1、高竹頂隧道斷層破碎帶施工方案1、工程概況：高竹頂隧道隧道進口里程為DK688+345，出口里程DK693+590，隧道全長5245m。隧道穿越石英砂巖、砂巖、頁巖、泥質砂巖、砂質泥巖地層，并穿過3個斷層，我部施工的DK690+815-DK693+590出口段全長2775米。其中 DK692+420-DK692+460段通IVb類圍巖斷層破碎帶，巖性主要為片巖、頁巖、砂巖為重大危險源施工段。帶內見一組寬大的石英脈發育，并包含揉皺及裂隙，為弱富水區，圍巖較破碎，自穩能力極差，成型困難。2、應對措施：針對上述情況，結合施工生產要素及施工生產能力，按照“管超前、嚴注漿、短開挖、弱爆破、強支護、快封閉、
2、勤測量、速反饋”的施工原則，在拱部超前小導管注漿預固結圍巖的保護下，采用三臺階法進行施工。拱部預留核心土。3、施工方案：3.1、超前小導管施工3.1.1工藝原理在破碎松散巖體中超前鉆孔，打入小導管并壓注具有膠凝性質的漿液，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎松散巖體中，并將其中的空氣、水分排出，使松散破碎體膠結、膠化，形成具有一定強度和抗滲阻水能力的以漿膠為骨架的固結體，從而提高圍巖的整體性、抗滲性和穩定性；使超前小導管與固結體形成一個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖支護施工。3.1.2小導管及注漿設計采用4.5m/根的42mm小導管布設在拱部，外插角510，環向間距50cm，縱
3、向搭接不小于100cm，即每施作一排小導管，開挖支護3m；壓注1：1水泥漿液，采用425#普通硅酸鹽水泥，漿液中摻水泥用量 35的40Be水玻璃（硅酸鈉），以縮短漿液的膠化固結時間。3.1.3施工要點3.1.3.1小導管加工采用4.5m根的42mm無縫鋼管一端加工成尖錐形，按梅花型間距15cm布設10mm的孔眼，以利于小導管推進和漿液滲入破碎巖體。3.1.3.2小導管安設如巖體松軟，采用風動鑿巖機直接推送，如遇夾有堅硬巖石處，先用風動鑿巖機鉆眼成孔后再推進就位。在施作小導管前應注意：第一，噴35cm厚混凝土封閉掌子面作為止漿墻，為注漿作好準備工作；第二，準確測量隧道中心線和高程，并按設計標出小
4、導管的位置，誤差15mm；第三，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺檢查鉆孔或推進小導管的方向，以控制外插角達到設計的標準；第四，施工順序為從兩側拱腰向拱頂進行，為提前注漿留好作業空間。3.1.3.3注漿為防止漿液從其他孔眼溢出，注漿前對所有孔眼安裝止漿塞，注漿順序從兩側拱腳向拱頂。由于巖體孔隙不均勻，考慮風鎬環形開挖的方便，同時要達到固結破碎松散巖體的目的，保證開挖輪廓線外環狀巖體的穩定，形成有一定強度及密實度的殼體，特別是確保兩側拱腳的注漿密實度和承載力，采取注漿終壓（0.61.0MPa）和注漿量雙控注漿質量，拱腳的注漿終壓高于拱腰至拱頂。拱腳終壓為1.0MPa，拱腰范圍為0.8MPa，拱頂為
