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1不良地質(zhì)段對開挖掘進不利因素說明

從地貌上看，沿走向向兩端有較大延伸，且地形切割較為明顯，主要存在兩種不利因素:圍巖破碎、泥化，形成斷裂構(gòu)造;形成大量涌水。不良地質(zhì)段施工總體方案超前地質(zhì)預(yù)報，對于不良地質(zhì)段首先是做好地質(zhì)預(yù)報，以掌握前方圍巖情況。長距離預(yù)報。采用TSP－202超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)。在150～200m范圍內(nèi)可達到90%的準確度。中距離預(yù)報。利用地質(zhì)鉆孔取巖芯，鉆孔深度30～40m，可準確預(yù)報前面圍巖和地下水情況。短距離預(yù)報。掘進快到斷層破碎帶及涌水地段時，利用鉆孔機具在開挖面鉆Φ50孔，深5m，根據(jù)鉆孔的巖屑、鉆速、水質(zhì)等變化情況，綜合判斷預(yù)報地質(zhì)及水文條件。不同地質(zhì)條件施工要點斷層破碎帶施工斷層規(guī)模不大，滲水量不大的情況下，采用超前錨桿、超前小導(dǎo)管注漿、管棚等超前支護的方法以及固結(jié)灌漿的方法處理。斷層規(guī)模較大，或有大量涌水的情況下，先進行超前灌漿或固結(jié)灌漿，再結(jié)合超前支護的方法進行處理。斷層地段的支護寧強勿弱，并經(jīng)常檢查加固。采用上下導(dǎo)坑法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，盡量減少對圍巖的擾動。涌水地段施工采用壓注水泥－水玻璃雙液漿的方法進行止水。對孔隙率大、構(gòu)造性好的地段采用低壓注漿，壓力控制在1～5MPa;對構(gòu)造水差的地段采用高壓劈裂注漿的方法，注漿壓力控制在10～20MPa，在特殊地段可考慮采用壓注化學(xué)漿液的方法止水。巖溶段處理施工時采用下列技術(shù)措施進行處理:采用暗管等施工方法將溶洞積水排走。當不能排水，或由于溶洞規(guī)模大且溶洞填充物為含水量較大的溶巖泥時，采用封堵的方法。對已停止發(fā)育、跨徑較小，且無水的中、小型溶洞，采用砌石或低等級混凝土進行填充。溶洞僅在隧洞底部且較深較大時，采用梁或拱跨越。開挖方法采用臺階法。爆破開挖時，采用超前鉆孔探測。隧洞只有一側(cè)遇到溶洞時，先開挖該側(cè)，待支護完成后再開挖另一側(cè)。

2F14斷層帶的主要施工方案

開挖方法。Ⅴ類圍巖上導(dǎo)坑采用環(huán)形開挖法，下導(dǎo)坑采用左右分幅開挖法首先挖0.5m寬，深0.5～1.0m的槽Ⅰ，槽內(nèi)先安裝鋼格柵噴砼，然后再開挖核心土Ⅱ。施工中采用超短臺階法進行開挖，根據(jù)圍巖情況，先開挖圍巖較破碎和巖石強度低部分，然后再開挖圍巖較硬和穩(wěn)定性較好部分。根據(jù)設(shè)計要求，上導(dǎo)坑開挖超前下導(dǎo)坑3m，Ⅳ類圍巖上導(dǎo)坑采用整體開挖法，下導(dǎo)坑采用左右分幅開挖法，開挖后立即進行初期支護。下臺階分左右邊錯開開挖，以防止拱部鋼架兩拱腳同時懸空，為防止拱架下沉，拱腳處每邊設(shè)置鎖腳錨桿。出碴后及時接長鋼架，為防止變形，及時施作仰供使之封閉成環(huán)，并及早襯砌。初噴砼。爆破后，挖掘機清鑿危巖后立即初噴15cm厚砼封閉掌子面及開挖段面，確保下步工序作業(yè)人員的施工安全。超前小導(dǎo)管。增加雙層超前小導(dǎo)管支護，采用φ42鋼管(無溢漿孔)，導(dǎo)管長度4～6m，小導(dǎo)管環(huán)向間距30cm，兩層小導(dǎo)管間距30cm，外插角6°，雙層小導(dǎo)管每2m一循環(huán)，交錯布置。超前錨桿支護。超前錨桿按照原Ⅴ類圍巖支護參數(shù)配合超前小導(dǎo)管施做，此段無滲水可采用拱部施做Φ25、L=3.5m超前錨桿，錨桿環(huán)向間距25cm，每2.0m一循環(huán)，外插角15°。超前錨桿布置于兩循環(huán)超前小導(dǎo)管之間，與兩循環(huán)超前小導(dǎo)管間間距1.0m。5)鋼拱架支護。將鋼格柵改為采用I16工字鋼拱架支護，以加強支護強度，并以鎖腳錨桿鎖定。鋼筋網(wǎng)，系統(tǒng)錨桿，噴C25砼。

