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摘要：伴随着我国社会经济的不断发展，也相应的促进了我国断层及破碎带隧道施工技术水平的提高。由于断层及破碎带隧道施工难度较大，需要运用先进的施工技术进行实施，才能够实现良好的施工效果。因此，本文主要针对于断层及破碎带隧道施工技术进行了相关方面的分析和研究，希望通过本文的研究，能够进一步提高断层及破碎带隧道施工的质量，促进隧道施工工作的顺利开展。
关键词：断层；破碎带；隧道施工技术
1破碎地质带与隧道的关系以及对施工的影响
破碎地质带是指松散地层、岩溶、断层、软土地段、土加石、溶腔等不利于隧道工程施工的不良地质环境。毕都高速公路鱼塘梁子隧道中存在多处此类型地质带，在施工中发现，不良地质地段的变异是非常复杂的，设计文件提供的地质资料和施工方法以及防范措施不可能完全符合实际情况。
破碎地质在隧道施工中会经常出现，如认识不够，施工工艺安排不合理，会造成塌方，这样不仅会造成直接经济损失，给隧道施工带来极大困难，而且耽误工期，并且会带来安全隐患，甚至会造成安全质量事故。因此隧道不良地质带的施工必须制定安全、稳妥的施工方案，采取积极、有效的施工措施，切忌盲目施工。不良地质的发现一是要熟读设计文件、掌握设计意图以及详细的地质情况；二是要勤观察并要对症下药，因此，在施工过程中，应经常观察地质发育情况，必要时采取有效的辅助措施，如TSP、超前钻孔、红外线探水、地质雷达探测等超前地质预报措施。
2隧道断层破碎带施工技术
2.1超前小管棚施工
在破碎的松散的岩体中超前钻孔，打入小导管，这个小导管采用的是每根4m的长度,一端加工成尖锥形，而另一端要设置4排孔眼，这有利于小导管将浆液推进和渗入破碎岩体。为了防止浆液从其它的孔眼中溢出来，注浆前要把那些孔眼都安装止浆塞，顺序是先从两侧拱脚向拱顶。而且注浆时要把孔眼之间相隔开，不可以连续的注浆，从而达到固结效果，又能控制注浆量。
2.2隧道的开挖
隧道开挖技术是断层破碎带施工过程中必须注意的关键技术，洞口开挖可以选择机械施工，而对于洞身开挖可以选择简易自拼装台车钻眼，配以多段毫秒雷管，并在周边眼选择专用导爆管，以提高光面爆破效果。对于隧道出碴，可以选择装载机，配以自卸汽车，而二次衬砌混凝土浇筑选择12米长大模板台车，混凝土集中在混凝土拌和站拌制，由混凝土运输车专门运输，并泵送入模。另外，对于边侧沟施工，可以选择组合钢模板。在隧道开挖时，由于需要考虑多方面的因素，合理选择适当的开挖方法，主要的开挖方法有以下几种： 第一，全断面开挖法。这是指将整个隧道开挖断面一次钻孔、一次爆破成型、一次初期支护到位的隧道开挖法。它有较大的作业空间，有利于采用大型配套机械化作业，提高施工速度，施工操作简单，便于施工组织和管理，部分开挖法减少了爆破振动次数，可获得较好的爆破效果，有利于围岩的稳定。但是全断面开挖法需要一次开挖成形，开挖跨度较大，高度较高，隧道周边围岩出现更大范围的塑性化和更大的变形，围岩要求自身强度较高达到自稳的效果。全断面法实用于1到3级硬岩地层和2级软岩地层。但对于软岩隧道，自身强度偏低的，和浅埋段、偏压段和洞口不宜采用全断面法开挖。
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第二，台阶法施工。是将结构断面分成两个或几个部分具有上下断面两个工作面或多个工作面，分布开挖。它的特点是灵活多变、适用性强，有足够的作业空间和较快的施工速度，能较早地使支护闭合，有利于开挖面的稳定性和控制其结构变形及由此引发的地面沉降。它分为正台阶上下两部分步开挖法，即上班断面采用人工开挖，机械出渣，下班断面采用机械开挖、机械出渣；正台阶分步开挖留核心土法，适用于较差的地层；中隔墙台阶法开挖，一般用于工作面地层自稳能力较差，上台阶开挖后拱脚支撑在未开挖岩体上的自稳时间较短且开挖断面跨度较大时。
