山西省交通科学研究院
摘要：从公路隧道断层破碎带施工原则出发，提出公路隧道断层破碎带施工常用的施工方法，方法包含开挖方法与微震爆破施工法，同时就施工过程中采用的支护方式以及注浆技术进行总结分析，希望分析后能够切实提高公路隧道断层破碎带施工水平。
关键词：公路隧道；断层破碎带；施工技术
前言
断层破碎带是隧道工程施工中极易出现的地质条件，如果在施工这能够没有清晰的认识，施工也存在很大的问题，极易出现大范围的塌方问题，给隧道工程造成较大的困难，还会导致工期的延误，资金耗费严重，并且导致了隧道工程出现较大的问题，运营安全性也无法保证。因此，隧道穿越断层破碎带的施工应该加强控制，确定最佳的施工方案和工艺技术，从而可以采取更加有效的措施，以提升工程的质量。
1 施工原则
断层破碎带在施工的过程中要严格按照施工技术与工艺规范来进行，施工方法应该确保其各个施工工序之间协调与统一，选择合理的施工措施，从而可以降低对于周边围岩的影响，降低塌方问题的发生率，单次爆破施工的开挖深度应该保持在1.0～ 1 .5 米。
2断层带的综合施工技术
2.2 开挖方法
2.2.1 半断面微台阶法
断层局部或者大部分都为与隧道拱部位置上，通过使用新奥法来进行施工，可以提升施工速度，作业空间也比较大。开挖施工完成之后要选择使用锚喷支护方法进行施工，从而可以提升结构的稳定性，保证施工更加的安全。
微台阶应该要实现台阶超前 3 ～ 5m，从而可以达到新奥法施工的要求，后拱部的下半个部分应该进行爆破开挖施工，此时的断面闭合非常快。
这种施工方法效率非常高，对于施工周边环境的影响也比较小，可以及时进行支护施工大大提升了结构的稳定性。
2.2.2 上下断面顺序开挖法
这种施工方法就是在上半断面全部贯通断层带支护才能进行下半断面的开挖与支护方面的施工。其主要是应用到隧道穿越大规模断层的条件下，并且具备较高的稳定性。
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断层破碎带在施工的过程中主要是应用的半断面微台阶法，但是对于破碎带岩石风化比较严重的情况下都会导致其自身稳定性无法满足要求，此时可以应用中留核心、周边爆破的方式来进行施工，环形开挖施工之后可以采取临时支护的方式，然后才能进行周边位置的开挖施工
下断面的施工选择使用的是分步开挖施工的方法，首先就是进行中槽的开挖施工，然后是交错进行马口部分的开挖施工，下一步就是钢架的施工。施工中要根据工艺规范要求来进行，可以选择分两层施工的顺序
2.3 微震爆破技术
①综合控制爆破技术：根据施工要求进行光面爆破施工，然后是边墙爆破施工，有效的控制爆破施工顺序，严格控制工程质量
②炮眼布置：按照施工要求进行炮眼的布置，先进行槽眼、周边眼的设置，然后才是底板眼、二台眼的布置，最后是中间眼。一般来说内圈部分的眼布置要密集一些，要比周边眼密集，间隔距离也要稍大，基本可以为周边眼间隔距离的1.5倍左右。
③爆破器的选择：爆破用的炸药应该选择使用低爆速与专用光爆炸药。为了有效的避免出现震动叠加的问题存在，需要将雷管进行分段布置。每段爆破时差应该为 100ms 左右。
④掏槽形式：为了可以更好的降低爆破的地震强度，此时应该使用楔形掏槽的方式，如果眼深度较大，此时应该选择多重掏眼、直眼分层掏槽的形式。
2 .4 支护方法
2.4.1 喷锚网联合支护
为了确保后续施工的安全性达标，首先就是需要对断层部分进行初喷施工，喷射施工的厚度为 3cm ～ 5cm，然后需要进行岩面封闭施工，下一步就是对整个结构部分的锚杆与钢筋网部分的施工，锚杆直径设计为22mm，单根长 3cm ～ 3.5m，梅花形分布，间距 1.0×1.0m 或适当加密；钢筋网需要双层位置设置，同时还应该与锚杆进行焊接，保证焊接质量达标。
2.4.2 钢架支护
钢架支护是整个施工环节中关键的一部分，该部分施工是初期支护，主要的作用就是减少围岩变形的问题，为超前支护提供有力的支撑。
钢架间隔距离应该设计为0.5m ～ 1.0m，纵向连接应用 Υ22 螺纹钢筋或拉杆，环向间距 0.5m ～ 1 .0m，横向位置要保证与锚杆稳定的连接，复喷混凝土要与钢架表面达到齐平的要求，同时还应该与锚杆、钢筋网组合程统一的整体结构。钢架应用的是U型钢架的结构，要结合施工条件来确定最终的搭接长度，保证与围岩紧密贴合。在钢架背部与围岩空隙比较大的条件下，可以应用混凝土块进行填充处理。
2.4.3 超前管棚及小导管注浆
断层破碎带的施工中，所选择使用的超前支护方法主要就是超前管棚与超前小导管注浆的方式。超前管棚在施工中应用的是管径较大的钢管，其直径设计为 4 ～6m，钢管的底部位置上设计为锥形的结构，在尾部应该焊接钢筋劲箍，然后利用较近结构位置的钢架作为支撑点，同时还应该将洞轴线制作成一定的角度直接插入到围岩结构中，拱部制作成为棚架的结构形式可以提升整体结构的稳定性与安全性。管棚的横向位置设定为间隔距离30cm ～ 50cm，纵向则要控制在2m以下，也应该根据围岩破碎的情况来进行适当的调整。管棚的横向结构要交错布置，尾部位置上与钢架稳定的焊接，整体稳定性与安全性都要符合工程的需要。
2.4.5 支护加固与注浆补强
半断面开挖施工阶段，下半断面开挖施工之前，应该将对上半断面进行初期支护进行注浆处理，填充支护的背后极易出现空隙的问题，此时应该采取措施保证支护与围岩形成统一的整体结构。下半断面开挖施工阶段，为了避免出现拱顶下沉的问题，此时应该在拱脚位置设置对称支撑结构，尤其在断层出现在侧部位置上时，拱脚与边墙位置应该设置42mm小导管进行施工，此时还要合理的设置横向间隔距离，保证与钢架稳定连接，避免出现拱顶下沉的问题。
3 结语
总而言之，在公路隧道断层破碎带施工过程中，它是一个系统性的工程，由于涉及的地质条件很复杂，所以下施工时必须要做好相关的爆破、钻孔、灌注质施工的质量控制，在上述研究中总结公路隧道断层破碎带施工方法，并且就施工过程中需要控制的质量要点进行总结，希望可以给相关工程提供一些借鉴。
参考文献
[1]钟德军.隧道穿越断层破碎带施工技术[J]. 山西建筑. 2008（26）
[2]杨勇，郭得福.隧道斜井断层破碎带施工技术[J]. 施工技术. 2006（S1）
[3]贺庆华.护坑隧道断层破碎带施工技术[J]. 山西建筑. 2010（18）
论文作者:闫静花
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第25期
论文发表时间:2018/12/13
标签：断层论文; 隧道论文; 断面论文; 钢架论文; 围岩论文; 结构论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2018年第25期论文;