東風(fēng)隧道斷層破碎帶施工技術(shù)

1、東風(fēng)隧道斷層破碎帶施工技術(shù)東風(fēng)隧道斷層破碎帶施工技術(shù)王慶林雷雙龍內(nèi)容摘要：本文對(duì)朔黃鐵路東風(fēng)隧道斷層破碎帶段采用小管棚預(yù)支護(hù)、錨噴初期支護(hù)施工技術(shù)作了詳細(xì)敘述，并對(duì)開(kāi)挖方法作了簡(jiǎn)要介紹。關(guān)鍵詞：隧道斷層破碎帶支護(hù)施工東風(fēng)隧道是朔黃鐵路線上第四長(zhǎng)大隧道，系雙線隧道，全長(zhǎng)3290m，我部施工出口端DIK47610DIK48974段，長(zhǎng)1364m。其中DIK47880Dm48040段通過(guò)Ⅱ類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁(yè)巖、砂巖且?jiàn)A薄層泥

2、灰?guī)r，節(jié)理、層理及裂隙發(fā)育，層面交錯(cuò)，風(fēng)化極為嚴(yán)重，呈壓碎狀態(tài)，致使圍巖自穩(wěn)能力極差，成型困難。針對(duì)上述情況，結(jié)合施工生產(chǎn)要素及施工生產(chǎn)能力，按照“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、不(弱)爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小管棚注漿預(yù)固結(jié)圍巖的保護(hù)下，采用三部臺(tái)階法進(jìn)行施工。拱部預(yù)留核心土，周邊采用風(fēng)鎬開(kāi)挖，核心土及中槽運(yùn)用PC200挖掘機(jī)開(kāi)挖。一、超前小管棚施工11工藝原理在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導(dǎo)管并壓注具

3、有膠凝性質(zhì)的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結(jié)、膠化，形成具有一定強(qiáng)度和抗?jié)B阻水能力的以漿膠為骨架的固結(jié)體，從而提高圍巖的整體性、抗?jié)B性和穩(wěn)定性；使超前小管棚與固結(jié)體形成一個(gè)具有一定強(qiáng)度的殼體，在殼體的保護(hù)下進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)施工。12小管棚及注漿設(shè)計(jì)采用4m根的∮42mm小導(dǎo)管布設(shè)在拱部，外插角5～7，環(huán)向間距33cm，縱向環(huán)距2.5m，即每施作一排小導(dǎo)管，開(kāi)挖支護(hù)2.5m；

4、壓注1：1水泥漿液，采用525#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量3～5％的40Be’水玻璃，以縮短漿液的膠化固結(jié)時(shí)間，控制漿液的擴(kuò)散范圍。13施工要點(diǎn)131小導(dǎo)管加工4m／根的∮42mm小鋼管一端加工成尖錐形，距另一端100cm的位置開(kāi)始至尖錐端之間按梅花型間距為20cm布設(shè)∮6mm的孔眼4排，以利于小導(dǎo)管推進(jìn)和漿液滲入破碎巖體。132小導(dǎo)管安設(shè)如巖體松軟，采用YT28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)直接推送，如遇夾有堅(jiān)硬巖石處，先用YT28型風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆

5、眼成孔后再推進(jìn)就位。在施作小導(dǎo)管前應(yīng)注意：第一，噴3～5cm厚混凝土封閉掌子面作為止?jié){墻，為注漿作好準(zhǔn)備工作；第二，準(zhǔn)確測(cè)量隧道中心線和高程，并按設(shè)計(jì)標(biāo)出小導(dǎo)管的位置，誤差15mm；第三，用線繩定出隧道中心面，隨時(shí)用鋼尺檢查鉆孔或推進(jìn)小導(dǎo)管的方向，以控制外插角達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)；第四，施工順序?yàn)閺膬蓚?cè)拱腰向拱頂進(jìn)行，為提前注漿留好作業(yè)空間。133注漿選用UB6型注漿泵注漿，采用漿液攪拌桶制漿。為防止?jié){液從其他孔眼溢出，注漿前對(duì)所有孔眼安裝止

6、漿塞，注漿順序從兩側(cè)拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風(fēng)鎬環(huán)形開(kāi)挖的方便，同時(shí)要達(dá)到固結(jié)破碎松散巖體的目的，保證開(kāi)挖輪廓線外環(huán)狀巖體施工規(guī)范》規(guī)定的誤差范圍之內(nèi)。341鉆進(jìn)用YT—28型手持式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鑿孔并清孔，應(yīng)沿徑向進(jìn)行鉆孔，確保錨入穩(wěn)定巖層的深度。342插入錨桿將安裝好錨頭的WTD25中空注漿錨桿插入錨孔，錨頭上的倒刺立即將錨桿掛住。343安裝止?jié){塞、墊板、螺母在錨桿尾端安裝止?jié){塞、墊板和螺母。344注漿通過(guò)快速注漿接頭將錨桿

7、尾端和UB6型注漿機(jī)連接。開(kāi)動(dòng)機(jī)器壓注1：1水泥漿，摻水泥用量3％的40Be’的水玻璃，為了保證錨固質(zhì)量及改良圍巖結(jié)構(gòu)，注漿終壓必須達(dá)到0.8MPa。35掛鋼筋鋼筋網(wǎng)片采用∮6圓鋼，除銹處理后按設(shè)計(jì)加工成100cm200cm的網(wǎng)片；掛設(shè)時(shí)網(wǎng)片必須隨受噴面的起伏鋪設(shè)，與受噴面間留3cm作為保護(hù)層，網(wǎng)片與系統(tǒng)錨桿焊接牢固，確保噴射混凝土?xí)r不移動(dòng)。36安設(shè)鋼格柵鋼筋除銹后按設(shè)計(jì)要求分節(jié)加工成型，鋼格柵分節(jié)間通過(guò)鋼板用螺栓聯(lián)接。(1)鋼格柵嚴(yán)格

8、按設(shè)計(jì)間距架立。(2)為充分發(fā)揮鋼格柵的承載能力，首先要求鋼格柵必須垂直且與線路方向垂直；其次，架立拱部鋼格柵時(shí)，嚴(yán)格控制左、右拱腳標(biāo)高，以防拱架偏斜，影響與邊墻鋼格柵架的圓順連接或侵入襯砌厚度。(3)為方便拱部鋼格柵與邊墻鋼格柵的連接，在拱腳連接處鋪不小于20cm厚的粗砂或石屑。邊墻鋼格柵底部必須置于基巖上，以防下沉變形。四、監(jiān)控量測(cè)初期支護(hù)完成后，在拱頂、拱腳及邊墻的內(nèi)軌頂面標(biāo)高處埋設(shè)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行拱頂下沉和水平收斂量測(cè)。測(cè)試元件用∮12

9、圓鋼加工而成，每根元件長(zhǎng)25cm，錨入初期支護(hù)體20cm，外露5cm，以防震動(dòng)影響量測(cè)結(jié)果。水平收斂量測(cè)采用鐵科院武漢巖體力學(xué)研究所研制的收斂?jī)x進(jìn)行觀測(cè)。量測(cè)頻率開(kāi)始6h觀測(cè)1次，然后根據(jù)變形量的減小而減小量測(cè)頻率，即12h、24h、48h、72h、168h，根據(jù)量測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整工序及預(yù)留變形量、開(kāi)挖進(jìn)尺等，便于指導(dǎo)施工，確保施工安全。量測(cè)點(diǎn)每隔5m布設(shè)1組。經(jīng)量測(cè)，拱頂最大累計(jì)下沉量為11mm，水平最大累計(jì)收斂量為13mm。通過(guò)對(duì)斷層