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摘要：目前，国内隧道工程日益增多，断层和破碎带隧道施工也成为许多工程企业需要面对的重大问题,要想在断层破碎带顺利进行隧道施工，就必须掌握专业隧道施工技术。基于此,本文对断层及破碎带隧道施工技术进行了研究，以供参考。
关键词：断层；破碎带；隧道施工
前言
伴随着国内经济建设速度的加快，我国的交通事业获得了快速的发展。在隧道施工的过程中，经常会遇到复杂的地质问题，因此对于施工企业来说一定要掌握好断层及破碎带隧道施工的相关技术。在断层及破碎带区域的施工过程中，由于隧道的含水量较大，且断层及破碎带区域的地质活动较为活跃，较容易出现质量与安全问题。所以一定要强化断层及破碎带隧道施工的技术准备工作，做好施工前的调查与勘测工作，从而保证施工的质量。
1断层和破碎带对隧道施工的影响
隧道在经过断层或破碎带路段时，其开挖难度会显著提高。这是由于断层和破碎带都会降低岩石的强度和稳定性，还会在一定程度上影响到岩体的完整性与隧道结构表层的抗滑阻力，从而使隧道的整体施工安全无法得到保障。所以，在隧道实际施工过程中，需要特别注意断层和破碎带等地段，并针对这些容易出现问题的地段进行科学预防和处理。另外，断层和破碎带还容易表现出比较明显的黏土化特点与涌水特点，这就导致在隧道施工过程中，如果对该地段处理不善，就可能会造成大量涌水或涌沙等现象，从而破坏掉隧道周围岩体的稳定性与支撑结构的有效性，甚至直接影响到整个隧道工程的开展。
2在断层及破碎带进行隧道施工的技术要点
2.1前期准备工作
2.1.1调研地质状况
首先，必须要在施工前仔细研究断层和破碎带的地质状况，包括涉及的长度和宽度、水量、地段的活跃程度等等，进行科学的判断和评估，以做到充分了解，重点要观察断层和破碎带的角度、承受力的强度，并做好记录，为后期的施工做好数据支持。
2.1.2置备施工设备
不同的断层及破碎带情况，选择的施工机械设备肯定也不尽相同，要根据前期的调研和技术人员的分析，确定选用恰当的施工设备，例如钻孔台车的型号、设备设施的间距和原材料的运输办法等等，避免不采用过于大型的设备设施给施工现场带来较大的压力，以及不恰当的运输方式产生过大的震动，导致施工现场坍塌等等。
2.1.3施工方法的选择
当断层和破碎带的宽度较小时，基本可以说明是硬度较大的岩石组成的，施工过程要避免频繁更换施工方法，防止对工程造成影响，要固定施工方法，并提前进行支架防护，还可以用锚杆和喷射加厚混凝土的方法实施加固方案，当条件允许时，还应当加装钢筋结构、以及栅格架，多种方法并用，以防坍塌。当断层和破碎带的宽度为一般宽度时，也要做好前期的防护工作，即初期防护，主要用径向锚杆，喷射混凝土加固等等，还能够采用超前小导管由隧道的顶端向内注入混凝土浆料，可以实现岩体的提前加固和防护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当断层和破碎带裸露于地表时，这种情况下极易发生涌水现象，要提前做好防水措施，可采用地面锚杆、地表排水通道等方式及时地将水排除，减少涌水对隧道内部产生的影响，并且要提前控制好砂浆锚杆的尺寸和间隔，做好锚杆周围地面的加固防护工作。当断层和破碎带的宽度较大时，岩体的结构就相对松散，可以提前搭设管棚。在管棚的保护之下先行开挖上半个断面，等待各种防护结构安装之后，再进行下半个断面的开挖工作。
2.2断层和破碎带隧道的施工技术要点
2.2.1断层破碎带隧道的开挖技术
半断面微台阶开挖技术:如果隧道需要穿过部分或大片的断层与破碎带，且断层和破碎带位于隧道顶端时，往往可以选用半断面微台阶的施工方法，灵活利用有效空间，提升施工效率。在运用这种方法时，要注意确保断层和破碎带的稳固性，开挖以后要适时做好锚喷保护工作，可将后拱部分及下半部分一同开挖，使断层能够尽快闭合。
