隧道穿越断层破碎带开挖支护施工技术

张红

摘要：我国幅员辽阔，且地形复杂，在众多地形中断层破裂带比较多，因此在穿越开挖的时候，对于这些地质环境进行开采研究就比较复杂。同时对于开挖穿越断层破裂带的隧道而言，在开挖过程中需要进行一定的支护。只有这样才能够穿越破裂带，有足够的支撑能力使得整体的隧道开挖过程正常的进行。本文就对隧道穿越过程中破裂带部分的支护技术进行了相关的分析和研究，从而使得之后的工作过程中能够起到一定的作用。

关键词：隧道穿越破裂带；支护技术；施工分析

对于隧道的开挖而言，在进行隧道开挖的时候由于断层破裂带本身的支撑力不足，就容易造成坍塌。因此对这部分开挖的时候就需要一定的支护，这是极为重要的。因此在这部分的研究过程中，相关的支护技术研究能够对之后的工作起到一定的支持作用，使得整体的隧道开挖进程能够加快，提高整体的施工速度以及最后的施工质量和隧道的安全性。

一、隧道开挖过程中支护的相关内容

隧道的类型不同，大致可以分为两种隧道挖掘方式这两种挖掘方式。根据地质情况的不同，就需要采取不同的挖掘方式以及挖掘的器械，因此这两种挖掘方式适用于不同的场合。其中第一种挖掘方式为全断面法开挖，这种挖掘方式在进行挖掘的时候，施工钻孔需要风扇进行一定的配合，从而实现一次性的爆破成型。在进行这部分开挖的时候，由于地质的原因需要地质拥有一定的支撑力，因此对于这部分的作业需要进行地质研究，而对于台阶分部法的开挖就是在进行实际施工的时候把隧道开挖分成上下两个部分。在整体的挖掘过程中，根据隧道开挖过程中的出渣量，使用合适的出渣设备，从而配合整体的隧道开挖进度。上台阶面上配备挖掘机挖掘，在除渣量较大的时候还可以利用这些器械在整体的挖掘过程中进行出渣作业。而在这部分作业的时候需要选用与隧道外型以及整体的工作性相符合的器械。也只有这样，在之后的工作过程中才能够更好地完成相应的开挖，高效率，高质量的工作。

二、在隧道开挖过程中断层破裂带的影响

在隧道开挖过程中，由于断层破裂带本身的地质情况，在开挖过程中就有可能对整体的隧道强度产生影响。在这方面的整体影响过程中，需要各方面的因素支持，因此其中主要的影响方面包括以下几个方面。第一断层破裂带在整体的施工过程中，由于本身的地质因素和各部分的地质碎块呈破碎状，因此其支撑能力和强度就有很大的不足。这在之后的施工中会对隧道岩体的整体强度造成影响。而同时由于本身的地质因素就使得施工过程中对岩体的完整性造成一定的影响，使得之后的施工过程中造成整体隧道的岩体破裂或者开挖不完全等一系列情况。第二就是由于断层破裂太大，在整体的施工过程中就会对整体隧道强度的表面造成影响。在施工过程中，由于这部分的影响，会对后续开挖过程中的隧道稳定性以及整体性造成严重的影响，对于隧道的稳定性造成影响。在开挖过程中，其各个部分是不连接的，需要一定的相互支撑，而这时在隧道开挖时，其相互之间失去了支撑力就有可能造成隧道间落石的情况。同时也会对周围的地质结构造成影响，最后使得开挖难度增大。第三就是由于断层破裂带本身之间存在一定的间隙，而这些间隙之间存在一定的黏土，因此在这部分的开发过程中就有可能使得其出现涌水涌沙等一系列情况对最后的岩层稳定性和隧道的开挖造成麻烦。

三、在进行实际开挖过程中的支护研究

（一）洞口的支护技术分析

在洞口一般采用长管棚支护。在进行洞口支护的时候，一般采用两个部分进行相应的开挖。第一个部分是洞口导向墙的施工。在对这部分施工的时候需要采用工资钢和导向宽管针对洞口的形状和实际的隧道截面进行相应的焊接，使得各部分之间能够连接好，同时对于两个单元之间采用螺栓的方式进行连接，使得其连接性能更好。第二个部分就是长管棚的施工，由于在整体的支护过程中是采用长管棚进行一定的支护，因此在这部分施工的时候需要对各个部分的长管棚注浆量以及相应的浆水水泥比例进行一定的分析，并根据相关的标准对注浆的参数等这些方面进行一定的分析，从而使得之后的过程中能够顺利，同时长管棚也就是洞口的长管棚属于一种超前施工，在之后的施工过程中需要留出相应的注浆孔。同时，对于洞口的长管棚施工而言，在这部分的施工之前，需要对相应的预埋套管进行一定的定位，并根据长管棚的实际设计相应的导向墙等。这些部分的设计和相应参数的测量。其中的参数主要包括长管棚的斜度和相应的外插角。从而使得长管棚的支护效果能够达到最佳。

（二）在洞身中长管棚的施工

在东升管棚中一般分为两种管棚，分别为长管棚和中管棚。长度大致为12米到15米，比标准断面要大800到1000mm，以使得在后续的施工过程中流出施工距离，同时在后续的安装过程中，应当对混凝土导向墙以及孔关口等这些部分进行一定的分析。而在后续的施工过程中，对于钢管等这一部分的安装进行一定的操作。能够与洞身内部的管棚结构进行一定的连接，使得整体的刚度和强度得到提高，后續的关键过程中能够达到应用和实施。使得整体的刚度和强度能够得到提高，形成一定的支护。而对于中等长度的管棚，在施工过程中，由于作业断面的影响可以在整体的工作面中进行相应的施工，长度为6米到12米。在整体的施工过程中利用相应的小导管进行一定的二次加固，知道其在后续的施工过程中能够有一定的强度和刚度。

（三）隧道加固过程中的加固和灌浆

对于隧道开挖过程中的支护和灌浆而言，在灌浆过程中，主要根据灌浆口的位置和相应的开挖情况进行一定的开挖，使得其在后续的应用过程中能够有更好的应用效果。对于剩下作业面而言，在上页面的开发过程中需要进行一定的支护强度逐渐作业。整体的开放能够稳定的进行，而对于关键过程而言，在预留的灌浆口中进行作业，其中灌浆口的密度应当有一米到五米的距离，使得灌浆能够充分的灌浆，深度在一到两米左右。在灌浆之后，应当对各部分进行分析，使得其强度能够符合相应的标准。

四、结束语

对于隧道的开挖而言在整体的开挖过程中由于本身断面的情况和相应的内容，就需要在后续的应用过程中进行相应的分析，以使得在应用过程中能够有更好的效果。本文对这方面进行了相关的研究和分析，从而使得在后续的应用过程中能够有更好的应用。

参考文献：

[1]宋健.隧道穿越断层破碎带开挖支护施工技术[J].建筑知识，2016（12）：44-45.

[2]杨金虎.慈母山隧道穿越断层破碎带开挖支护技术分析[J].地下空间与工程学报，2011，07（2）.

[3]刘运微.隧道穿越断层破碎带施工关键技术研究[D].长安大学，2013.

[4]张优利，刘胜春，梁顺，etal.隧道穿越断层破碎带关键技术研究[J].武汉理工大学学报（交通科学与工程版），2013，37（3）：529-532.

（作者单位：中建铁路投资建设集团有限公司）