富水断层带隧道施工技术
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兰 ． Ｃ ｉａ Ｎ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ ｅ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ
工 程 技 术
富 水 断层带 隧道 施 工 技术
姜 笠
（ 贵州省公路工程集 团总公 司， 州 贵阳 ５０ ０ ） 贵 ５ ０ ８
摘 要 ： 的 富水 断层 带 ， 隧道 由于 围岩软 弱破 碎 ， 定性 差 ， 之 水 的影 响 ， 稳 加 出现 大量 的渗 水 或者 涌 水 ， 施 工极 其 困难 ， 业 不 ， 总 结 出 了大 量渗 水及 涌水 断层 带隧道 的施 工 方法 。 掘进 工程 逐渐
１施 工 原 则
２ ３４ － ／。
３超前锚杆应 以径 向结构 锚杆为支点 ， 两 者焊接。或在径 向锚杆间加焊横 向短筋作支点 ： 超前管棚应 以钢架为支点。 管棚从钢架腹板预留 孑 中穿过 。 Ｌ ４ 超前 支护与开挖长度的关系为，开挖后 ４ 留于岩体 内的前端长度 ： 超前锚杆不小 于 １ 管 ｍ， 棚不小于 １ ｍ。 ． ５ ５上半断面施工 ５ ． １采用控制爆破技术 ， 尺 、 短进 弱爆破 ， 对 特别松散 的岩石 和断层 不进 行爆破或局部松 动 爆破 ， 或者风镐开挖。 ５ ． Ⅲ类围岩开挖工艺流程 ２对 画断 面一超前锚 杆一钻炮孔一装药爆破一 排 烟找顶一喷砼一出碴 —锚杆 、挂网一（ 必要 时 设钢架 ） —喷砼 。 ５ ． Ⅳ、 ３对 Ｖ类 围岩开挖工艺流程 ： 画断面一超前管棚一 必要时局部锚杆替一 钻炮孔一装药爆破 、 排烟找顶一喷砼 出碴一架 设钢架— 砼 。 喷 ５ ． ４钢架分段加工 ， 郜＝节 ， 拱 ＝ ＝ 在掌子面组 ＝ 装 。管棚用 风钻成孔后顶人 ， 松软地层可直接顶 入 。一次开挖进尺为相邻 ２ 榀钢架的间隔尺寸。 ６下半 断面施工 ６ 下半断面开挖前应进行拱脚加 固：Ⅲ类 ． １ 同岩一般采 用喷砼加强 ： 、 Ⅳ Ⅲ类有钢架处 应在 其两侧各施作 ２ ‘ ２ 根 ｐ 锁脚锚杆 ， ３５ ｌ ２ 长 ￣ ｎ 径向 ， 或俯角 ３￣ ５ ， ０． ｏ ． 尾端与钢架焊接 ， ４ Ｖ类围岩采用 ‘０ ｐ 钢制花管注水 泥一 ５ 水玻 璃双液浆代替锚 杆 ， 导管长度 ４ ，以加强拱脚 的稳定 ，防止钢架下 ｍ
关 键 词 ： 层 ； 道 ； 工 断 遂 施
用重力排水法将水 排出洞外 ， 若反坡施工则 于开 １ 应用超前地质预报 ， ． １ 注 堵水加 固围岩 ， 挖工作面设 集水坑利用抽水机强制排水出洞。 初期支护加强并及时封 ，监控量测等技 ： ２ 对局 部较大 的压力水 ， 用浆砌 片石或 ． ５ 采 术， 紧紧围绕“ 先深探 ， 管超前 ， 预注浆 ， 半断 面 ， 砼墙进行封堵 。 短进尺 ， 弱爆破 ， 强支护 ， 紧封闭 ， 常量测” 十七 二 ３隧道洞身掌子面周边短顶注浆 字 组织 施 工 。 ３ 利用掌子 面周边短孔顶注浆办法 ，固结 ． １ １ ． ２利用多种地质探测手段 ，进行施工 地质 围岩 ， 形成一定 厚度的半封 闭截水 圈 ， 使开挖后 预报， Ｔ提供决策依据。 为施＿ 的嗣岩有 一点 自稳时间 ，以满 足隧道施工 的要 １ ． ３采用周边短孔预注浆，固结注浆方法来 求 。 ３ 注浆段长 ， ． ２ 依据施 工机械 而定 ， 当利用 台 堵水和加固围岩 。 １ － ４采用冷冻法来固结围岩 车钻孔时 ， 一般为 ８ 利用 Ｙ ２ ｍ， Ｔ ８凿岩机时可成 １ ５采用多种支护手段相结合构成最佳初期 孔 ４ 。 ｍ 开挖长度为注浆长度的 ０ － ．倍 ， ．－ ８ 注浆方 ７ ０ 支护体系 ， 使初期支护成为主要承载结构 。初期 式采用全孔一７ 欠压入。 支护体系主要有 ： ①锚杆 、 钢筋网 、 喷砼 ； ②锚杆 、 ３ ＿ 浆有效 范围 ，一般 为开挖 轮廓 线外 ３注 钢 筋网 、 钢架 、 喷砼 ； 超前管棚 、 架 、 ③ 钢 锚杆 、 钢 １ ￣． ， ． ２ ｍ 浆液应将地层 裂隙充填 密实 ， ２ ０ 一般 以注 筋 网、 喷砼 。 浆量由大到小 ， 注浆压 力由小到大来判断是否充 １ ． ６通过监控量测 ， 评价初期支护的可靠性 填密实。 和围岩 的稳定 状态 ， 为修改支护参数 ， 变化施 ＿ 『 ＝ ３ ４注浆孔布置 ，沿开挖轮廓线单 、双排布 ｊ 序提供 依据。 二 置。 Ｌ 孑 距为 Ｏ ～． ， 角 １。１ 。 ． １ ｍ 外插 ８ Ｏ ０～ ６， 注浆管采用 ２施 工 工 艺 ‘ ２或 ‘ ０钢制花管 ， 一般为 ３ ￣ ． 。 ｐ （ ｐ ） ４ ５ 长度 ． ７ ｍ ５ ５ ２１施Ｔ程序 ： ． 见下 图 ３ 止浆岩盘 ， ． ５ 每一循环顶留 １２ １ ￣ １ 作为止浆 １ ２２ ．地质预报 岩盘 。在 掌子面施喷 １￣ ５ ｍ厚砼进行封闭 ， ５２ ｃ 并 对于结构 复杂 的大规模断层 ， 由地表探测加 对后部 ３ 一般 ｍ范围内初期支护喷砼 ５ ｃ 。 ， ｍ － ６ 少量地质钻孔来推断地下深部 的地质条件 。 它往 ３ ． ６注浆参数 ： 注浆压力一般用 １ － ． ｐ 。 ． ２ Ｍ ａ ５ ０ 往与隧道施Ｔ实际遇到的地质条件存在差异 ， 而 有效扩散半径 １ ｍ 采用水泥一 ． ， ５ 水玻璃双液浆 ， 凝 隧道施丁对地质体 的变化又非常敏感。 将地质超 胶时间 １３分钟。 ～ 前预报作为一个工序纳入施工过程。 采用钻眼排 ３ ． ７注浆顺序。先注无水孔， 后注有水孑 ， Ｌ一 碴取样分析 、 记录钻进速度 ， 水质水量变化情况 ， 般从拱顶顺 序向下 ， 如遇密浆或跑 浆 ， 则间 隔一 以便掌握施工前方围岩的地质构造和岩性 ， 下 孔 或 几孔 注 地 水出露位置和水量大小 ， 以及断层围岩变化 晴况 ３ ． ８注浆与开挖 的关系 ： 见下图 等。 ２ ． ３对于地下水 十分发育 ， 静水压力较 大的 固ｌ 软弱破碎地层 ， 采用超前平 导排水 降压 ， 平导不 进行 围岩注浆堵水 ， 在掌子面钻孑－ ＇ ： 长 １￣ Ｌ Ｂ （Ｌ ０ Ｈ． ｆ Ｌ ￡ ｌ 孔 １ｃ 。 ５ｍ） 按常规支护手段随挖随支 。 平导应超前正