上下断面次序开挖技术:即隧道上半部分完全穿过断层和破碎带时，对下半部分的断层实行开挖保护。这种技术适用于断层和破碎带覆盖面积较广，稳定性弱等情况。如果断层和破碎带风化过于严重，引起岩体稳固性下降，则可以先保留中间的核心部分，对周围岩石实行爆破，并设置好支撑结构，再针对爆破预留位置继续开挖。此时可先对中槽开挖，再在马口部位展开交错开挖，确保开挖工作顺序进行。
微震爆破技术:在对断层和破碎带进行爆破时，不仅要严格按照短循环进尺、剂量严格把控的规定开展工作，还要对爆破钻孔的部位实行合理安排，设计好炸药的规格和装药结构，确保爆破工作安全进行。此外，还要正确挑选掏槽的形状，对周边岩体实行有效保护，还要掌握好起爆参数与次序。
2.2.2断层及破碎带隧道支护技术
喷锚网联合支撑技术:喷射混凝土可以让周围岩体表层形成较厚的刚性或半刚性保护膜，确保了岩体的稳定性和安全性。混凝土初喷时，其厚度应当达到3至5cm，要保证混凝土能够有效封锁岩体表面，以免造成塌陷。喷射结束后，要在周围开展锚杆与钢筋网的固定工作，把锚杆的直径控制在22mm左右，单根长度为3至3.5m左右。锚杆应当安插为梅花形状，其间隔距离为1m，若是有特殊需要，还可以增加其密度。钢筋网内的网格间距应控制在0.2cm以内，并以双层钢筋网为佳。
钢架支撑技术:该技术可以进一步提高初期保护的强度，使周围岩体的稳定性得到更为有效的保障。该技术通常是把钢架的间隔距离设成50到100cm，并选用Φ22的螺纹钢筋将其纵向连结起来，把环间距抑制在0.5m至1m左右，将其和锚杆连接稳固，再用混凝土重喷，使其和钢架表层保持平行。对于钢架的选择，可以采用U形钢架，并结合实际情形，调节钢架的搭建长度，让钢架能够和周围岩体密切结合。若其中出现较大空隙，则要运用混凝土进行填筑。若拱部有适量钢架进行支撑，则要确保锁脚锚杆的稳固性。
超前支护技术:这一技术包含了超前管棚、超前小导管注浆技术等。对于超前支护技术，应选用直径较大，且长度在4至6m左右的钢管，制作成管棚材料，再把钢管前部削尖，让钢筋箍在钢管底部，支点由钢架进行支撑。管棚打进岩体时，其角度要和洞轴保持在10到15度左右。管棚钢管的横向间隔距离要设计成30至50cm，纵向间隔距离控制在2m以内，管棚支护的宽度大概是拱顶长度的50%至75%，且布置可以采用横向交错的方式。如果要用到小导管，就要把小导管的长度定为3.5m到4m之间，拱顶间隔距离在0.3m到0.4m间。注浆前，必须运用混凝土把上半部分的断面彻底封好，以免产生漏浆等现象。注浆要遵循自下而上的次序，待浆液强度超过80%，则可以继续实行开挖。
支护加固和注浆补强:如果隧道工程采取了半断面开挖的设计方案，则在下半部分断层还未开挖时，就要在上半部分断层实行支护注浆等工作，保证注浆孔洞的深度达到1m至2m，且孔间距保持在1到5m，以梅花形状散布开来。对下半部分断层进行开挖时，为了不让拱顶塌陷，可以在拱脚位置设定一个支撑口。对于拱脚和边墙等特殊位置，还可以利用小导管实现注浆加固，提高其稳定性和安全性。
结束语
隧道工程施工质量的衡量标尺就是断层与破碎带的隧道施工技术，做好断层及破碎带的施工工作十分重要。在隧道的施工中，一定要对断层与破碎带等安全问题进行研究，及时排除施工中的危险，保证隧道建设的安全性。
参考文献:
[1]彭双喜.断层及破碎带隧道施工技术的探讨[J].黑龙江交通科技,2014,01:93.
[2]黄欣.断层破碎带隧道施工技术要点分析[J].佳木斯职业学院学报,2014,(12):195-196
论文作者:郭晓光
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/21
标签：断层论文; 隧道论文; 钢架论文; 技术论文; 断面论文; 混凝土论文; 锚杆论文; 《防护工程》2017年第33期论文;