5、0.6MPa.注漿時相鄰孔眼需間隔開，不得連續注漿，以確保固結效果，又達到控制注漿量的目的。3.2、掌子面開挖3.2.1斷層破碎帶與一般的軟弱圍巖相比，最大的不同之處是：前者破碎，后者軟弱。從單軸抗壓強度來說，前者均高于后者。但前者的自穩能力小于后者。隧道的施工中，采取減小地震動的控制爆破技術，可以減小爆破對隧道圍巖的擾動，有效的控制破碎帶塌方的幾率，為隧道安全快速施工創造條件。 斷層破碎帶的爆破除采用常規的縮短循環進尺，控制裝藥量外，關鍵是合理設計周邊部位的鉆眼，裝藥參數及裝藥結構，保證良好的成型，盡可能避免對隧道圍巖的擾動破壞作用。即盡可能維護隧道輪廓線以外圍巖的原始狀態，除要求良好的成型
6、外，還要求爆破產生的地震動強度最小。其次還應采取適宜的掏槽形式，鉆爆參數及起爆順序，減輕地震動控制爆破技術。 3.2.2、爆破工藝3.2.2.1、掏槽眼形式的選擇。選用楔型掏槽眼。這樣不僅可以有效的控制震動速度，而且容易掏出槽來，且能使掏槽的單段用藥量減小。 3.2.2.2、爆破器材的選擇。根據斷層破碎帶圍巖的物理力學性質，為了充分發揮炸藥的最大效率和減小對圍巖的破壞，選擇低爆速炸藥與之匹配。 3.2.2.3、選擇合理的段間隔時差。為避免爆破震動疊加作用，雷管跳段使用，其時差控制在100ms左右。3.2.2.4、循環進尺每循環控制在一至兩品拱架，一次進尺不得超過1.6米。 3.2.2.5、爆破
7、參數的選定。爆破參數的選定按照計算法結合工程類比法確定，并經現場試驗進行檢驗調整。 1）、炮眼深度L：以循環進尺作為炮眼深度，掏槽眼加深20%. 2）、炮眼數目N：按照下式計算確定炮眼數量：N=KSL/Lnr.式中，N炮眼數目；K單位炸藥消耗量，Kg/m3；L炮眼深度，m；n炮眼裝藥系數；r炸藥的線裝藥密度；S開挖斷面積，m2.以上計算數據按照比鉆眼數進行校核后確定。 3）、炮眼布置：先布置掏槽眼、周邊眼，然后是內圈眼，最后布置掘進眼。周邊眼布置經驗計算式如下：間距：E=（812）d（d為炮眼直徑），cm；抵抗線：W=（1.01.5）E，cm；裝藥集中度：q=0.040.19Kg/m. 4）、
8、一次爆破總裝藥量的計算：Q=KSL（Kg）。式中K炸藥單耗；S開挖斷面積；L炮眼深度；Q一次爆破的總裝藥量。 5）、單眼裝藥量的計算：周邊眼參照上述光面爆破進行計算確定。 其它各部位炮眼的裝藥量均可按下式計算：q=KaWL。式中，q單眼裝藥量；K炸藥單耗；A炮眼間距；W炮眼爆破方向的抵抗線；L炮眼深度；炮眼密集系數（）。3.3、錨噴初期支護3.3.1 、初期支護參數系統錨桿采用3.5m根的中空注漿錨桿，縱向、環向間距均為120cm，梅花型布置；拱墻設I18型鋼鋼架，間距80cm，鋼格柵每側拱腳設4m根的中空注漿鎖口錨桿，按梅花型布置在鋼格柵的兩側，環向間距50cm；掛6雙層鋼筋網，網格尺寸為20cm20cm，噴射混凝土厚 25cm.3.3.2、噴射作業分段、分片由下向上依次分層進行，每段長度為3m.為加快混凝土強度的增長速度及提高混凝土的噴射效果，用多盞碘鎢燈提高作業環境溫度。3.3.3、噴頭噴射方向與巖面偏角小于10，夾角為45；噴頭至受噴面距離在0.61.0m之間，噴頭呈螺旋形均勻緩慢移動，一般繞圈直徑在0.4m為宜。4、監控量測初期支護完成后，在拱頂、拱腳及邊墻的內軌頂面標高處埋設測點進行拱頂下沉和水平收斂量測。根據量測結果及時調整工序及預留變形量、開挖進尺等，便于指導施工，確保施工安全。
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