摘要：高速公路隧道工程建设中，穿越断层破碎带是十分常见的施工内容，由于受施工场地的地质情况影响、施工环境影响较大，因此在施工中选用最为合适的施工技术对隧道整体质量的提升非常重要。文章主要从某高速公路隧道工程建设的实际情况着手，探讨穿越断层破碎带相关施工技术的有效实施，以此来为日后隧道工程建设的顺利开展提供参考。
关键词：高速公路；隧道；断层破碎带；施工技术
高速公路的建设对于城市经济发展具有推动作用，隧道工程作为公路工程建设的内容之一，因其受到地质条件、施工环境因素的限制，使得工程在建设过程中面临着诸多问题，断层破碎带地质就是最常见的一种。随着社会发展对公路工程建设要求的不断提高，结合隧道工程施工具体情况，研究科学、有效的断层破碎带施工方案，不仅可以提升隧道工程施工质量，而且对降低施工成本，保障施工安全也具有重要意义。
一、工程概况
本文主要以大坪子隧道工程为参考，该隧道为分离式双向六道高速公路隧道，段内桩号为：左幅隧道位于ZK94+940—ZK95+670段，长730m；右幅隧道位于YK94+940—YK95+690段，长750m，隧道洞口采用端墙式洞门，具体如图1所示。由于隧道工程在施工过程中涉及了多个方面，因此，为了保证工程能够保质保量完成，需要多个部门相互沟通协调，共同参与隧道工程建设工作。
.png)
图1：大坪山隧道
1、隧道设计标准
该隧道在设计建造时，主要按照时速为100km/h的双向六车道高速公路标准进行设计，根据高速公路隧道技术标准的相关规定，隧道的具体建筑限界和内轮廓主要指标为：（1）公路等级：高速公路；（2）行车速度100km/h；（3）车道数：双向六车道；（4）隧道建筑限界净宽：0.5+0.75+3×3.75+1.00+1.00=14.75m；（5）设计荷载：公路—I级。
2、隧道施工组织安排
由于该工程规模较大，且实施过程中涉及了诸多部门，所以在施工组织安排方面必须具有全面性和系统性，要保证各部门之间高效协调。与此同时，该工程所处位置的地表沉降分布相对而言比较复杂，这无疑加大了施工难度。基于上述情况考虑，该工程在施工建设中安排一个隧道专业施工队，采用单向掘进、左右幅洞口同时施工的方式开展施工作业。在整个工程建设中，对于破碎带的科学施工至关重要，需要对其给予足够重视。
二、隧道穿越断层破碎带施工方案
1、施工场地布置，超前地质预报
随着我国科学技术的飞速发展，目前应用于高速公路隧道建设中的施工技术越来越先进，对于断层破碎带的施工，相关的技术也在逐渐完善和成熟，比如说，利用超前地质预报对围岩进行预判，可以加强对工程地质情况的了解和掌握，并以此为依据制定科学的施工方案。在正式开展施工之前，需要做好场地准备工作，由于隧道施工涉及的设备仪器种类较多，为了确保施工前各类设备仪器准备就绪，相关人员需要提前对施工设备进行清点，检查设备性能和规格是否满足施工需求，并加强对设备的日常管理和维护，以此来为后期施工作业的顺利开展奠定基础。尤其针对超前小导管、水泥——水玻璃双浆注浆施工等重点施工技术的施工准备，一定要做到全面、具体。
2、形成加固圈
在公路隧道施工中，一旦遇到断层破碎带，那么就意味着岩体本身已经丧失了原有的连续性和完整性，想要继续开展施工作业，首要任务就是解决这一问题。在前期准备工作中，为了确保断层破碎带施工技术的作用能够得到充分发挥，就必须保证施工设备始终处于正常运行的状态，故定期检查工作必不可少。在进行检查时，可以利用长柱式压力试验机进行检测，每台试验机可以配备多个压力表。此外，隧道施工建设应考虑施工工程的长久性，工程施工期间应尽可能减少对周边环境的破坏，沿着隧道拱部120°范围内的开挖轮廓线布置，考虑钢架间距和搭接长度，预留搭接长度为1.3m。如果在施工建设中需要在建设辅助性施工设施，那么在施工完毕后应将其恢复原状。
3、进行支护施工
