摘要：本文结合洛湛铁路古榄隧道工程的具体情况，对浅埋隧道富水断层破碎带的施工技术进行了分析，主要包括超前支护、开挖过程以及初期支护、临时支护等环节施工技术 。
关键词：浅埋隧道；富水；断层破碎带；拱顶下沉；施工技术
Abstract: In this paper, the combination of ancient Luoyang-Zhanjiang railway Lam Tunnel project, broken with the water-rich fault of the shallow tunnel construction techniques are analyzed, including the advance support during excation and initial support, temporary support and other sectorsconstruction technology.
Key words: Shallow tunnels; rich water; fault fracture zone; crown settlement; construction technology
2095-2104（2012）
工程概况分析
洛湛铁路古榄隧道全长3570m，位于广西岑溪市西南，属丘陵地貌。进口段自然坡度20度，全风化层厚度较大且存在地形偏压，出口段自然坡度40度，强风化层大面积出露；线位附近地表植被茂盛，且通过两处浅埋地段。
隧道分别通过福庆向斜、福庆断层、古榄倒转背斜，出口外侧为捅儿口断层。围岩受构造影响较为严重，节理发育，软质岩多挠曲，局部存在宽部不大的挤压破碎带。本隧道进出口及二处浅埋地段均位于丘陵坡脚的全风化层中，发育有延伸很短的冲沟状坍塌现象，前缘冲沟出口处的坍塌堆积物不多。
地表水较为丰富。隧道涌水主要源于基岩裂隙水和孔隙水。基岩裂隙水分布于岩层的各类结构面，沿结构面运移，水量不大但较稳定。隧道通过低洼沟槽时，围岩为断层破碎带或为较破碎且差异风化强烈的砂页岩，岩土赋存孔隙水，与地表水的连通性较好，水量丰富。
施工技术措施分析
全隧均按新奥法施工，采用光面爆破，锚喷支护及湿喷技术，按照相关要求对结构支护体系的稳定性进行监测、分析，并按照仰拱超前的原则组织施工，拱墙衬砌采用一次灌筑。
超前支护预加固地层
洛湛铁路古榄隧道Ⅴ级围岩DMK480+725～DMK480+800段设置拱墙格栅钢架及拱部φ89超前大管棚注浆加强支护。格栅钢架纵向间距为0.8m，超前大管棚纵向间距4.8m，每环20根，每根长7m，注水泥砂浆，水灰比1:0.6～1:0.8，注浆压力1～2Mpa。同时该段开挖时上台阶增设临时仰拱和φ42锁脚锚管，临时仰拱采用I14工字钢和10cm厚喷混凝土，锁脚锚管每侧2根，每根长4m。
DMK481+240～DMK481+330及DMK483+030～DMK483+190段设置拱墙I16字钢架及φ75超前大管棚加强支护。工字钢架纵向间距为0.6m，超前大管棚纵向间距4.8m，每环20根，每根长7m，注水泥-水玻璃双液浆。同时该段系统锚杆采用φ32锚管，注水泥-水玻璃双液浆。
DMK482+640～DMK483+030及DMK484+280～DMK484+295段设置拱墙格栅钢架及拱部φ42超前小导管加强支护。格栅钢架纵向间距为0.8m，超前小导管纵向间距1.6m，每环20根，每根长3.5m。
Ⅴ级围岩DMK480+800～DMK481+035、DMK481+105～DMK481+240、DMK481+330～DMK481+425、DMK483+190～DMK483+240源于：论文要求www.808so.com
、DMK484+170～DMK484+280段设置拱墙格栅钢架及拱部φ42超前小导管加强支护。格栅钢架纵向间距为1m，超前小导管纵向间距2.0m，每环20根，每根长3.5m。钢架及超前小导管具体设置要根据施工揭示地质的具体情况适当进行调整。
当隧道通过断层破碎带地段时，施工中需要利用加深炮眼观测，探明前方地质情况及地下水等赋存情况，必要时采用超前水平钻孔或TSP进行超前探测，以进一步探明地质及地下水情况。
开挖
在古榄隧道开挖过程中，采用三台阶七步流水法进行施工。这种作业方法施工空间大，可以利用大型机械多作业面进行平行施工，在隧道地质情况多变的情况下，在软硬围岩相间的地段，可以灵活的调整作业方法。爆破施工也可以分为多个作业面进行，通过分散爆破的方式，减少对周边围岩的扰动，保证结构的稳定性。
同时，设置合理的台阶长度、高度以及适当的循环进尺以保证施工正常开展。上台阶开挖要超前3~5米，在拱部要采用环向弧形导坑预留核心土法进行施工。拱部开挖以风镐施工为主，需要进行爆破时，密钻眼少装药，每循环进尺1米左右，台阶高度尽量控制在3.5米。中阶施工拉开3~5米，采取“拉中槽、跳马口”左右不对称开挖，错开2到3米且要留出1.5米的边邦，以配合挖掘机进行施工。
除此之外，为了探明前方的水量，在拱顶以及两侧的拱脚处还需要钻5米的探眼，从而确定合理的开挖方案。
三）临时支护以及初期支护施工技术
在钻爆后首先要观察超前小钢管形成的支护棚面和围岩之间是否存在间隙，是否存在掉块现象，一旦发现上述情况，必须要立即采用板皮及时填插，从而避免小的掉块逐渐变大造成超前小钢管的变形失稳导致的大面积塌落现象的发生。
在股状出水以及雨淋状出水的地段，为了防止溜坍的发生，在开挖后需密切关注围岩的变化情况，及时采用混凝土封闭岩面。
虽然在隧道开挖后，围岩本身存在一定的自稳能力，但是随着与空气接触时间的增加，会释放出应力，因而，必须要采取措施压缩工序时间，及时架立拱架，从而使钢拱架与超前支护一同承担围岩传递的压力，保证结构的稳定性。
另外，在施工过程中，有必要采取临时支护措施来加强结构的稳定性。在施工现场，用20cm×20 cm的方木或者是大钢管作为临时支撑物，直到喷混凝土达到设计厚度要求以后、在下个循环之前便可以拆除。
中下导施工时，如果遇到岩体松散而且地下水发育的情况，要进行必要的注浆回填来约束围岩的变形，从而达到保证结构稳定性的目的。
钢架间的固定要采用纵向钢筋以及锚杆，还要在拱脚以及边墙底沿设置槽钢。锚杆要根据设计的具体要求进行施工。在原设计的基础上，要在两侧拱脚以及墙脚增设锁脚锚杆，在每侧每个拱脚、每个墙脚布置4根锚杆，从而就使超前小导管、钢拱架、喷混凝土以及锚杆钢筋网共同形成一个支护体系，从而使整个结构的稳定性得以很好的保证。
四）施工监控测量
通过对现场施工的监控测量，可以获得围岩动态以及支护工作状态的相关数据，这些不仅可以很好地指导施工，预报险情，还可以为初期支护参数和混凝土衬砌支护时间修正和确定提供信息依据。也可以为隧道施工工程的设计与施工提供资料积累，成为今后设计施工的依据和经验参考。
浅议浅埋隧道富水断层破碎带施工技术
更新时间：2024-02-06
作者：用户投稿
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