高竹顶隧道断层破碎带施工方案

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1、高竹顶隧道断层破碎带施工方案1、工程概况：高竹顶隧道隧道进口里程为DK688+345，出口里程DK693+590，隧道全长5245m。隧道穿越石英砂岩、砂岩、页岩、泥质砂岩、砂质泥岩地层，并穿过3个断层，我部施工的DK690+815-DK693+590出口段全长2775米。其中DK692+420-DK692+460段通IVb类围岩断层破碎带，岩性主要为片岩、页岩、砂岩为重大危险源施工段。带内见一组宽大的石英脉发育，并包含揉皱及裂隙，为弱富水区，围岩较破碎，自稳能力极差，成型困难。2、应对措施：　　针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力，

2、按照“管超前、严注浆、短开挖、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前小导管注浆预固结围岩的保护下，采用三台阶法进行施工。拱部预留核心土。3、施工方案：　3.1、超前小导管施工　　3.1.1　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；使超前小导管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

3、支护施工。　　3.1.2　小导管及注浆设计采用4.5m/根的∮42mm小导管布设在拱部，外插角5°～10°，环向间距50cm，纵向搭接不小于100cm，即每施作一排小导管，开挖支护3m；压注1：1水泥浆液，采用425#普通硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量3～5％的40Be水玻璃（硅酸钠），以缩短浆液的胶化固结时间。　　3.1.3　施工要点　　3.1.3.1　小导管加工采用4.5m／根的∮42mm无缝钢管一端加工成尖锥形，按梅花型间距15cm布设∮10mm的孔眼，以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。　　3.1.3.2　小导管安设如岩体松软，采用风动

4、凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用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。　　3.1.3.3　注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

5、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（0.6～1.0MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。拱脚终压为1.0MPa，拱腰范围为0.8MPa，拱顶为0.6MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不得连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。　　3.2、掌子面开挖　　3.2.1断层破碎带与一般的软弱围岩相比，最大的不同之处是：前者破碎，后者软弱。从单轴抗压强度来说，前者均高于后者。但前者的自稳能力小于后者

6、。隧道的施工中，采取减小地震动的控制爆破技术，可以减小爆破对隧道围岩的扰动，有效的控制破碎带塌方的几率，为隧道安全快速施工创造条件。    断层破碎带的爆破除采用常规的缩短循环进尺，控制装药量外，关键是合理设计周边部位的钻眼，装药参数及装药结构，保证良好的成型，尽可能避免对隧道围岩的扰动破坏作用。即尽可能维护隧道轮廓线以外围岩的原始状态，除要求良好的成型外，还要求爆破产生的地震动强度最小。其次还应采取适宜的掏槽形式，钻爆参数及起爆顺序，减轻地震动控制爆破技术。    3.2.2、爆破工艺3.2.2.1、掏槽眼形式的选择。选用楔型掏槽眼。这样不

7、仅可以有效的控制震动速度，而且容易掏出槽来，且能使掏槽的单段用药量减小。  3.2.2.2、爆破器材的选择。根据断层破碎带围岩的物理力学性质，为了充分发挥炸药的最大效率和减小对围岩的破坏，选择低爆速炸药与之匹配。    3.2.2.3、选择合理的段间隔时差。为避免爆破震动叠加作用，雷管跳段使用，其时差控制在100ms左右。    3.2.2.4、循环进尺每循环控制在一至两品拱架，一次进尺不得超过1.6米。   3.2.2.5、爆破参数的选定。爆破参数的选定按照计算法结合工程类比法确定，并经现场试验进行检验调整。    1）、炮眼深度L：以循环

8、进尺作为炮眼深度，掏槽眼加深20%.    2）、炮眼数目N：按照下式计算确定炮眼数量：N=K×S×L/L×n×r.式中，N——炮眼数目；K——单位炸药消耗量，Kg