隧道断层破碎带施工技术探讨.docx
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1、隧道断层破碎带施工技术探讨东风隧道是朔黄铁路线上第四长大隧道,系双线隧道,全长3290m,我部施工出口端DIK47+610-DIK48+974段,长1364m.其中DIK47+880-Dm48+040段通过类围岩断层破碎带,岩性主要为片岩、页岩、砂岩且夹薄层泥灰岩,节理、层理及裂隙发育,层面交错,风化极为严重,呈压碎状态,致使围岩自稳能力极差,成型困难。针对上述情况,结合施工生产要素及施工生产能力,按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则,在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下,采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土,周边采用风镐开挖,核心土及中槽
2、运用PC200挖掘机开挖。一、超前小管棚施工1.1工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。1.2小管棚及注浆设计采用4m/根的42mm小导管布设在拱部,外插角57,环向间距33cm,纵向环距2.5m,即每施作一排小导管,开挖支护2.5m;压注1:1水泥浆液,采用525#普通硅酸盐水泥,浆液中掺水
3、泥用量35%的40Be水玻璃,以缩短浆液的胶化固结时间,控制浆液的扩散范围。1.3施工要点1.3.1小导管加工4m/根的42mm小钢管一端加工成尖锥形,距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设6mm的孔眼4排,以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。1.3.2小导管安设如岩体松软,采用YT-28型风动凿岩机直接推送,如遇夹有坚硬岩石处,先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意:第一,喷35cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙,为注浆作好准备工作;第二,准确测量隧道中心线和高程,并按设计标出小导管的位置,误差15mm;第三,用线绳定出隧道中心面,随时
4、用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向,以控制外插角达到设计的标准;第四,施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行,为提前注浆留好作业空间。1.3.3注浆选用UB6型注浆泵注浆,采用浆液搅拌桶制浆。为防止浆液从其他孔眼溢出,注浆前对所有孔眼安装止浆塞,注浆顺序从两侧拱脚向拱顶。由于岩体孔隙不均匀,考虑风镐环形开挖的方便,同时要达到固结破碎松散岩体的目的,保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定,形成有一定强度及密实度的壳体,特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力,采取注浆终压(0.81.2MPa)和注浆量双控注浆质量,拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa,拱腰范围为1.0MPa,拱顶为0
5、.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开,不能连续注浆,以确保固结效果,又达到控制注浆量的目的。二、开挖为控制超欠挖及减少对围岩的扰动拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖,核心土及中槽均采用挖掘机开挖,开挖进尺根据围岩稳定性确定为l2棍钢格栅的间距,即0.51.0m,边墙按钢格栅的两个单元分两个台阶施工,上下台阶相距2m,左右边墙错开2m.三、锚喷初期支护3.1初期支护参数系统锚杆采用3m/根的WTD25型中空注浆锚杆,纵向、环向间距均为100cm,梅花型布置;拱墙设钢格栅,间距50cm,钢格栅每侧拱脚设4m/根的WTD25中空注浆锁口锚杆,按梅花型布置在钢格栅的两侧,环向间距50cm;挂6双层钢
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