工 程 技 术
富 水 断层带 隧道 施 工 技术
姜 笠
（ 贵州省公路工程集 团总公 司， 州 贵阳 ５０ ０ ） 贵 ５ ０ ８
摘 要 ： 的 富水 断层 带 ， 隧道 由于 围岩软 弱破 碎 ， 定性 差 ， 之 水 的影 响 ， 稳 加 出现 大量 的渗 水 或者 涌 水 ， 施 工极 其 困难 ， 业 不 ， 总 结 出 了大 量渗 水及 涌水 断层 带隧道 的施 工 方法 。 掘进 工程 逐渐
１施 工 原 则
２ ３４ － ／。
３超前锚杆应 以径 向结构 锚杆为支点 ， 两 者焊接。或在径 向锚杆间加焊横 向短筋作支点 ： 超前管棚应 以钢架为支点。 管棚从钢架腹板预留 孑 中穿过 。 Ｌ ４ 超前 支护与开挖长度的关系为，开挖后 ４ 留于岩体 内的前端长度 ： 超前锚杆不小 于 １ 管 ｍ， 棚不小于 １ ｍ。 ． ５ ５上半断面施工 ５ ． １采用控制爆破技术 ， 尺 、 短进 弱爆破 ， 对 特别松散 的岩石 和断层 不进 行爆破或局部松 动 爆破 ， 或者风镐开挖。 ５ ． Ⅲ类围岩开挖工艺流程 ２对 画断 面一超前锚 杆一钻炮孔一装药爆破一 排 烟找顶一喷砼一出碴 —锚杆 、挂网一（ 必要 时 设钢架 ） —喷砼 。 ５ ． Ⅳ、 ３对 Ｖ类 围岩开挖工艺流程 ： 画断面一超前管棚一 必要时局部锚杆替一 钻炮孔一装药爆破 、 排烟找顶一喷砼 出碴一架 设钢架— 砼 。 喷 ５ ． ４钢架分段加工 ， 郜＝节 ， 拱 ＝ ＝ 在掌子面组 ＝ 装 。管棚用 风钻成孔后顶人 ， 松软地层可直接顶 入 。一次开挖进尺为相邻 ２ 榀钢架的间隔尺寸。 ６下半 断面施工 ６ 下半断面开挖前应进行拱脚加 固：Ⅲ类 ． １ 同岩一般采 用喷砼加强 ： 、 Ⅳ Ⅲ类有钢架处 应在 其两侧各施作 ２ ‘ ２ 根 ｐ 锁脚锚杆 ， ３５ ｌ ２ 长 ￣ ｎ 径向 ， 或俯角 ３￣ ５ ， ０． ｏ ． 尾端与钢架焊接 ， ４ Ｖ类围岩采用 ‘０ ｐ 钢制花管注水 泥一 ５ 水玻 璃双液浆代替锚 杆 ， 导管长度 ４ ，以加强拱脚 的稳定 ，防止钢架下 ｍ
关 键 词 ： 层 ； 道 ； 工 断 遂 施
用重力排水法将水 排出洞外 ， 若反坡施工则 于开 １ 应用超前地质预报 ， ． １ 注 堵水加 固围岩 ， 挖工作面设 集水坑利用抽水机强制排水出洞。 初期支护加强并及时封 ，监控量测等技 ： ２ 对局 部较大 的压力水 ， 用浆砌 片石或 ． ５ 采 术， 紧紧围绕“ 先深探 ， 管超前 ， 预注浆 ， 半断 面 ， 砼墙进行封堵 。 短进尺 ， 弱爆破 ， 强支护 ， 紧封闭 ， 常量测” 十七 二 ３隧道洞身掌子面周边短顶注浆 字 组织 施 工 。 ３ 利用掌子 面周边短孔顶注浆办法 ，固结 ． １ １ ． ２利用多种地质探测手段 ，进行施工 地质 围岩 ， 形成一定 厚度的半封 闭截水 圈 ， 使开挖后 预报， Ｔ提供决策依据。 