乌鞘岭隧道F_7强挤压断层破碎带软弱围岩施工

添加人：admin 发布时间：2015/11/12 13:47:14 来源：中国破碎机网

　　乌鞘岭隧道F强挤压断层破碎带软弱围岩施工孙甲友刘震周运祥（中铁十四局集团有限公司济南250014）措施。
　　1工程概况乌鞘岭特长隧道位于既有兰新线兰武段打柴沟车站和龙沟车站之间，设计为2座单线隧道，长20050m除出口段线路位于半径为1 200m的曲线上，左、右线缓和曲线伸入隧道12729和6884m层仍有活动迹象。
　　因此，如何安全、顺利通过F断层的施工，是关系到乌鞘岭特长隧道能否在两年半内建成的关键所在。断层破碎带施工必须遵循“弱爆破、紧支护、勤量测、快衬砌”的原理，并注重在断层破碎带内组织机械配套，并对可能有突泥、涌水的地段进行超前地外，其余地段均位于直线上，线间距40m两座隧道线路纵坡相同，主要为11%的单面下坡，右线隧道较左线隧道高0 56~0.73m隧道洞身最大埋深1 100m左右。隧道由计划的五年工期改为在两年半内完成。该隧道能否按期完成的关键之一在于岭脊地段强挤压断层破碎软弱围岩能否安全、顺利通过。
　　岭脊地段强挤压断层破碎软弱围岩的施工极为困难，尤以785m的F7断层带更为典型。线左线）洞身通过F断层破碎带起讫里程为DK177+050-DK177+835 F7断层（毛毛山一老虎山断层）位于毛毛山岭北山前，延伸长度约174km该断层地貌反映明显，断层走向北西西向，倾向南，倾角70°断层南侧出露地层为志留系板岩及加里东晚期闪长岩体，断层北侧出露白垩系砂砾岩夹泥岩。断带地质主要由碎裂岩及断层泥砾岩组成，岩体破碎~极破碎，呈碎石角砾状~散体状结构。
　　F断层是整个乌鞘岭隧道长度最长、地质条件最复杂、不可预见因素最多、施工技术难度最大的一条活动性断层。区域地震资料显示全新世以来该断质预测预报，做到隧道施工又稳又好又安全。
　　2施工技术F断层施工仍然以初期支护为重点，按照“稳扎稳打，稳中求快、施作一米成一米”的原则组织施工；加强监控量测，及时根据围岩变形情况采取相应的支护手段，调整施工工艺；严格程控，加强内部工序质量监督，确保优质、有序、安全通过断层。
　　1开挖爆破施工在软弱围岩内进行隧道爆破施工，立足于短进尺、弱爆破，爆破进尺与支护参数相匹配。根据围岩破碎程度、含水量、支护方式合理确定循环进尺，控制装药量，尽量采取弱爆破或人工风镐开挖，减少对围岩的扰动。
　　根据围岩情况与预计的循环时间来确定合理的爆破进尺是施工的关键，必须考虑到围岩的软弱情况，并与初期支护型钢间距、出碴运输机械、喷射混凝土支护设备的快慢相匹配。在左线隧道F断层正洞和迂回导坑施工中，确定的爆破循环进尺为左线隧道F断层开挖采用台阶法施工，上、下台阶同时爆破。正洞上半断面爆破施工中，采用环形开挖留核心土，掏槽眼布置在两侧拱脚上1m处采用不等深度小角度三眼掏槽；在迂回导坑上半断面爆破施工中，掏槽眼布置在中部，采用螺旋形斜眼掏槽。
　　22超前预支护施工在无水情况下采用普通风钻在拱部施工令42超前小导管预支护，小导管每环长4m环向间距根据围岩松散情况采用20 ~40m不等，以隧道开挖后围岩不从小导管间空隙坍落为原则，纵向水平搭接长度不小于1m当围岩特别松散破碎、拱部压力较大时，在小导管内增加〖22螺纹钢筋充填锚固剂以增加小导管的抗弯刚度。
　　23初期支护施工初期支护喷射混凝土采用瑞士进口的阿力瓦混凝土喷射机，6~9m混凝土输送车配合进行作业，先喷上台阶拱部，后喷下台阶的左右边墙。备用数台TK961混凝土湿喷机。
