资源描述：
《公路隧道断层破碎带综合施工技术探究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、公路隧道断层破碎带综合施工技术探究 摘要：包家山隧道的长度在当时在建隧道国内排名第三，仅次于18公里终南山特长公路隧道和12.3公里的宝天高速公路麦积山隧道，且包家山隧道与终南山隧道不同之处还在于没有贯通的铁路隧道可依托，无法增加工作面，施工条件、地质条件相对较差。本文以包家山隧道断层破碎带施工为例介绍了超前预报、开挖支护、通风等施工技术，望对类似工程提供借鉴。关键词：断层破碎；超前预报；开挖；通风中图分类号：F54文章编码：一、工程概述包家山特长隧道位于小康高速公路的咽喉部位，是最艰巨的工程地段之一。隧址所在地质构造单元属于秦岭褶皱系南秦岭留坝—白河褶皱带，隧道轴线横穿的主要断裂是麻坪
2、河断裂。由于受区域构造影响，隧道区地质构造相对发育，沿隧道共发现断层37条，其中主要断层有13条；主要的褶皱构造有3组；已发现的岩溶异常区有17处。7本隧道衬砌断面内轮廓采用三心圆，应急停车带长度为40m。车行横洞的间距为750m左右，在两个车行横洞间加设两个人行横洞，车行横洞采用净宽4.5m、净高5.0m曲墙式断面；人行横洞采用净宽2.0m、净高2.5m直墙式断面。行车横洞与行车方向夹角为60°，两端与路缘带顺坡，并设置半径不小于5米的转弯喇叭口；行人横洞与行车方向夹角为90°，其底面与检修道盖板顶面平齐。本隧道通风方案采用加射流风机的斜（竖）井送排式纵向分段通风方式，为了满足施工工期要
3、求，本工程在建设阶段将通风斜井（或竖井）作为施工工作面加以利用。隧道衬砌结构型式采用“新奥法”复合式衬砌，其设计参数见下表：二、包家山隧道的难点1、地质条件差。全隧共穿越断层37条、大型褶皱带3处、涌水段25处，施工过程中共遭遇各种地质灾害120多次，发生大型涌水七次（其中造成全面停工的重大涌水事件为五次），前后停工近四个月，直接损失约两千五百万元。2、施工条件差。由于包家山隧道位处小康高速中段，山高谷深，道路崎岖，施工中遇到材料运输困难、冬天大雪封山、开工条件不足等先天性困难。与终南山隧道不同之处还在于没有贯通的铁路隧道可依托，无法增加工作面。3、生活条件差。隧道地处贫困山区，就医、购物
4、、通信等基础生活设施簿弱，加之便道绕行需六十多公里，逢雨遇雪往往形成缺菜少盐局面。三、包家山隧道断层破碎带综合施工技术（一）隧道开挖与支护技术7一般断层破碎带,采用径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架等加强初期支护，并在拱部施作超前小导管周壁预注浆，对洞周岩体进行预加固和超前支护。在超前支护下，采用上半断面法或正台阶法开挖。在台阶上部施作超前小导管，上部开挖后及时施作拱部初喷砼，径向锚杆，挂钢筋网，格栅钢架。在作好拱部初期支护后方能开挖台阶下部。超前小层管管径根据钻孔直径选择，一般选用φ42～50mm的直热轧钢管,长3.5m～5.0m,外插角10°～20°,管壁每隔10cm～20cm,交错钻眼
5、,孔口150cm段不钻孔,眼孔直径6mm～8mm,采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注,导管环向间距30mm～50mm,纵向两组导管间水平搭接长度不小于1.0m。断层出露于地表沟槽,具隧道为浅埋,可采用地面砂浆锚杆结合地面加固和排泄地表水及防止地表水下渗等措施。地面锚杆垂直设置，锚杆间距1.0m～1.5m按矩形或梅花形布置,锚杆直径Φ18mm～22mm,长度根据覆盖厚度确定,锚固范围根据地形和推测破裂面确定。7管棚钢架超前支护半断面开挖；当断层宽度大,岩体极破碎时,可采用注浆管棚和钢架超前支护,管棚长度一般10m～40m,能一组管棚穿过断层破碎带,则采用一组管棚,但受地质和施工条件限制,断层宽
6、度大,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3.0m。管棚用钢管直径80～150mm,一般多采用Φ108厚壁热扎无缝钢管,环向钢管中心间距为管径的2～3倍即30～40cm,钢架根据地质情况,可采用型钢或格棚,其间距0.8～1.0m一榀,在管棚支护下,采用上半断面先开挖,在作好上半断面的锚、网、喷、钢架等到初期支护后，才能开挖下部。（二）超前地质预报技术断层的超前预报对隧道施工来说,是一项基础性的重要工作。若断层走向与隧道轴线接近正交的话,它的出现具有一定的突然性,如没有意识到断层的存在,依然采用常规的施工方法,将导致断层带出现塌方而影响到整个工程的施工。所采取的断层及破碎带预测手段主要有
7、:（1）传统地质法:即工程地质法,根据地质资料结合实际地质素描,进行初步的地质分析。一般断层带在隧道中是有一定的延伸长度,其出现也是有一个由小到大的过程,若隧道局部围岩破碎、石质较差,且围岩软硬分界明显,应小心对待,可根据岩层的走向、倾角等预测前方可能出现的断层破碎带;在实际凿岩作业中,遇钻速突然加快,岩浆有异常变化时,则肯定存在明显的软硬岩层分界面,应探明情况并及时采取相关措施。7（2）超前地质钻孔:对重点怀疑地段,可
