内容发布更新时间 : 2025/2/13 3:21:54星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

隧道断层破碎带施工技术的应用分析

摘要：在交通建设快速发展的今天，对隧道修建的质量提出了更高要求，其中，很多地质复杂、围岩稳定性差的隧道都需要运用断层破碎带施工技术。由于地质条件复杂，围岩稳定性不好，对施工的安全及工程的施工质量施工进度都会产生严重影响，因此，加强对断层破碎带施工技术的研究具有非常重要的意义。本文首先探讨了隧道断层破碎带施工技术的应用，然后阐述了控制隧道变形的措施及注意事项。

关键词：隧道断层；破碎带；施工 近年来，我国对交通建设的投资力度逐步加大，隧道工程项目也越来越多，对于施工的技术要求也越来越高。在隧道工程施工中经常会遭遇断层破碎带施工的情况，采取科学合理的施工方法是保证工程安全、稳定、快速施工的首要条件。本文以某隧道工程施工为例对断层破碎带施工技术的应用进行探讨。

1工程概况

某隧道工程在出口工区施工时遭遇断层破碎带，宽度在50m左右，围岩能力差，给施工造成极大困难。面对这一现状，综合考虑各种因素，决定采取在拱部设超前小管棚注浆预固结围岩的保护，然后再采用大拱脚台阶法施工的方法。

2工程地质

2.1地层岩性

褐黄色、灰黄色、灰褐色，硬塑状，夹10～30%的碎石角砾，粒径2～200mm，局部偶夹块石，石质为页岩、砂岩、板岩、泥质灰岩等。分布于隧道进出口坡面上，厚0～3m，属I&I级普通土。属C组填料。

2.2地质构造

来速2#断层（F16）为区域性逆断层，大致在DK157+550附近地表与线路相交，断层大致走向N32°E，倾向NW，倾角70°左右；两盘均为（Ptbnbq(3)）地层；断层破碎带带宽50m，由断层角砾、断层角砾岩、压碎岩组成[1]。

3水文地质及特征

该断层区域地下水主要为构造裂隙水，构造裂隙水赋存于断层带、褶皱带、构造节理裂隙中，含水量相对丰富，地下水受大气降水补给，通过裂隙、孔隙径流，多以片状、线状在低处向冲沟排泄。

4超前小管棚施工

4.1 小管棚及注浆设计

采用Φ42mm小导管布设在拱部，导管外插角10～12°，每环38根，每根长3.5m，环向间距40cm/根，纵向间距2.4m/环，即每施作一排小导管，开挖支护2.4m，压注1:1纯水泥浆（w/c=1.0），采用P.042.5R普通硅酸盐水泥， 注浆压力为0.2～0.3MPa。

4.2 施工要点

4.3.1小导管采用Ф42mm热轧无缝钢管（壁厚3.5mm）加工，小导管前部钻3排注浆孔，孔径为8mm，孔间距15cm，呈梅花型均匀布置，前端加工成锥形钎头，尾部止浆段长度不小于100cm，以利于小导管安装推进和浆液渗入破碎岩体。

4.3.2小导管安设如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。

4.3.3注浆选用KB-50/70液压注浆机注浆，浆液采用搅拌机拌制，为防止浆液从其它孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆从两侧拱脚向拱顶顺序进行；注浆时相邻孔眼间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果和注浆量控制。

5超欠挖和围岩的扰动控制

为了有效控制超欠挖和减少对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边均采用人工手持风镐分台阶开挖，核心土及中槽部分采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定为l～2榀钢拱架间距，即0.8～1.6m，边墙按钢拱架的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距2m，左右边墙错开5m，隧底开挖一次成形，每循环进尺1.6m。

6锚喷初期支护

6.1初支

系统支护拱部采用Φ22组合式中空锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，纵、环向间距均为1.0m/根，呈梅花形布置，锚杆每根长4.0m；全环设I20b工字钢钢架，钢架纵向间距为0.8m/榀；拱墙设Φ8钢筋网，网格尺寸20cm×20cm；喷射28cm厚C25喷射混凝土。

6.2喷射混凝土施工

(1)施工采用湿喷工艺， 强度为C25喷射混凝土，混凝土的强度及施工配合比应通过现场试验确定。喷射机要求密封性能良好，输料连续、均匀，附属机具的技术条件应能满足喷射作业需要。

(2)喷射混凝土前应清除松动杂质，设置控制喷射混凝土厚度的标志（钉设厚度检测钢筋）。喷射中如有松动或脱落的石块、混凝土块应该及时清除，确保施工安全。

(3)如工作面有滴水或淋水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。

(4)喷射混凝土的喷射路线须自下而上呈“S”形运动；喷射时，喷头作连续不断的圆周运动，并形成螺旋状前进，后一圈压前一圈三分之一。

(5)喷射机风压要求0.4～0.6Mpa，喷头与受喷面距离控制在0.8m～1.2m为宜。

(6)喷头与受喷面宜保持垂直，如遇受喷面被钢筋网片、钢架覆盖时，可将喷头稍微偏斜10°～20°。

(7)喷射厚度受混凝土进入喷射机、速凝剂的效果、气温的影响，喷射墙部时，一次喷射厚度不超过10cm，喷射拱部时，一次喷射厚度不超过7cm。

(8)喷射混凝土表面须大面平整并呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

(9)为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，该段在开挖到位后先初喷4cm厚混凝土，待钢架、锚杆及钢筋网安装完成后复喷射24cm厚混凝土至设计厚度，喷射混凝土总厚度为28cm。

(10)混凝土喷射完成后及时采取有效的养护和保护措施。

6.3钢筋网铺设

钢筋网采用Ф8HPB235钢筋在洞外集中加工焊接成片，洞内安装，网片网格尺寸为20cm×20cm。网片安装搭接长度为1个网格（20cm），钢筋网片搭接必须焊接牢固，网片安装时应紧贴围岩初喷面，与锚杆连接牢固，以保证喷射混凝土时不松动。

6.4型钢架设

型钢钢架在洞外加工后洞内现场拼装，单元间连接处用M24×80螺栓进行连接，各单元间必须连接牢固。

(1)型钢钢架严格按设计间距架立。

(2)为充分发挥钢架的承载能力，首先要求钢架的垂直度必须满足规范要求；其次，拼装拱部钢架时，严格控制左、右拱脚标高，以防拱架偏斜，影响与边墙部分钢架的圆顺连接或初期支护侵限。