小净距隧道围岩破碎段施工控制关键技术研究

汪勇　付涛

摘要：小净距隧道的相关施工质量，在根本上对道路安全运行造成影响，如果在断层中存在破碎的围岩，就要对其进行相关的技术控制工作，这样能够在根本上将隧道工程的稳定性加以提升，结合实际情况，本文对小净距隧道围岩破碎段施工控制关键技术进行了深入性研究，为安全施工提供了可

靠保障。

关键词：小净距隧道；围岩破碎段；施工控制；技术研究

一、相关工程情况简介

该隧道的全长在890.5km，起点为 DK237 + 763，终点为 D326 + 821。该小净距隧道设置有5个斜井，最大的深埋为758m，在其内部存在着断层破碎岩段，其断层的里程为dk292+192—643，经过研究发现，均为Ⅴ级围岩，总规格在451m，高地应力是断层破碎的主要原因，在该围岩中受到了高地应力和地壳运动的影响，已经出现了破损的现象，在对隧道进行开挖之后能够发现，其围岩呈现出了粉末状的形态，断层在破碎之后，存在着泥砾，强度在350 Pa，破碎岩为620Pa，电阻在45Ω/m---280Ω/m.岩体的波速在2581m/s---2815m/s之间，为了在根本上保证隧道施工的顺利进行，该段围岩已经进行过相对特殊的处理。

二、小净距隧道围岩破碎段施工控制的相关技术分析

（一）超前注加固的控制

在对小隧道的围岩破碎段进行施工的时候，应该在此之前使用超前导管的注浆技术对其进行全面的加固处理，要想在真正意义上做到这一点，就要沿着其轮廓的线，在开挖面设置钻孔，之后使用导管，使用双浆液的方式（事先预埋两个进料管，之后将水泥浆与水玻璃利用两个管道注入）到孔中，当浆液完全凝固的时候[1]，能够在根本上起到对小净距隧道围岩的断层进行全面加固，进而在根本上达到了超前支撑的相关作用，保证相关工作人员在进行具体施工的时候，作业的安全性。

工程中使用直径为45mm、壁厚4mm的小导管，导管长5.5m，搭接长度1.5m以上，支护范围为拱顶120°，小导管环向间距为30cm。

在进行实际施工的时候，要在注浆之后，将锚固剂填塞到导管中，在此其中，插入直径规格为20mm的螺纹装钢筋，利用这种方式可以将导管的刚性增加。关于钻眼作业，使用型号为YT28风钻，完成相关工作以后，将钻杆拔除，将钢管插入到其中，同时加入锚固剂在其浆液的压力上升到1 MPa，（同时维持压力3—5分钟）。结束该项工作。

对于有丰富地下水的破碎围岩地段来讲，可以结合深孔灌浆技术，使用小导管在根本上完成超前和地表的预灌注施工，在进行相关的加固控制以后[2].（二）短台阶的开挖与控制（在将超前预加固处理之后，本工程进行了短台阶的工艺施工，将上台阶和下台阶同时起爆，该爆破施工的循环进尺的长度为2.5m，为了在根本上保证小净距的围岩不坍塌，在进行爆破的时候，要将下阶的炸药控制在0.5kg/m3 ----0.85 kg/m3之间。

在进行相关工作的时候，应该使用间隔导爆方式，其周边眼的装药量应该在0.5 kg/m3以下，为了在根本上将断层碎岩对整个小净距隧道造成影响，在进行实际工作的时候，应该将台阶的高度在根本上加以全面控制，并将其保证在6m左右，这样能够留有足够的宽度进行下续操作。

对于稳定岩体：上台阶采用光面爆破，下台阶采用预裂爆破，开挖后并分别施工初期支护结构。台阶留置长度不宜大于5B（B为隧道开挖跨度）或50m，下台阶开挖后适时施工仰拱。

