关键词：洞库；掘进施工；控制技术
1前言
洞库施是现代交通发展中时常面临的问题，为了能更有效快速的提升我国交通的发展速度，提升洞库施工质量，降低洞库安全事故发生是关键。洞库施工时一项复杂且难度较高的工作，作为交通发展的核心施工，在施工过程中会涉及较多的施工技术，每一项施工步骤都需要施工人员格外重视，而监理单位要对施工进程起到监督作用，加强对施工节点的检查，及时发现施工过程的重点以及难点，并及时指出不完善部分，及时补救，以免不安全因素影响整个施工工程，由此来确保施工质量，因此监理单位必须了解监理关键点，这样才能确保施工质量。
2结合实际进行洞库掘进施工控制技术分析
2.1工程概况及地质特征
2.1.1工程概况
某洞库工程开挖洞库后室为城门型断面，大小为14.84m×10.12m，运输通道为8m×8m。
2.1.2地质特征
工程区属丘陵地貌，地形起伏较大，地下通道穿越的地层岩性为泥盆系上统西湖组(D3x)石英砂岩、西侧发育黄龙组(C2h)灰岩和泥盆系上统珠藏坞组(D3z)泥岩。洞室围岩以硬质石英砂岩、灰岩和粉砂质泥岩为主，山体高度不大，无滑坡和泥石流等不良地质作用，工程场地对本工程具有较好的适宜性。洞库区查明5条断层，其中F1和F4断层宽度较大，最大可达16m，对地下洞库围岩稳定性影响很大，降低了围岩级别，需加强支护。地下洞库岩体较破碎，局部较完整，围岩级别以Ⅳ级为主，下段岩体受风化影响相对较小，岩体质量相结较好，局部Ⅲ级，断层通过区围岩级别为Ⅴ级。总体来说，岩体质量一般，但具备地下洞室开挖条件。由于岩层产状较缓，断裂和节理裂隙发育，岩体完整性较差，扩挖洞库规模较大，施工过程中易出现掉块或坍塌现象，尤其是对于划分为Ⅳ级偏弱及Ⅴ级的围岩段。洞库开挖过程中，部分洞库拱顶有渗水现象。
2.2施工控制技术
在对洞库软弱断层破碎带的掘进施工中，按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则进行。
2.2.1防排水作业
考虑到在洞库灰岩地段或断层破碎带会发生突水、涌水情况，为此采取超前预注浆堵水措施。在预注浆前根据地质勘测成果，结合超前物探和超前钻孔探明情况，并在预测突水处前5～10m实施。1)如断层带地下水为承压水时，应在每个掘进循环中，向巷道前进方向钻凿不小于两个超前钻孔，其深度宜在4m以上，以探明地下水情况。2)随工作面的向前推进挖好排水沟，并根据岩质情况必要时加以铺砌。如为反坡掘进，则除准备足够的抽水设备外，还应安排适当的积水坑。3)坑壁或坑顶有水流出时，应凿眼安置排水管集中引排，使其不漫流。
2.2.2超前小管棚注浆施工
断层破碎带岩体之间有很多缝隙，通过向岩缝内注入胶凝性质浆液方式，排除岩缝之间的空气和水分，同时使破碎的岩体胶结，成为具有一定抗拉抗压以及防渗水能力的岩体，为洞库开挖施工提供安全保护。设置超前小导管，并注双液浆。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆小导管采用无缝钢管，布置在拱部，环向间距较小，钻孔直径比管径大20mm，钢管沿开挖轮廓线布置向外倾斜，外插角10°，纵向水平搭接不小于2m。1)制管:在加工场按设计长度加工成一端为尖头，并带有6～8mm小孔的钢花管，花孔间距10～20cm布置。2)打孔:首先在开挖轮廓线上按设计要求划出超前小导管的孔位，然后用风钻进行钻孔，钻孔时，向轮廓线外插角为10°，孔位偏差小于10cm，孔深不小于小导管长度。3)安管:将制作好的小导管运到工作面，用风钻顶推打入孔中，导管插入钻孔后外露15cm，以便连接注浆管，并用塑胶泥将导管和周围孔隙封堵。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度不小于2m(小导管架设在格栅拱架上，与拱架焊接，以增加其共同支护能力)。4)注浆:注浆采用水泥－水玻璃双液浆，水玻璃双液浆配合比0.5∶1，浆液的流动性要好，容易注入围岩，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度，结石体透水性低，抗渗性能好等。注浆压力为0.5～1MPa，注浆时先注无水孔，后注有水孔，注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔注浆。
