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1不良地質(zhì)段對(duì)開(kāi)挖掘進(jìn)不利因素說(shuō)明

從地貌上看，沿走向向兩端有較大延伸，且地形切割較為明顯，主要存在兩種不利因素:圍巖破碎、泥化，形成斷裂構(gòu)造;形成大量涌水。不良地質(zhì)段施工總體方案超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，對(duì)于不良地質(zhì)段首先是做好地質(zhì)預(yù)報(bào)，以掌握前方圍巖情況。長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)。采用TSP－202超前地質(zhì)預(yù)報(bào)系統(tǒng)。在150～200m范圍內(nèi)可達(dá)到90%的準(zhǔn)確度。中距離預(yù)報(bào)。利用地質(zhì)鉆孔取巖芯，鉆孔深度30～40m，可準(zhǔn)確預(yù)報(bào)前面圍巖和地下水情況。短距離預(yù)報(bào)。掘進(jìn)快到斷層破碎帶及涌水地段時(shí)，利用鉆孔機(jī)具在開(kāi)挖面鉆Φ50孔，深5m，根據(jù)鉆孔的巖屑、鉆速、水質(zhì)等變化情況，綜合判斷預(yù)報(bào)地質(zhì)及水文條件。不同地質(zhì)條件施工要點(diǎn)斷層破碎帶施工斷層規(guī)模不大，滲水量不大的情況下，采用超前錨桿、超前小導(dǎo)管注漿、管棚等超前支護(hù)的方法以及固結(jié)灌漿的方法處理。斷層規(guī)模較大，或有大量涌水的情況下，先進(jìn)行超前灌漿或固結(jié)灌漿，再結(jié)合超前支護(hù)的方法進(jìn)行處理。斷層地段的支護(hù)寧強(qiáng)勿弱，并經(jīng)常檢查加固。采用上下導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)。涌水地段施工采用壓注水泥－水玻璃雙液漿的方法進(jìn)行止水。對(duì)孔隙率大、構(gòu)造性好的地段采用低壓注漿，壓力控制在1～5MPa;對(duì)構(gòu)造水差的地段采用高壓劈裂注漿的方法，注漿壓力控制在10～20MPa，在特殊地段可考慮采用壓注化學(xué)漿液的方法止水。巖溶段處理施工時(shí)采用下列技術(shù)措施進(jìn)行處理:采用暗管等施工方法將溶洞積水排走。當(dāng)不能排水，或由于溶洞規(guī)模大且溶洞填充物為含水量較大的溶巖泥時(shí)，采用封堵的方法。對(duì)已停止發(fā)育、跨徑較小，且無(wú)水的中、小型溶洞，采用砌石或低等級(jí)混凝土進(jìn)行填充。溶洞僅在隧洞底部且較深較大時(shí)，采用梁或拱跨越。開(kāi)挖方法采用臺(tái)階法。爆破開(kāi)挖時(shí)，采用超前鉆孔探測(cè)。隧洞只有一側(cè)遇到溶洞時(shí)，先開(kāi)挖該側(cè)，待支護(hù)完成后再開(kāi)挖另一側(cè)。

2F14斷層帶的主要施工方案

開(kāi)挖方法。Ⅴ類(lèi)圍巖上導(dǎo)坑采用環(huán)形開(kāi)挖法，下導(dǎo)坑采用左右分幅開(kāi)挖法首先挖0.5m寬，深0.5～1.0m的槽Ⅰ，槽內(nèi)先安裝鋼格柵噴砼，然后再開(kāi)挖核心土Ⅱ。施工中采用超短臺(tái)階法進(jìn)行開(kāi)挖，根據(jù)圍巖情況，先開(kāi)挖圍巖較破碎和巖石強(qiáng)度低部分，然后再開(kāi)挖圍巖較硬和穩(wěn)定性較好部分。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，上導(dǎo)坑開(kāi)挖超前下導(dǎo)坑3m，Ⅳ類(lèi)圍巖上導(dǎo)坑采用整體開(kāi)挖法，下導(dǎo)坑采用左右分幅開(kāi)挖法，開(kāi)挖后立即進(jìn)行初期支護(hù)。下臺(tái)階分左右邊錯(cuò)開(kāi)開(kāi)挖，以防止拱部鋼架兩拱腳同時(shí)懸空，為防止拱架下沉，拱腳處每邊設(shè)置鎖腳錨桿。出碴后及時(shí)接長(zhǎng)鋼架，為防止變形，及時(shí)施作仰供使之封閉成環(huán)，并及早襯砌。初噴砼。爆破后，挖掘機(jī)清鑿危巖后立即初噴15cm厚砼封閉掌子面及開(kāi)挖段面，確保下步工序作業(yè)人員的施工安全。超前小導(dǎo)管。增加雙層超前小導(dǎo)管支護(hù)，采用φ42鋼管(無(wú)溢漿孔)，導(dǎo)管長(zhǎng)度4～6m，小導(dǎo)管環(huán)向間距30cm，兩層小導(dǎo)管間距30cm，外插角6°，雙層小導(dǎo)管每2m一循環(huán)，交錯(cuò)布置。超前錨桿支護(hù)。超前錨桿按照原Ⅴ類(lèi)圍巖支護(hù)參數(shù)配合超前小導(dǎo)管施做，此段無(wú)滲水可采用拱部施做Φ25、L=3.5m超前錨桿，錨桿環(huán)向間距25cm，每2.0m一循環(huán)，外插角15°。超前錨桿布置于兩循環(huán)超前小導(dǎo)管之間，與兩循環(huán)超前小導(dǎo)管間間距1.0m。5)鋼拱架支護(hù)。將鋼格柵改為采用I16工字鋼拱架支護(hù)，以加強(qiáng)支護(hù)強(qiáng)度，并以鎖腳錨桿鎖定。鋼筋網(wǎng)，系統(tǒng)錨桿，噴C25砼。