第三，台阶开挖法。台阶开挖时要注意台阶长度要适当。要根据初期支护形成闭合断面的时间要求，围岩稳定性愈差，闭合时间要求愈短，及上班断面施工时开挖、支护、出渣等机械设备所需的空间大小的要求来确定选用长台阶、短台阶或是微台阶。还要注意解决好上下半断面作业的相互干扰问题，尤其是短台阶干扰较大，要注意作业组织，对于长度较短的隧道，可将上半断面贯通后，在进行下半断面施工。如果围岩的稳定性较好，可以分段顺序开挖，若围岩稳定性较差，则可以分段顺序开挖，若稳定性更差，则可以左右错开，或先拉中槽后挖边帮。
第四，侧壁导坑法。它分为单侧壁导坑法和双侧壁导坑法。单侧壁导坑法是指在隧道断面一侧先开挖一导坑，并始终超前一定距离，再开挖隧道断面剩余部分，变大跨断面为小跨断面的隧道开挖方法。适用于地层较差、断面较大的隧道。为了稳定工作面，须采用超前大管棚、超前锚杆、超前小管棚、超前预注浆等辅助施工措施进行超前加固。一般采用人工开挖法、人工和机械配合开挖法的等。而双侧壁导坑法是双侧壁导坑超前中间台阶法的简称，也称为眼镜工法，也是变大跨度到小跨度的施工方法。它适用于断面很大、地层较差的围岩，工序较复杂，成本较高，进度较慢。
第五，台阶七步法。跟台阶法相似，这是在洞身开挖时使用的，是指在隧道开挖过程中，分七个开挖面，然后分部同时支护，形成支护整体，缩短作业循环时间，形成开挖及施作初期支护，混凝土仰拱紧跟下台阶及时施作构成稳固的初期支护体系。
2.3锚喷初期的支护
在选择系统锚杆时，必须选择一定规格的，不论是纵向还是环向，其间距都应控制在100cm左右，采用梅花形布置，并对拱墙设置钢格栏。要选用适当的混凝土喷射机喷射混凝土，混凝土应选择425水泥配以普通水泥的硅酸盐水泥，碎石应选择原材料是石灰岩，且各项指标必须均达标，粘稠剂需选择初凝时间3min、水泥用量10%、终凝时间6min，且能够减少回弹量的粘稠剂，水灰比的确定需要避免过大或过小，以避免浪费材料，使回弹量变大，因此最适宜的水灰比应控制在0.47左右。
2.4 监控量测
在初期的支护完成后，对于隧道的拱顶、拱脚及周围的边墙的内轨顶面要进行水平收敛量测和进行拱顶下沉。测试元件是为了防止震动影响了量测的结果。它采用的是武汉岩体力学研究所所研制的收敛仪进行观测，观测的频率要控制在每6小时观察一次，然后逐渐的减少量测频率。根据量测的结果我们要做及时的调整工序，在施工中可以很好地指导，确保施工过程中的安全。
结束语：
断层及破碎带隧道施工技术包含的种类非常大，在实际的应用过程中，隧道施工人员不能盲目的根据自身的经验选择施工技术，应该对施现场的自然环境、社会环境以及人文环境等进行充分的调查，根据调查的结果选择施工技术，这样才能够保证选择的施工技术与施工现场的实际情况相符合，进而实现良好的施工效果，提高断层及破碎带隧道施工的质量。
参考文献：
[1] 杨金虎， 张凯，施春晖，陈礼兵.慈母山隧道穿越断层破碎带开挖支护技术分析[J]. 地下空间与工程学报. 2011（02）.
[2] 刘天亮，陈汝先，刘建达， 许海标，尹俊涛，张晓炜，王场.隧道在断层破碎带现场量测设计与分析方案[J]. 山西交通科技. 2012（02）.
[3] 赵存明，沈斐敏，张燕青，吴存兴.公路施工隧道含水断层破碎带的探测[J]. 西部探矿工程. 2011（03）.
[4] 杨军峰，潘淡浓， 王小龙，光明，薛春瑞，戴保库.浅埋暗挖法隧道施工技术及其地面沉降控制[J]. 中国水运（理论版）. 2012（01）.
论文作者:刘立迎
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/5
标签：隧道论文; 断面论文; 断层论文; 导坑论文; 台阶论文; 地质论文; 围岩论文; 《防护工程》2017年第28期论文;