隧道穿越斷層破碎帶開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)

張紅

摘要：我國(guó)幅員遼闊，且地形復(fù)雜，在眾多地形中斷層破裂帶比較多，因此在穿越開(kāi)挖的時(shí)候，對(duì)于這些地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行開(kāi)采研究就比較復(fù)雜。同時(shí)對(duì)于開(kāi)挖穿越斷層破裂帶的隧道而言，在開(kāi)挖過(guò)程中需要進(jìn)行一定的支護(hù)。只有這樣才能夠穿越破裂帶，有足夠的支撐能力使得整體的隧道開(kāi)挖過(guò)程正常的進(jìn)行。本文就對(duì)隧道穿越過(guò)程中破裂帶部分的支護(hù)技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的分析和研究，從而使得之后的工作過(guò)程中能夠起到一定的作用。

關(guān)鍵詞：隧道穿越破裂帶；支護(hù)技術(shù)；施工分析

對(duì)于隧道的開(kāi)挖而言，在進(jìn)行隧道開(kāi)挖的時(shí)候由于斷層破裂帶本身的支撐力不足，就容易造成坍塌。因此對(duì)這部分開(kāi)挖的時(shí)候就需要一定的支護(hù)，這是極為重要的。因此在這部分的研究過(guò)程中，相關(guān)的支護(hù)技術(shù)研究能夠?qū)χ蟮墓ぷ髌鸬揭欢ǖ闹С肿饔茫沟谜w的隧道開(kāi)挖進(jìn)程能夠加快，提高整體的施工速度以及最后的施工質(zhì)量和隧道的安全性。

一、隧道開(kāi)挖過(guò)程中支護(hù)的相關(guān)內(nèi)容

隧道的類型不同，大致可以分為兩種隧道挖掘方式這兩種挖掘方式。根據(jù)地質(zhì)情況的不同，就需要采取不同的挖掘方式以及挖掘的器械，因此這兩種挖掘方式適用于不同的場(chǎng)合。其中第一種挖掘方式為全斷面法開(kāi)挖，這種挖掘方式在進(jìn)行挖掘的時(shí)候，施工鉆孔需要風(fēng)扇進(jìn)行一定的配合，從而實(shí)現(xiàn)一次性的爆破成型。在進(jìn)行這部分開(kāi)挖的時(shí)候，由于地質(zhì)的原因需要地質(zhì)擁有一定的支撐力，因此對(duì)于這部分的作業(yè)需要進(jìn)行地質(zhì)研究，而對(duì)于臺(tái)階分部法的開(kāi)挖就是在進(jìn)行實(shí)際施工的時(shí)候把隧道開(kāi)挖分成上下兩個(gè)部分。在整體的挖掘過(guò)程中，根據(jù)隧道開(kāi)挖過(guò)程中的出渣量，使用合適的出渣設(shè)備，從而配合整體的隧道開(kāi)挖進(jìn)度。上臺(tái)階面上配備挖掘機(jī)挖掘，在除渣量較大的時(shí)候還可以利用這些器械在整體的挖掘過(guò)程中進(jìn)行出渣作業(yè)。而在這部分作業(yè)的時(shí)候需要選用與隧道外型以及整體的工作性相符合的器械。也只有這樣，在之后的工作過(guò)程中才能夠更好地完成相應(yīng)的開(kāi)挖，高效率，高質(zhì)量的工作。

二、在隧道開(kāi)挖過(guò)程中斷層破裂帶的影響

在隧道開(kāi)挖過(guò)程中，由于斷層破裂帶本身的地質(zhì)情況，在開(kāi)挖過(guò)程中就有可能對(duì)整體的隧道強(qiáng)度產(chǎn)生影響。在這方面的整體影響過(guò)程中，需要各方面的因素支持，因此其中主要的影響方面包括以下幾個(gè)方面。第一斷層破裂帶在整體的施工過(guò)程中，由于本身的地質(zhì)因素和各部分的地質(zhì)碎塊呈破碎狀，因此其支撐能力和強(qiáng)度就有很大的不足。這在之后的施工中會(huì)對(duì)隧道巖體的整體強(qiáng)度造成影響。而同時(shí)由于本身的地質(zhì)因素就使得施工過(guò)程中對(duì)巖體的完整性造成一定的影響，使得之后的施工過(guò)程中造成整體隧道的巖體破裂或者開(kāi)挖不完全等一系列情況。第二就是由于斷層破裂太大，在整體的施工過(guò)程中就會(huì)對(duì)整體隧道強(qiáng)度的表面造成影響。在施工過(guò)程中，由于這部分的影響，會(huì)對(duì)后續(xù)開(kāi)挖過(guò)程中的隧道穩(wěn)定性以及整體性造成嚴(yán)重的影響，對(duì)于隧道的穩(wěn)定性造成影響。在開(kāi)挖過(guò)程中，其各個(gè)部分是不連接的，需要一定的相互支撐，而這時(shí)在隧道開(kāi)挖時(shí)，其相互之間失去了支撐力就有可能造成隧道間落石的情況。同時(shí)也會(huì)對(duì)周圍的地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成影響，最后使得開(kāi)挖難度增大。第三就是由于斷層破裂帶本身之間存在一定的間隙，而這些間隙之間存在一定的黏土，因此在這部分的開(kāi)發(fā)過(guò)程中就有可能使得其出現(xiàn)涌水涌沙等一系列情況對(duì)最后的巖層穩(wěn)定性和隧道的開(kāi)挖造成麻煩。