　　径向长锚杆（长6m）用Y！4导轨式风钻固定在简易平台上施打，Y4导轨式风钻可以在允许范围内自由调节高度和进行360°旋转，因此可以进行任意部位的径向长锚杆施工。
　　24运输方式及运输组织采用无轨运输方式，装碴机械为T312挖装机，运输机械是大吨位的NSSN自卸汽车每一循环根据运输距离的长短用6 ~8台自卸汽车排队等候出碴。
　　25衬砌混凝土施工用HT6混凝土输送泵进行衬砌混凝土施工，6~9m混凝土输送车运送混凝土，正洞圆形断面采用长6m衬砌模板台车，迂回导坑采用长9m简易衬砌模板台车。
　　26超前地质预测预报为了防止突泥、涌水等突发性地质灾害的发生，必须在开挖过程中对前方岩层进行较为准确的地质预测预报，在施工中采用长短结合的超前地质预测预报技术。
　　（1）短距离采用掌子面钻机超前水平钻孔15~20m短距离内用钻机钻水平孔进行探测，探测前方岩体是否存在突发性的涌水、涌泥，如果有则必须采用管棚超前预注浆加固技术对前方岩体进行注浆加固，确保止浆墙岩盘在4m以上。
　　在50m的中等距离内采用地质雷达超前预测技术，预测前方岩体的含水情况、围岩软弱情况、节理发育情况等，以便在施工中超前考虑施工技术措施、支护参数等。
　　的长距离内采用TSE203超前地质预报技术预报前方岩体是否含有地下水、断层界面、岩石破碎情况及岩性变化情况等，以便及早采取相应的工程技术措施。
　　27环境保护及水土保持床为原则；设置弃碴挡墙，弃碴坡面进行防护。
　　固液分离，同时设置临时污水处理厂对隧道产生的隧道涌水进行处理，处理后的水用于洒水降尘并结合灌溉。
　　使施工废气基本达标排放，减小对大气的环境影响。
　　（4）固体废物分类集中收集送往就近的垃圾填埋场或指定地点处理，以降低其污染程度。
　　28施工现场管理现场管理的重点是施工阶段的地质技术、施工阶段的量测技术和施工阶段的质量控制技术进行隧道施工的动态管理。
　　在隧道施工中必须对掌子面围岩情况有一个基本的了解，以便对此采取相应的工程技术措施，亦即超前地质预测预报技术和围岩开挖后及时进行地质描述等。
　　采用围岩收敛量测技术了解围岩变形情况、变形发展方向等对施工进行信息化指导，根据变形量测资料决定初期支护的技术参数、二次衬砌施作的时间。
　　施工阶段质量控制技术简要地说就是“三个严格”一是严格按设计标准进行施工，即施工中的超前预支护参数、初期支护参数、二次衬砌的厚度、强度等必须满足设计要求；二是严格按施工工序进行施工，即施工中围岩开挖暴露必须及时进行喷后（下转第95页）上不去的情况，以控制注浆量为主，一般达到设计的注浆压力后，稳定2~3mil卩可停止注浆。
　　在整个注浆过程中，对注浆参数采取动态控制及时对注浆压力、水灰比、水玻璃的掺入比例、注浆速度、注浆量进行5动态调整。当注浆压力较低或压力增加缓慢或注浆量远远大于标准注浆量时，就应该决定是否调整浆液配合比，加大水玻璃的掺入量等。当注浆量小而压力迅速增加时，贝拷虑是不是注浆管堵塞要求注浆结石体7d单轴抗压强度不小于5MP，a堵水率不低于85%7d钻孔取芯，试件围岩固结岩石强度为5 2MPa施工安全得到了保证。
　　注浆后进行洞内观察，出水量明显减少。地表水位明显上升，地表居民生产及生活用水得到了恢复，堵水率达88%以上，取得了良好的效果。
　　3结语天心山隧道洞内涌水、突泥，造成地表塌陷开裂，采取了洞内帷幕注浆与地表深孔注浆相结合施工措施，实践证明整治方案是行之有效的，保护了水资源，防止施工时地下水流失。此方法适用于铁路、公路、水工隧道及其它地下工程的塌方处理整治，也可用于富水断层带和软弱岩层的施工。