新南岭隧道通过f5断层破碎带段技术控制

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1、新南岭隧道通过F5断层破碎带段技术控制　　一、摘要新南岭隧道位于京广铁路南岭隧道东侧约一公里，穿越南岭山脉的五盖山与骑田岭夹持地带剥蚀低山丘陵区，隧道全长3097m，埋深50～150m。根据地质测绘和隧道大地音频物探资料推断，隧道在DK1876+644处穿越F5断层，断层带宽在1～2米，组成物质为断层泥、糜棱岩及岩块、岩粉，破碎带中局部还有黄铁矿聚集，并且断层具透水性和较大的压缩性。因此在通过时具有很大的危险性，必须采取重点措施。受F5断层影响，设计确定DK1876+470～DK1876+660段为Ⅳ级围岩，支护参数按Ⅴ级

2、围岩复合式衬砌进行，辅助措施为超前小导管注浆。DK1876+470～DK1876+604段采用3m围岩径向注浆，DK1876+604～DK1876+660段采用5m围岩帷幕注浆。施工工法拟采用台阶法进行施工。二、施工原则F5断层段施工严格按“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营、稳步前进”的原则组织施工。施工前制定完整的紧急预案，做好技术、物资、机械的储备，确保隧道施工安全。三、主要施工方案9采用人工配合机械台阶法开挖；出碴采用挖掘机、正铲侧卸式装载机配合自卸汽车运输；开挖按照“小分块、

3、短台阶、早成环、环套环”施工原则；遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”十八字方针，并加强超前地质预报工作。开挖前采用水平钻机进行长探孔，孔深20～30m，全断面布设3～5个，记录钻孔情况。断层地段出现大量涌水时，采用排堵结合的综合治理措施,必要时采用帷幕注浆超前堵水或围岩径向注浆措施。通过断层的各工序间的距离尽量缩短，并尽快封闭成环，减少岩层暴露。断层地段的支护只能加强不得减弱，加强监控量测,及时调整支护参数。四、施工方法及施工工艺1、工艺流程：地质情况与设计不相符（1）超前地质预报及时上报相关单位修改设

4、计（地质情况与设计相符）（2）超前小导管（3）采用台阶法开挖（4）径向注浆（5）初期支护（6）隧底开挖（7）施工仰拱（8）防排水施工（9）二次衬砌施工2、主要施工工艺⑴超前地质预报9采用HSP声波反射法进行超前地质预报测试，详细探测掌子面前方100米范围内的地质情况。地质雷达除进行开挖面前方探测以外，在隧道已开挖过的可溶岩地带隧底、断层破碎带洞壁8～15m范围进行连续探测，以发现可能的不良地质体。（超前地质预报工作流程图见有关规程）在施工至F5断层约200米处开始进行长探孔工作，即每开挖30m利用超前水平地质钻孔对开挖前进

5、方向进行钻探，主要是探测水源和溶洞，判断可能出现涌水突水的位置、规模和岩体渗透性能等，以准确确定掌子面前方水压、水量、围岩破碎程度情况等。超前钻孔采用孔径为Φ89mm的地质钻，每次施工长30m，在拱顶及拱腰布设钻孔3-4个，在施钻过程中发现前方有异常地质情况时，适当增加钻孔数量，做好记录；超前钻孔必要时部分兼作超前排水孔，超前探水孔终孔超出开挖轮廓线外150cm。⑵超前小导管在断层破碎带，软弱围岩地段拱部采用超前小导管注浆预支护以加强围岩的稳定性。为保证小导管的支护效果，减小导管的外插角，在配合使用的型钢钢架地段，在型钢腹

6、板穿孔以便小导管穿过，也可以采用一榀格栅钢架替代开孔型钢钢架，钢管尾部与钢架焊接其纵向搭接长度不小于1.0m，使其形成一个整体来支撑围岩。⑶超前帷幕注浆9在距F5断层约50米处开始采取超前帷幕注浆措施，并要求通过F5断层后至少10米仍需设帷幕注浆。隧道的帷幕注浆设计为：注浆加固范围为开挖轮廓线外5米范围，称为5m超前预注浆，其主要设计参数为：主要参数表（1循环）项目单位数量注浆孔布置中心孔孔/角度/斜长1/0o0’0”/30.0m第1环孔/角度/斜长6/4o17’21”/30.08m第2环孔/角度/斜长12/8o31’51

7、”/30.34m第3环孔/角度/斜长19/12o40’49”/30.75m第4环孔/角度/斜长25/16o41’57”/31.32m第5环孔/角度/斜长24/20o51’21”/21.4m第6环孔/角度/斜长24/26o8’11”/15.59m注浆钻孔Φ110孔111m333Φ91孔111m2497孔口管(Φ108钢管)kg4229.1注浆量地层条件单位发泡剂固堵剂1：1水泥浆断层破碎带m345.56320.8177.1第1循环止浆墙C20砼m3215.749⑷开挖采取两台阶开挖方法，在开挖过程中视围岩情况对开挖台阶长度进

8、行调整，如岩层极其破碎考虑台阶法环行开挖预留核心土，或者改为三台阶临时仰拱法，若改三台阶法需要报工法变更。⑸径向注浆径向注浆紧跟开挖面进行，设计径向注浆长度3m，注浆孔按浆液扩散半径1.0m布设，注浆孔按梅花型布置9，每环设37孔，孔口环向间距拱墙120cm，墙脚90cm，仰拱部140cm，孔底环向间距