隧道穿越斷層破碎帶開挖支護施工技術

張紅

摘要：我國幅員遼闊，且地形復雜，在眾多地形中斷層破裂帶比較多，因此在穿越開挖的時候，對于這些地質環境進行開采研究就比較復雜。同時對于開挖穿越斷層破裂帶的隧道而言，在開挖過程中需要進行一定的支護。只有這樣才能夠穿越破裂帶，有足夠的支撐能力使得整體的隧道開挖過程正常的進行。本文就對隧道穿越過程中破裂帶部分的支護技術進行了相關的分析和研究，從而使得之后的工作過程中能夠起到一定的作用。

關鍵詞：隧道穿越破裂帶；支護技術；施工分析

對于隧道的開挖而言，在進行隧道開挖的時候由于斷層破裂帶本身的支撐力不足，就容易造成坍塌。因此對這部分開挖的時候就需要一定的支護，這是極為重要的。因此在這部分的研究過程中，相關的支護技術研究能夠對之后的工作起到一定的支持作用，使得整體的隧道開挖進程能夠加快，提高整體的施工速度以及最后的施工質量和隧道的安全性。

一、隧道開挖過程中支護的相關內容

隧道的類型不同，大致可以分為兩種隧道挖掘方式這兩種挖掘方式。根據地質情況的不同，就需要采取不同的挖掘方式以及挖掘的器械，因此這兩種挖掘方式適用于不同的場合。其中第一種挖掘方式為全斷面法開挖，這種挖掘方式在進行挖掘的時候，施工鉆孔需要風扇進行一定的配合，從而實現一次性的爆破成型。在進行這部分開挖的時候，由于地質的原因需要地質擁有一定的支撐力，因此對于這部分的作業需要進行地質研究，而對于臺階分部法的開挖就是在進行實際施工的時候把隧道開挖分成上下兩個部分。在整體的挖掘過程中，根據隧道開挖過程中的出渣量，使用合適的出渣設備，從而配合整體的隧道開挖進度。上臺階面上配備挖掘機挖掘，在除渣量較大的時候還可以利用這些器械在整體的挖掘過程中進行出渣作業。而在這部分作業的時候需要選用與隧道外型以及整體的工作性相符合的器械。也只有這樣，在之后的工作過程中才能夠更好地完成相應的開挖，高效率，高質量的工作。

二、在隧道開挖過程中斷層破裂帶的影響

在隧道開挖過程中，由于斷層破裂帶本身的地質情況，在開挖過程中就有可能對整體的隧道強度產生影響。在這方面的整體影響過程中，需要各方面的因素支持，因此其中主要的影響方面包括以下幾個方面。第一斷層破裂帶在整體的施工過程中，由于本身的地質因素和各部分的地質碎塊呈破碎狀，因此其支撐能力和強度就有很大的不足。這在之后的施工中會對隧道巖體的整體強度造成影響。而同時由于本身的地質因素就使得施工過程中對巖體的完整性造成一定的影響，使得之后的施工過程中造成整體隧道的巖體破裂或者開挖不完全等一系列情況。第二就是由于斷層破裂太大，在整體的施工過程中就會對整體隧道強度的表面造成影響。在施工過程中，由于這部分的影響，會對后續開挖過程中的隧道穩定性以及整體性造成嚴重的影響，對于隧道的穩定性造成影響。在開挖過程中，其各個部分是不連接的，需要一定的相互支撐，而這時在隧道開挖時，其相互之間失去了支撐力就有可能造成隧道間落石的情況。同時也會對周圍的地質結構造成影響，最后使得開挖難度增大。第三就是由于斷層破裂帶本身之間存在一定的間隙，而這些間隙之間存在一定的黏土，因此在這部分的開發過程中就有可能使得其出現涌水涌沙等一系列情況對最后的巖層穩定性和隧道的開挖造成麻煩。

三、在進行實際開挖過程中的支護研究

（一）洞口的支護技術分析

在洞口一般采用長管棚支護。在進行洞口支護的時候，一般采用兩個部分進行相應的開挖。第一個部分是洞口導向墻的施工。在對這部分施工的時候需要采用工資鋼和導向寬管針對洞口的形狀和實際的隧道截面進行相應的焊接，使得各部分之間能夠連接好，同時對于兩個單元之間采用螺栓的方式進行連接，使得其連接性能更好。第二個部分就是長管棚的施工，由于在整體的支護過程中是采用長管棚進行一定的支護，因此在這部分施工的時候需要對各個部分的長管棚注漿量以及相應的漿水水泥比例進行一定的分析，并根據相關的標準對注漿的參數等這些方面進行一定的分析，從而使得之后的過程中能夠順利，同時長管棚也就是洞口的長管棚屬于一種超前施工，在之后的施工過程中需要留出相應的注漿孔。同時，對于洞口的長管棚施工而言，在這部分的施工之前，需要對相應的預埋套管進行一定的定位，并根據長管棚的實際設計相應的導向墻等。這些部分的設計和相應參數的測量。其中的參數主要包括長管棚的斜度和相應的外插角。從而使得長管棚的支護效果能夠達到最佳。

（二）在洞身中長管棚的施工

在東升管棚中一般分為兩種管棚，分別為長管棚和中管棚。長度大致為12米到15米，比標準斷面要大800到1000mm，以使得在后續的施工過程中流出施工距離，同時在后續的安裝過程中，應當對混凝土導向墻以及孔關口等這些部分進行一定的分析。而在后續的施工過程中，對于鋼管等這一部分的安裝進行一定的操作。能夠與洞身內部的管棚結構進行一定的連接，使得整體的剛度和強度得到提高，后續的關鍵過程中能夠達到應用和實施。使得整體的剛度和強度能夠得到提高，形成一定的支護。而對于中等長度的管棚，在施工過程中，由于作業斷面的影響可以在整體的工作面中進行相應的施工，長度為6米到12米。在整體的施工過程中利用相應的小導管進行一定的二次加固，知道其在后續的施工過程中能夠有一定的強度和剛度。

（三）隧道加固過程中的加固和灌漿

對于隧道開挖過程中的支護和灌漿而言，在灌漿過程中，主要根據灌漿口的位置和相應的開挖情況進行一定的開挖，使得其在后續的應用過程中能夠有更好的應用效果。對于剩下作業面而言，在上頁面的開發過程中需要進行一定的支護強度逐漸作業。整體的開放能夠穩定的進行，而對于關鍵過程而言，在預留的灌漿口中進行作業，其中灌漿口的密度應當有一米到五米的距離，使得灌漿能夠充分的灌漿，深度在一到兩米左右。在灌漿之后，應當對各部分進行分析，使得其強度能夠符合相應的標準。

四、結束語

對于隧道的開挖而言在整體的開挖過程中由于本身斷面的情況和相應的內容，就需要在后續的應用過程中進行相應的分析，以使得在應用過程中能夠有更好的效果。本文對這方面進行了相關的研究和分析，從而使得在后續的應用過程中能夠有更好的應用。

參考文獻：

[1]宋健.隧道穿越斷層破碎帶開挖支護施工技術[J].建筑知識，2016（12）：44-45.

[2]楊金虎.慈母山隧道穿越斷層破碎帶開挖支護技術分析[J].地下空間與工程學報，2011，07（2）.

[3]劉運微.隧道穿越斷層破碎帶施工關鍵技術研究[D].長安大學，2013.

[4]張優利，劉勝春，梁順，etal.隧道穿越斷層破碎帶關鍵技術研究[J].武漢理工大學學報（交通科學與工程版），2013，37（3）：529-532.

（作者單位：中建鐵路投資建設集團有限公司）