3各項(xiàng)具體施工工藝

注漿工藝流程:鉆孔漿液配置注入漿液封堵注漿孔洗注漿管注漿機(jī)具注漿泵采用FBY70/80雙液注漿泵，具有以下特點(diǎn):全液壓，能無(wú)機(jī)調(diào)壓、調(diào)排量、操作簡(jiǎn)便，控制配比準(zhǔn)確，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)供漿。中空自進(jìn)式(邁式)錨桿支護(hù)邁式錨桿具有以下優(yōu)點(diǎn)，集鉆、注、錨于一體，解決了常規(guī)錨桿鉆錨時(shí)的塌孔問(wèn)題，能夠保證復(fù)雜地質(zhì)條件下的錨固質(zhì)量。在抗彎、抗剪強(qiáng)度和表面粘結(jié)等方面優(yōu)于截面積相同的常規(guī)錨桿，且可根據(jù)需要對(duì)之進(jìn)行切割或接長(zhǎng)、施加預(yù)應(yīng)力或釋放荷載。超前小導(dǎo)管注漿超前小導(dǎo)管施工是通過(guò)不良地質(zhì)段最常用的一種超前支護(hù)措施，根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況可選擇是否注漿。本工程采用小導(dǎo)管注雙液漿的施工方法。小導(dǎo)管的加工制作小導(dǎo)管采用φ42無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度L=4～6m，導(dǎo)管的前端加工成圓錐形并予以封焊嚴(yán)實(shí)。管身設(shè)若干溢漿孔，孔徑為φ6～12mm，孔距40～50cm，按梅花形排列，后端1m范圍不設(shè)溢漿孔，管尾設(shè)一加固環(huán)，并要保持管身順直的要求小導(dǎo)管布置沿拱部或全環(huán)雙層布設(shè)，每環(huán)導(dǎo)管中心間距300mm，外插角6°小導(dǎo)管兩層間間距30cm，交錯(cuò)布置，每2m施作一環(huán)，兩排導(dǎo)管間搭接長(zhǎng)度不小于1.0m，導(dǎo)管尾部與鋼架焊接在一起。注漿參數(shù)選擇注漿壓力。依據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，注漿終壓暫定為0.3～0.5MPa，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行必要的調(diào)整和優(yōu)化。漿液注入量。單孔理論注漿量:Q=πR2Ln=π×0.52×5×0.1=0.39式中:R為漿液有效擴(kuò)散半徑:根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測(cè)，漿液有效擴(kuò)散半徑為0.5m;L為注漿長(zhǎng)度，m:L=5m;n為地層裂隙度，%:此段圍巖為Ⅴ類(lèi)破碎圍巖，根據(jù)類(lèi)似圍巖地質(zhì)資料及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，地層裂隙度初步定為10%。此理論注漿量可作為配制漿液數(shù)量和注漿質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)，在施工中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定注漿數(shù)量。漿液配制采用水泥－水玻璃雙液注漿。注漿材料的配合比參數(shù)及性能指標(biāo)。施工工序每次注漿前對(duì)掌子面進(jìn)行噴砼封閉，噴砼厚度為15cm。噴射鋼纖維砼噴射鋼纖維砼是在普通砼中摻入適量的短纖維而成的，可用機(jī)械噴射的新型復(fù)合材料。軟弱圍巖特別是高地應(yīng)力軟弱圍巖中的隧道，其破壞的主要因素是大變形，這就要求初期支護(hù)具有及時(shí)、密貼、高強(qiáng)和柔性，鋼纖維噴混凝土基本上具備了這4項(xiàng)要求。通過(guò)F14斷層時(shí)，在斷裂帶大、極易坍塌施工地段將噴射砼改為噴射鋼纖維砼。

4結(jié)語(yǔ)

隧道施工中遇到問(wèn)題的實(shí)例屢見(jiàn)不鮮，處理方法也不盡相同。本文介紹F14斷層及影響帶長(zhǎng)度近400m，先后發(fā)生小型坍塌3次，大型突水2次。但因?yàn)轭A(yù)報(bào)及時(shí)，施工準(zhǔn)備充足，施工方案得當(dāng)，未發(fā)生大面積塌方和突水淹洞現(xiàn)象。

作者：金剛單位：遼寧省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院