为施＿ 的嗣岩有 一点 自稳时间 ，以满 足隧道施工 的要 １ ． ３采用周边短孔预注浆，固结注浆方法来 求 。 ３ 注浆段长 ， ． ２ 依据施 工机械 而定 ， 当利用 台 堵水和加固围岩 。 １ － ４采用冷冻法来固结围岩 车钻孔时 ， 一般为 ８ 利用 Ｙ ２ ｍ， Ｔ ８凿岩机时可成 １ ５采用多种支护手段相结合构成最佳初期 孔 ４ 。 ｍ 开挖长度为注浆长度的 ０ － ．倍 ， ．－ ８ 注浆方 ７ ０ 支护体系 ， 使初期支护成为主要承载结构 。初期 式采用全孔一７ 欠压入。 支护体系主要有 ： ①锚杆 、 钢筋网 、 喷砼 ； ②锚杆 、 ３ ＿ 浆有效 范围 ，一般 为开挖 轮廓 线外 ３注 钢 筋网 、 钢架 、 喷砼 ； 超前管棚 、 架 、 ③ 钢 锚杆 、 钢 １ ￣． ， ． ２ ｍ 浆液应将地层 裂隙充填 密实 ， ２ ０ 一般 以注 筋 网、 喷砼 。 浆量由大到小 ， 注浆压 力由小到大来判断是否充 １ ． ６通过监控量测 ， 评价初期支护的可靠性 填密实。 和围岩 的稳定 状态 ， 为修改支护参数 ， 变化施 ＿ 『 ＝ ３ ４注浆孔布置 ，沿开挖轮廓线单 、双排布 ｊ 序提供 依据。 二 置。 Ｌ 孑 距为 Ｏ ～． ， 角 １。１ 。 ． １ ｍ 外插 ８ Ｏ ０～ ６， 注浆管采用 ２施 工 工 艺 ‘ ２或 ‘ ０钢制花管 ， 一般为 ３ ￣ ． 。 ｐ （ ｐ ） ４ ５ 长度 ． ７ ｍ ５ ５ ２１施Ｔ程序 ： ． 见下 图 ３ 止浆岩盘 ， ． ５ 每一循环顶留 １２ １ ￣ １ 作为止浆 １ ２２ ．地质预报 岩盘 。在 掌子面施喷 １￣ ５ ｍ厚砼进行封闭 ， ５２ ｃ 并 对于结构 复杂 的大规模断层 ， 由地表探测加 对后部 ３ 一般 ｍ范围内初期支护喷砼 ５ ｃ 。 ， ｍ － ６ 少量地质钻孔来推断地下深部 的地质条件 。 它往 ３ ． ６注浆参数 ： 注浆压力一般用 １ － ． ｐ 。 ． ２ Ｍ ａ ５ ０ 往与隧道施Ｔ实际遇到的地质条件存在差异 ， 而 有效扩散半径 １ ｍ 采用水泥一 ． ， ５ 水玻璃双液浆 ， 凝 隧道施丁对地质体 的变化又非常敏感。 将地质超 胶时间 １３分钟。 ～ 前预报作为一个工序纳入施工过程。 采用钻眼排 ３ ． ７注浆顺序。先注无水孔， 后注有水孑 ， Ｌ一 碴取样分析 、 记录钻进速度 ， 水质水量变化情况 ， 般从拱顶顺 序向下 ， 如遇密浆或跑 浆 ， 则间 隔一 以便掌握施工前方围岩的地质构造和岩性 ， 下 孔 或 几孔 注 地 水出露位置和水量大小 ， 以及断层围岩变化 晴况 ３ ． ８注浆与开挖 的关系 ： 见下图 等。 ２ ． ３对于地下水 十分发育 ， 静水压力较 大的 固ｌ 软弱破碎地层 ， 采用超前平 导排水 降压 ， 平导不 进行 围岩注浆堵水 ， 在掌子面钻孑－ ＇ ： 长 １￣ Ｌ Ｂ （Ｌ ０ Ｈ． ｆ Ｌ ￡ ｌ 孔 １ｃ 。 ５ｍ） 按常规支护手段随挖随支 。 平导应超前正