2013年岩土工程师《综合知识》辅导：某隧道断层破碎带施工技术

某隧道断层破碎带施工技术

某隧道是朔黄铁路线上第四长大隧道，系双线隧道，全长3290m，我单位施工出口端DIK47+610-DIK48+974段，长1364m.其中DIK47+880-Dm48+040段通过Ⅱ类围岩断层破碎带，岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化极为严重，呈压碎状态，致使围岩自稳能力极差，成型困难。

针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖。

一、超前小管棚施工

1.1 工艺原理

在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。

1.2 小管棚及注浆设计

采用4m/根的∮42mm小导管布设在拱部，外插角5°～7°，环向间距33cm，纵向环距2.5m，即每施作一排小导管，开挖支护2.5m;压注1：1水泥浆液，采用525#普通硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量3～5%的40Be‘水玻璃，以缩短浆液的胶化固结时间，控制浆液的扩散范围。

1.3 施工要点

1.3.1 小导管加工4m/根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形，距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排，以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。

1.3.2 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。

在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作;第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm;第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准;第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。

1.3.3 注浆

选用UB6型注浆泵注浆，采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对所有孔眼安装止浆塞，注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。

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