2.2.3破碎带开挖施工
破碎带开挖是整个洞库施工过程中的关键环节，在施工过程中尤其要注意对洞库开挖技术的选择。本工程采用新奥法施工，已经存在原有洞室的通道采用全断面开挖(进尺根据岩石状况而定，一般控制在1.2m左右)，无原有洞室通道或库房可根据实际情况采用台阶法、CD工法开挖。上层开挖采用光面爆破，下层开挖采用人机配合法实施，下层开挖以挖掘机、镐头机为主，松动爆破或放小炮为辅，预留20～30cm人工挖除。尽量减少爆破扰动对周边围岩的影响。1)正台阶开挖。连接段两个断层、B区通道断层前后5m范围内采用短台阶法施工，全断面光爆的炮碴修筑施工坡道。上台阶搭脚手架进行施工，每茬炮进尺1.2m(Ⅳ级偏弱)或1.6m(Ⅳ级)左右。分断面两次开挖法是将断面分成两个分层，上台阶高5.7m，下台阶高2m，上台阶超前下台阶约7.2m，上台阶施工遵循“随开挖、随支护、早封闭、勤量测”的原则，下台阶施工根据岩性，2～3茬炮支护一次。洞库下部开挖可采取垂直、倾斜或水平布置的炮眼进行爆破，钻孔和装碴可同时进行。断层破碎带视岩性及涌水具体情况采取不同排水措施，若涌水较大可先行排水，再进行超前小导管注浆。2)分部开挖(断层地质较差地段施工)。断层带地段采用中隔壁法分部施工，导洞上下部距离为3m左右，开挖后尽快闭合。断层地带的支护经常检查加固，开挖后开挖面立即进行喷混凝土作业。根据具体情况及时调整超前支护、初期支护参数。
2.2.4支护作业
为保证掘进施工安全，断层破碎带初期支护采用锚喷支护，喷射早强混凝土与围岩全面密贴粘结，能迅速给围岩提供支护抗力，锚杆可深入围岩一定深度形成承载圈加固围岩。锚喷支护可以调节围岩变形，控制围岩塑性变形适度发展，发挥自承能力，还可以阻止水对围岩的侵蚀而引起风化。后期支护采用钢筋混凝土衬砌，为洞库提供永久性结构支撑。
2.2.5施工实时监测
监控量测是新奥法施工三要素之一，鉴于本工程存在软弱围岩以及断层破碎带，为此更应当严格按设计要求进行拱顶下沉和周边收敛位移的量测，通过监控量测的信息反馈及处理，及时调整支护参数，以有效地确保洞室结构的安全。监控时，根据围岩条件、支护类型和参数、施工方法及量测目的编制量测计划，采取专门的量测小组实施量测计划，及时反馈信息指导施工。另外本合同段量测工作的重点为围岩破碎带、大变形段和围岩高地应力易发生地段，在以上地质条件下，洞身开挖后容易发生坍塌、大变形等，因此要加强量测工作，严格按照设计要求进行监测。
3结语
洞库施工是一项复杂的工作，技术难度也较高，因此监理工作尤为重要，这就要求监理人员具备高度的责任心，良好的职业道德、超强的应变能力和专业的技术能力，在施工过程中始终坚持原则，在发生问题时能在第一时间做出正确的决定，确保施工安全。为了能够更好的提升洞库的质量，监理人员是关键，施工技术是保障，因此，必须认真对待监理工作，确保施工人员安全。
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论文作者:康智翔
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签：围岩论文; 断层论文; 导管论文; 超前论文; 量测论文; 钻孔论文; 注浆论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;