柿花树隧道富水断层破碎围岩施工技术

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1、柿花树隧道富水断层破碎围岩施工技术王大为中铁十九局集团第二工程有限公司辽宁辽阳111000摘要：柿花树隧道地质条件十分复杂，围岩变化频率快，并且富水断层破碎围岩地段较多，施工过程中曾多次出现突泥地段，造成设备损失、工程难以开展、给施工安全带来隐患，严重影响了施工进度与工程的经济效益。通过现场技术人员和管理人员的努力,摸索出了一套行之有效的富水断层破碎围岩施工技术。关键词：柿花树隧道；富水断层破碎围岩；施工技术一、工程简介1.1工程概况玉(溪)蒙(自)铁路柿花树隧道位于云南省滇南地区通海县与建水县境内，全长9952米，为玉蒙线第二长隧

2、道。隧道地层岩性十分复杂，各种地质构造（断层、活动断层、褶皱及节理裂隙）发育，岩体被强烈挤压破碎，受区域地质构造影响，风化带厚度大，地层产状紊乱，且地下水发育，给施工带来很大影响。为使各项工程措施经济合理，确保本隧道顺利建成，基于本隧道地质条件的复杂性，在施工过程中采取加强超前地质预报，非钻爆开挖，注浆堵水加固围岩等一系列行之有效的方法以解决该隧道围岩破碎且地下水发育的难题，确保施工安全、顺利进行。1.2设计参数围岩级别：以Ｖ级为主初期支护:超前小导管+格栅钢架+锚杆+钢筋网+喷射砼二次衬砌：曲墙复合式整体模筑砼1.3施工方案正台阶

3、法光面爆破，按新奥法组织施工二、富水断层破碎围岩对施工的影响及治理方法在本隧道施工中，遇到了富水断层破碎带的情况主要有如下几种：2．1富水软岩夹泥沙伴随大量涌水的地段这种地段经常在开挖后的很短一段时间内出现不能自稳的现象。在施工中遇到这种围岩一般都是有前兆的，经常在进入此类围岩之前会有围岩变软、钻孔时有卡钻或跳钻的情况发生、钻孔后有浑水流出、孔内水量有明显变化、钻孔后有与当前掌子面颜色不同的浑水流出等情况发生。如发现有以上的一种或几种情况出现，施工中应引起高度的注意，可采用临时封闭掌子面加打泻水孔的方法，先对来自掌子面前方各个方向的

4、围岩放水降压，再采用小导管或管棚注浆固结前方软弱围岩。开挖过程中要采用对围岩扰动小的方式，以提高隧道的自稳能力，降低塌方的可能性。2．2断层破碎带有较大涌水的情况,围岩破碎无自稳性如果遇到断层破碎带围岩，施工的困难相对较大，一般可采用双排小导管超前支护。小导管上要布置滞水孔，并且上层导管的环向间距要比下层密，具体视实际情况酌情处理，然后对下层导管注浆堵水。这种方法的原理就是利用围岩的破碎先对来自掌子面以外的水用外层导管排除一部分，然后再用注浆的方法对剩余部分水做堵水处理，使能够到达掌子面的水量得到控制，但在实际应用过程中要多发考虑现

5、场的实际情况，争取一次成功，不然开挖后会出现围岩很快掉落，甚至塌方的后果，给下部施工带来很大的麻烦。2.3涌泥溜塌后塌腔的通过尤以有地下水较大时,更为困难，在富含地下水的情况下，岩体强度很低，自稳能力极差，部分地段会出现溜坍现象。这种地质情况的施工难度极大，虽然出现不多，但时有所见。在开挖过程中需要十分小心的处理，稍有不慎就可能出现预想不到的后果，严重威胁到施工的安全。一般可根据空腔的大小采取不同的方法。塌腔较大时，可采用管棚超前，然后向塌腔中送入小导管或较大直径的钢管，向塌腔中注入双液浆或砂浆，必要时刻向其中注入混凝土，使充填物与

6、管棚之间形成钢筋混凝土结构，待达到一定的强度后，掌子面的开挖就可以顺利进行。值得注意的是，这种方法在处理来自掌子面上方的塌腔时要特别小心，稍有不慎，就会使裂隙水向某一个方向汇集，给初期支护带来很大的压力，最终在薄弱环节处泄水，这就要求我们密切关注充填后掌子面水的变化情况，必要时要在掌子面后方多部滞水孔，以减轻掌子面水的压力，给下部开挖创造有利条件。三、对富水断层破碎地段隧道施工的一点体会对于隧道富水断层破碎地段，设计单位一般根据地表探测和少量的地质钻孔为主，推断地下深处的隧道地质条件，这往往与隧道施工实际遇到的地质条件存在差异。而地

7、质的变化对隧道施工影响又非常敏感，特别是复杂地层施工，更要求准确预报施工前方的工程地质和水文地质条件。因此，针对软弱破碎断层围岩,为了既能够保证施工安全又保证施工进度,通常要做好超前地质预报工作和后续工序工作。如超前地质预报中的TSP203预报、超前水平探孔、红外探水等综合预报以及围岩收敛观测、仰拱和二衬紧跟等各种处理工作。地质超前预报要作为一个工序纳入生产过程。除了做好超前预报和监控量测外,针对不同软弱地层的特点,采用不同的支护开挖方案。对于前面第二部分断层的表现中的前两项：⑴富水软岩夹泥沙伴随大量涌水的地段，（这种地段经常出现突

8、泥现象,给隧道施工带来很大困难。）⑵、断层破碎带有较大涌水的情况（围岩破碎无自稳性）。这两种情况隧道地下水发育，除裂隙水外，往往与地表水连通，形成补给通道，使施工长期处于地下水干扰中，并且软弱破碎地层地下水一般不能形成集中水流，往往以