3各項具體施工工藝

注漿工藝流程:鉆孔漿液配置注入漿液封堵注漿孔洗注漿管注漿機具注漿泵采用FBY70/80雙液注漿泵，具有以下特點:全液壓，能無機調(diào)壓、調(diào)排量、操作簡便，控制配比準確，可實現(xiàn)連續(xù)供漿。中空自進式(邁式)錨桿支護邁式錨桿具有以下優(yōu)點，集鉆、注、錨于一體，解決了常規(guī)錨桿鉆錨時的塌孔問題，能夠保證復(fù)雜地質(zhì)條件下的錨固質(zhì)量。在抗彎、抗剪強度和表面粘結(jié)等方面優(yōu)于截面積相同的常規(guī)錨桿，且可根據(jù)需要對之進行切割或接長、施加預(yù)應(yīng)力或釋放荷載。超前小導(dǎo)管注漿超前小導(dǎo)管施工是通過不良地質(zhì)段最常用的一種超前支護措施，根據(jù)實際地質(zhì)情況可選擇是否注漿。本工程采用小導(dǎo)管注雙液漿的施工方法。小導(dǎo)管的加工制作小導(dǎo)管采用φ42無縫鋼管，長度L=4～6m，導(dǎo)管的前端加工成圓錐形并予以封焊嚴實。管身設(shè)若干溢漿孔，孔徑為φ6～12mm，孔距40～50cm，按梅花形排列，后端1m范圍不設(shè)溢漿孔，管尾設(shè)一加固環(huán)，并要保持管身順直的要求小導(dǎo)管布置沿拱部或全環(huán)雙層布設(shè)，每環(huán)導(dǎo)管中心間距300mm，外插角6°小導(dǎo)管兩層間間距30cm，交錯布置，每2m施作一環(huán)，兩排導(dǎo)管間搭接長度不小于1.0m，導(dǎo)管尾部與鋼架焊接在一起。注漿參數(shù)選擇注漿壓力。依據(jù)以往施工經(jīng)驗，注漿終壓暫定為0.3～0.5MPa，結(jié)合現(xiàn)場實際情況進行必要的調(diào)整和優(yōu)化。漿液注入量。單孔理論注漿量:Q=πR2Ln=π×0.52×5×0.1=0.39式中:R為漿液有效擴散半徑:根據(jù)地質(zhì)資料預(yù)測，漿液有效擴散半徑為0.5m;L為注漿長度，m:L=5m;n為地層裂隙度，%:此段圍巖為Ⅴ類破碎圍巖，根據(jù)類似圍巖地質(zhì)資料及現(xiàn)場實驗，地層裂隙度初步定為10%。此理論注漿量可作為配制漿液數(shù)量和注漿質(zhì)量評定的依據(jù)，在施工中，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定注漿數(shù)量。漿液配制采用水泥－水玻璃雙液注漿。注漿材料的配合比參數(shù)及性能指標。施工工序每次注漿前對掌子面進行噴砼封閉，噴砼厚度為15cm。噴射鋼纖維砼噴射鋼纖維砼是在普通砼中摻入適量的短纖維而成的，可用機械噴射的新型復(fù)合材料。軟弱圍巖特別是高地應(yīng)力軟弱圍巖中的隧道，其破壞的主要因素是大變形，這就要求初期支護具有及時、密貼、高強和柔性，鋼纖維噴混凝土基本上具備了這4項要求。通過F14斷層時，在斷裂帶大、極易坍塌施工地段將噴射砼改為噴射鋼纖維砼。

4結(jié)語

隧道施工中遇到問題的實例屢見不鮮，處理方法也不盡相同。本文介紹F14斷層及影響帶長度近400m，先后發(fā)生小型坍塌3次，大型突水2次。但因為預(yù)報及時，施工準備充足，施工方案得當，未發(fā)生大面積塌方和突水淹洞現(xiàn)象。

作者：金剛單位：遼寧省水利水電勘測設(shè)計研究院