三、在進(jìn)行實(shí)際開(kāi)挖過(guò)程中的支護(hù)研究

（一）洞口的支護(hù)技術(shù)分析

在洞口一般采用長(zhǎng)管棚支護(hù)。在進(jìn)行洞口支護(hù)的時(shí)候，一般采用兩個(gè)部分進(jìn)行相應(yīng)的開(kāi)挖。第一個(gè)部分是洞口導(dǎo)向墻的施工。在對(duì)這部分施工的時(shí)候需要采用工資鋼和導(dǎo)向?qū)捁茚槍?duì)洞口的形狀和實(shí)際的隧道截面進(jìn)行相應(yīng)的焊接，使得各部分之間能夠連接好，同時(shí)對(duì)于兩個(gè)單元之間采用螺栓的方式進(jìn)行連接，使得其連接性能更好。第二個(gè)部分就是長(zhǎng)管棚的施工，由于在整體的支護(hù)過(guò)程中是采用長(zhǎng)管棚進(jìn)行一定的支護(hù)，因此在這部分施工的時(shí)候需要對(duì)各個(gè)部分的長(zhǎng)管棚注漿量以及相應(yīng)的漿水水泥比例進(jìn)行一定的分析，并根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)注漿的參數(shù)等這些方面進(jìn)行一定的分析，從而使得之后的過(guò)程中能夠順利，同時(shí)長(zhǎng)管棚也就是洞口的長(zhǎng)管棚屬于一種超前施工，在之后的施工過(guò)程中需要留出相應(yīng)的注漿孔。同時(shí)，對(duì)于洞口的長(zhǎng)管棚施工而言，在這部分的施工之前，需要對(duì)相應(yīng)的預(yù)埋套管進(jìn)行一定的定位，并根據(jù)長(zhǎng)管棚的實(shí)際設(shè)計(jì)相應(yīng)的導(dǎo)向墻等。這些部分的設(shè)計(jì)和相應(yīng)參數(shù)的測(cè)量。其中的參數(shù)主要包括長(zhǎng)管棚的斜度和相應(yīng)的外插角。從而使得長(zhǎng)管棚的支護(hù)效果能夠達(dá)到最佳。

（二）在洞身中長(zhǎng)管棚的施工

在東升管棚中一般分為兩種管棚，分別為長(zhǎng)管棚和中管棚。長(zhǎng)度大致為12米到15米，比標(biāo)準(zhǔn)斷面要大800到1000mm，以使得在后續(xù)的施工過(guò)程中流出施工距離，同時(shí)在后續(xù)的安裝過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土導(dǎo)向墻以及孔關(guān)口等這些部分進(jìn)行一定的分析。而在后續(xù)的施工過(guò)程中，對(duì)于鋼管等這一部分的安裝進(jìn)行一定的操作。能夠與洞身內(nèi)部的管棚結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的連接，使得整體的剛度和強(qiáng)度得到提高，后續(xù)的關(guān)鍵過(guò)程中能夠達(dá)到應(yīng)用和實(shí)施。使得整體的剛度和強(qiáng)度能夠得到提高，形成一定的支護(hù)。而對(duì)于中等長(zhǎng)度的管棚，在施工過(guò)程中，由于作業(yè)斷面的影響可以在整體的工作面中進(jìn)行相應(yīng)的施工，長(zhǎng)度為6米到12米。在整體的施工過(guò)程中利用相應(yīng)的小導(dǎo)管進(jìn)行一定的二次加固，知道其在后續(xù)的施工過(guò)程中能夠有一定的強(qiáng)度和剛度。

（三）隧道加固過(guò)程中的加固和灌漿

對(duì)于隧道開(kāi)挖過(guò)程中的支護(hù)和灌漿而言，在灌漿過(guò)程中，主要根據(jù)灌漿口的位置和相應(yīng)的開(kāi)挖情況進(jìn)行一定的開(kāi)挖，使得其在后續(xù)的應(yīng)用過(guò)程中能夠有更好的應(yīng)用效果。對(duì)于剩下作業(yè)面而言，在上頁(yè)面的開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要進(jìn)行一定的支護(hù)強(qiáng)度逐漸作業(yè)。整體的開(kāi)放能夠穩(wěn)定的進(jìn)行，而對(duì)于關(guān)鍵過(guò)程而言，在預(yù)留的灌漿口中進(jìn)行作業(yè)，其中灌漿口的密度應(yīng)當(dāng)有一米到五米的距離，使得灌漿能夠充分的灌漿，深度在一到兩米左右。在灌漿之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)各部分進(jìn)行分析，使得其強(qiáng)度能夠符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于隧道的開(kāi)挖而言在整體的開(kāi)挖過(guò)程中由于本身斷面的情況和相應(yīng)的內(nèi)容，就需要在后續(xù)的應(yīng)用過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的分析，以使得在應(yīng)用過(guò)程中能夠有更好的效果。本文對(duì)這方面進(jìn)行了相關(guān)的研究和分析，從而使得在后續(xù)的應(yīng)用過(guò)程中能夠有更好的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋健.隧道穿越斷層破碎帶開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)[J].建筑知識(shí)，2016（12）：44-45.

[2]楊金虎.慈母山隧道穿越斷層破碎帶開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)分析[J].地下空間與工程學(xué)報(bào)，2011，07（2）.

[3]劉運(yùn)微.隧道穿越斷層破碎帶施工關(guān)鍵技術(shù)研究[D].長(zhǎng)安大學(xué)，2013.

[4]張優(yōu)利，劉勝春，梁順，etal.隧道穿越斷層破碎帶關(guān)鍵技術(shù)研究[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)（交通科學(xué)與工程版），2013，37（3）：529-532.

（作者單位：中建鐵路投資建設(shè)集團(tuán)有限公司）