全性系數(shù)提升。(4)輔助工法。施工時(shí)若存在斷層變化過(guò)大時(shí)，巖層破損度就會(huì)擴(kuò)大化，且受到地下水的影響，在挖掘中難民會(huì)出現(xiàn)塌方相關(guān)問(wèn)題，給工程的安全性操作的影響非常大。所以在施工之處，需要對(duì)相關(guān)工作面支護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行堵水處理，以提升項(xiàng)目的安全性。

4結(jié)語(yǔ)

總之，在公路隧道項(xiàng)目開(kāi)展階段，超前地質(zhì)預(yù)報(bào)的實(shí)施對(duì)工程的質(zhì)量、安全是非常重要的。通過(guò)超前預(yù)報(bào)能夠切實(shí)的反映出工程地質(zhì)的真實(shí)情況，對(duì)制定穿越斷層破碎帶技術(shù)方案確定有積極作用，能夠避免各種安全因素給工程開(kāi)展造成的影響。故而在隧道穿越斷層破碎帶技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié)，需要在做好超前預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)上，對(duì)技術(shù)優(yōu)化，并且做好施工過(guò)程的質(zhì)量、安全控制，方能提升隧道工程項(xiàng)目的進(jìn)度和整體效果。

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作者：李憲國(guó) 單位：山西交通建設(shè)監(jiān)理咨詢(xún)集團(tuán)有限公司