在隧道工程施工中，基坑支护施工所发挥的作用不容忽视，科学、有效的基坑支护可以大幅度提高工程的稳定性和安全性。因为支护施工在实际操作中具有较高的复杂性和综合性，与尤其时挡土支护技术，更是对施工人员的专业能力有极高要求。所以，应该安排一支专业队伍进行施工操作，严格按照“短进尺、强支护”的原则进行施工。根据该隧道实际情况，施工单位设定的上下台阶开挖高度分别为5.4m和2.6m。
三、隧道穿越断层破碎带施工技术要点
1、超前小导管施工
上下台阶法是目前高速公路隧道标准面施工时常用的一种方法，根据隧道施工需求，为了保证其应用性能和质量达到标准，施工中多将下台阶多用于坡处，坡度比例通常在3：1之内。由于隧道断层破碎带情况下的围岩结构比较复杂，存在钻孔、成孔难等问题，在采用超前小导管进行施工时，对于小导管位置的确定是重点工程。只有保证小导管的位置和角度均满足施工要求，才能够为后续施工作业的顺利开展奠定基础，保证施工质量。岩体本身丧失连续性和稳定性是隧道断层破碎带的特点，也是影响工程质量的关键因素。为了切实提高岩体连续性和稳定性，需要施工团队利用注浆的方法做好前期岩体强度提升工作。在具体实施过程中，首先要根据岩体实际情况对注浆比例进行科学控制，要保证浆液能够起到土层空隙的有效粘结，使其更加紧密、牢固，形成一个整体，以此来为后续施工奠定基础。
2、水泥——水玻璃双浆注浆施工
双浆注浆施工是隧道断层破碎带施工的关键环节，也是提高岩体整体强度的重要途径。由于该工程的围岩岩体具有较强的破碎渗透性，因此在双浆注浆工作上会存在一定的复杂性，施工重点主要集中在注浆量的控制和预防注浆流失上。具体操作时，注浆一次后围岩稳定性就会产生明显变化，此时便可进行多层开挖。如果根据施工需求还需要进一步开挖，则要在开挖前再进行一次混凝土加固，对每一环的进尺大小一定要严格控制，以此来确保隧道工程总体施工质量满足要求，同时保证施工人员的人身安全。与此同时，水泥注浆水灰比也是施工中的一个关键点，根据该工程的实际情况和需求，设计人员所设定的水灰比为0.8-1.0左右，水玻璃浓度为30-35之间，水泥浆与水玻璃体积比为1：0.3。还有一点是水泥质量的选择和用量，也会直接影响施工效果。在选择水泥质量时，施工人员需要结合工程需求，对水泥的杂质含量、物理力学指标、砂石骨料等成分进行综合分析和考虑，还要确定是否要在原有成本基础上加入活性掺和料，务必保证混凝土质量与施工需求相符合。此外，施工场地的布置以及周边环境的优化也十分重要，在注浆工作正式开始前，需对周边环境进行全面勘测，一旦发现施工方案中有存在可能对桌边环境造成破坏的行为，应立即对施工方案进行调整和更改，必要时还要对设计方案进行模拟实验，以此来行程可靠精准的参考数据，保证其符合现代隧道设计的需求。只有将上述关键工作做到位，才能够切实保证隧道断层破碎带施工满足施工标准，从而进一步提高隧道工程的整体建设质量，为社会经济发展提供保障。
结语：
总而言之，断层破碎带施工是隧道施工中常见的问题，若想从根本上保证施工质量达到预期标准，施工单位除了要做好工程整体概况的分析外，还要根据实际情况和质量目标，制定科学、完善的施工方案。在具体施工过程中，对于重点、难点工作应给予足够重视，力求做到保证施工质量的同时，加强施工安全系数。只有这样，才能够真正意义上完成建设目标，进而更好的为社会经济发展提供保障。
参考文献：
[1]柴国辉.高速公路隧道穿越断层破碎带施工技术探讨[J].交通世界，2019（08）.
[2]龚成明，李五红，孟庆余.隧道穿越断层破碎带的安全施工技术[J].铁道工程学报，2012（05）.
[3]黄俊.隧道穿越断层破碎带施工关键技术[J].黑龙江交通科技，2015（11）.
论文作者:张晓宇
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：隧道论文; 断层论文; 工程论文; 高速公路论文; 施工技术论文; 注浆论文; 围岩论文; 《基层建设》2019年第32期论文;