对于土层及不稳定岩体：拱部开挖后及时施工初期支护结构，台阶根据地质和隧道跨度采用短台阶（1～1.5B）或超短台阶（3～5m）开挖，下台阶开挖后，适时施工仰拱。在将下部台阶进行挖好之后，将施工暂停，一周之后将仰拱进行全面处理，在进行处理期间，应该保证预期加固的变形量在10厘米以下，为了在根本上将矮边墙和钢筋绑扎的施工速度加以提升，在进行相关工作的时候，也要保证掌子面和拱墙混凝土在衬砌之间的距离，其距离应该在45m为佳。要想将其进行混凝土浇灌工作，就必须在开工30天之前进行相关工作。在进行拱墙施工的时候，应该将其变形量控制在25cm以下[3]。

（三）围岩的支护的相关控制技术

在进行开挖施工之后，要对相关工程进行初步的支护处理工作，在进行该项工作的时候，应该刚型钢架，钢架主要是由上层端面、下层断面和仰拱构成，如果开挖的部分相对较多，那么应该将预制混凝土置放于超挖部分，这样能够在根本上将钢拱架下沉情况进行全面处理[4]，本实验将刚型拱架和围岩之间的焊接垫了钢板，其尺寸为15mm*230mm*500mm。在其定位孔中将锁脚锚管打入到其中，可以在根本上做到增加刚性拱架变形能力的作用，杜绝其出现位移现象。钢筋钢网片，网格的间距应该在25cm*25cm，在本工程中安装了2层钢筋网。这样能够在根本上将破碎围岩的回弹量加以减少，将混凝土喷射速率和受喷程度增加，在对锚支护的工作过程中，一般使用螺纹钢，直径在25mm左右，钻孔的深度在达到相关标准之后，将已经被浸透的锚固剂加入到其中，之后将螺纹钢插入，在将锚杆安装到底部之后，垫上垫板，并将螺栓拧紧，之后把钢架和锚尾利用焊接的方式焊接牢固，在将相关工作完成之后，可以开始混凝土的喷射（干喷）工作，其坍落度在95mm—105mm之间，并加入含量为1.0%--1.5%的速凝劑，水灰比例应该在0.48，喷射混凝土的顺序应该是从上至下，先墙壁后仰拱来进行，在进行喷射工作的时候，应该令喷嘴和工作面保证一致，且两者的距离应该控制在2.0m左右。在将混凝土的喷射和钢架施工完成之后，就可以进行衬砌施工。

值得注意的是，在进行该项工作的时候，应该注意以下几点：1. 初期支护已稳定，2、各项位移已达到预计总位移的80～90%，3、拱顶沉降速率或周边位移小于设计值。衬砌混凝土厚度应该在85cm，装好模板后进行连续的灌注混凝土工作，另外，对于小净距隧道中破碎围岩中的泥带来讲，在坍穴口进行设置的时候，要将排水道设置到其中，放置规格为60mm的钢管，这样能够在根本上将断层泥进行全面排除，并将围岩的支护效果进行全面改善。

结束语：

综上所述，在小净距隧道的破裂岩中，对隧道的工程进行施工，能够对其质量造成一定的影响。为了在根本上将已经破碎的围岩进行全面控制，避免在不佳条件下，对建设的质量造成影响，因此必须合理的使用相关工艺，将这些破碎的围岩进行全面控制，最终将围岩和支护的质量进行全面改变。在根本上将围岩破碎程度与相关支护质量进行全面保证。

参考文献：

[1]毕强，葛根荣，王毅.调整线路平纵断面解决隧道中线施工偏差的原则及方法探讨[J].高速铁路技术，2014（ 1） ： 53 -56.

[2]李文江，孙明磊，朱永全，朱正国，李玉良.软弱围岩隧道台阶法施工中拱脚稳定性及其控制技术[J].岩石力学与工程学报，2012，31（ z1） ： 2729 -2737.

[3]王剑晨，张顶立，张成平，房倩，苏洁，杜楠馨.北京地区浅埋暗挖法下穿施工既有隧道变形特点及预测[J].岩石力学与工程学，2014（ 5） ： 947 -956.

[4]卢裕杰，谢勇涛，丁祥.新建上跨隧道爆破施工对既有隧道影响的数值模拟及工程对策[J].中国铁道科学，2012，33（ z1） ： 104 -110.