公路隧道断层破碎带施工技术李海杰

(整期优先)网络出版时间:2019-11-22
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公路隧道断层破碎带施工技术李海杰

李海杰

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摘要:随着我国公路隧道建设发展速度不断加快,在促进我国交通发展的同时也带来了一系列的问题,比如在实际的公路隧道断层破碎带施工时经常会出现施工事故,威胁到工程进展甚至是相关工作人员的生命安全。为了对施工当中可能会出现的问题进行解决,必须不断对公路隧道断层破碎带施工技术进行优化。本文立足于公路隧道建设的角度,在对实际工程探讨的基础之上完成对施工技术的分析。

关键词:公路隧道断层;破碎带;施工技术

在实际的公路隧道施工当中,因为隧道当中的岩石具有较大的不稳定性,经常会导致施工挖掘中出现安全事故。而断层破碎带就是在公路隧道施工时一种较为常见的地质情况,在这种情况之下如果因防护工作不完善而出现塌方以及涌水的情况,可能直接会威胁到工作人员的安全。为了对以上状况进行解决,并且对施工技术进行优化,保证施工人员的安全,接下来本文将围绕“公路隧道断层破碎带施工技术”展开几个方面的分析。

1.断层破碎带所带来的不利影响

首先文章将先行分析断层破碎带为公路隧道施工带来了影响,从这个角度出发能够更加明确在断层破碎带施工时的注意事项,使后续问题的分析更加深刻、更加全面。

与其他几种地址结构相比,断层破碎带显得较为脆弱,在抗剪强度方面要稍微弱于其他部位。特别是在断层地质情况之下,其特殊性使岩体的强度大大降低,而在压缩性方面范围大大增强,这就导致实际的公路隧道断层破碎带的支护工作更加容易变形。在实际的断层区域当中绝大部分都有着容易破碎的特点,上层和下层之间在岩体性质方面具有一定的差异性,这种差异性可能会使隧道当中出现不均匀沉降的情况,对于隧道安全来说是一种很大的威胁。在实际的公路隧道断层破碎带施工当中,所有的岩体都不可能保证完整性,并且岩体强度要远远低于其他部位,岩体的含水量较高,在实际的施工当中很容易发生塌方以及崩塌的事故,而这些事故的发生对于整个公路隧道工程而言是一种致命性的打击,使工程工期大大增加,并且超出了原有工程的预算,甚至是使工作人员受到伤害。

2.公路隧道断层破碎带施工注意事项

在经过上文的分析之后可以发现,在断层破碎带进行施工难度比其他部位更大,而安全性要比其他部位的施工更低,接下来文章将简要说明断层破碎带施工的注意事项,在最大程度上保证施工的安全性。

在实际的施工当中需要做到以下几点,首先是对施工地点的地质情况进行全面的了解,在拿到实际数据以及资料的基础上才能展开工程计划以及工程建设,要保证对断层破碎带情况的全部了解,保证支护参数的精确性;其次就是在高压富水区域的施工,要对其进行全断面的处理,再加上局部注浆的形式来保证实际的施工当中不会出现塌方的现象;最后就是紧封闭、弱爆破、短进尺、强支护,通过对这几点的遵守来保证施工的正确性,并且需要对每一个工序进行无缝衔接,才能使公路隧道断层破碎带施工不会出现意外,提高其施工安全性。保障

3.以某工程为例分析公路隧道断层破碎带施工技术

结合具体案例进行施工技术的分析更具有科学性,下文将在了解上文中所述的断层破碎带施工注意事项的基础上,并且结合断层破碎带对施工的影响完成对实际工程的分析。

3.1工程概况

某高速公路隧道为上下行线,而其数据分别是上行线长6102m,下行线长6144m,一公司所负责建设的隧道长度是3285m,工期约为两年,需要在较短的工期内完成较大工程量的工作,必须对施工效率进行有效提升。此施工段当中有8条断层,其中2条断层宽度较大,皆在50m以上。而在这两条断层内部特点较为明显,岩石破碎,没有稳定性可言。内部岩石饱和抗压强度一直处于30MPa。此工程因断层宽度较大而具有较大的施工难度,并且需要在较短的工期内完成。

3.2选择施工方案

实际的公路隧道断层破碎带施工当中可以根据实际情况选择不同的施工技术,要进行实际考虑的有以下几个方面。首先是断层的各个方面的性质,在了解其性质的基础上才能明确应当以怎样的施工技术进行应对;其次是机械设备,机械设备在施工当中是主要工具,要保证施工队伍当中有足够的机械设备,才能应对断层地质状况;最后就是考虑施工队伍的整体人员素质,要保证实际的施工工作不会因人员技术水平不足而耽误。综合以上几点情况,并且在如今断层比较大的情况下,所应用的施工方式为全断面开挖光面爆破,支护环节由钢拱架和挂网来完成,用C66G侧翻装载机装碴,用可自卸汽车运输。

3.3开挖

开挖工作一定要遵循上文中所述注意事项,通过上述注意事项能够尽可能的保障开挖工作的安全性。在实际的作业当中必须进行全过程的监控,断层的开挖需要从上文中所测量的数据基础之上进行作业,并且开挖需要符合相关规定。在本工程的实际施工过程当中,主要采用三层开挖的方法,将平台分作三层,三个部分同时开始钻孔,钻孔的同时用气脚式YT-28凿岩机进行钻眼。在本工程当中的断层破碎区设计Ⅱ类围岩,一次性完成全断面开挖,开挖面积104m²,有146个炮眼,炮眼间距50m,内圈炮眼29个。

3.4初期支护

在开挖的同时需要做好系统锚杆的安排并且及时的进行施工。需要马上完成拱钢架的安装工作,并需要在其之上喷射混凝土以保证围岩稳定性,这种处理对于工程初期能够产生一定的支护效果。在初期支护阶段主要用到120a工字钢,并且还需要有径向锚杆,再加上钢筋网才能对初期支护质量进行保障。

断层里围岩破碎情况较为严重,所以需要在开挖工作刚开始的时候就喷射混凝土,接着利用4.0mRD25N锚杆进行挖设并且在挖设的同时清理掌子面,需要通过混凝土覆盖的形式来封闭上断面。之后同时装锚杆和钢拱架,选用20号工字钢,间距75cm,在全断面铺钢筋网。

用两台电机和自制加工装备完成钢拱架的加工,两个滚轮之间应有1.5m的距离并且需要并排进行,通过在滚轮对面设置千斤顶的方式来保证滑铁能够滑动,需要能够随时的调整拱架的半径。混凝土的喷施需要根据情况而定,本工程使用槽喷法,需要对其进行集中拌制,通过这种形式来提高工作效率。

3.5超前支护

通过使用热轧无缝钢管在超前支护进行加工,使其长度设定为5m,在导管前方钻径为10mm的孔,两孔之间距离为15cm,需要在尾部有30cm不注浆孔,在这里设置为止浆段。将导管的环向间距设定为40cm,使其水平搭接长度在1m以上,同时将注浆压力设定在0.5-1MPa.

4.结语

本文首先分析了断层破碎带对公路隧道施工带来的不利影响,接着简要说明了在断层破碎带施工时需要注意的几个方面,最后从实际案例的角度出发分析了断层破碎带的施工技术。总而言之,公路隧道断层破碎带施工具有较大的难度以及不稳定性,需要结合实际情况进行施工技术选择,并且在其发展过程当中要对施工技术进行不断的优化,才能保证工程质量。

参考文献:

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