方斗山隧道断层破碎带施工技术措施.doc

方斗山隧道断层、破碎带施工技术措施方斗山隧道断层、破裂带施工技术措施 川气东送自然气管道工程是从四川省达州市普光气田输往上海市的主干输气管道，方斗山隧道位于干线普光首站—利川段内，为越岭隧道，横穿方斗山山脉中段，系http://.mkaq.org 单坡隧道，设计隧道宽3.2m、高3.1m，隧道平距3082.56 m，进、出口高差495.51m，斜度9.130其中 K0+000至K0+32.56、K0＋092.61至K1＋175.86、K1＋175.86至K1＋364.09、 K2＋360.72至K2＋427.91、K3＋051.18至K3＋082.56为Ⅴ类围岩、Ⅳ类围岩断层破裂带，并且要通过“横梁子逆冲断层”，其岩性主要为片岩、页岩、泥质灰岩、白云质灰岩、白云质泥岩，节理、层理及裂隙发育，层面交叉，风化极为严峻，呈压碎状态，致使围岩自稳力量极差，成型困难 针对上述状况，结合施工生产要素及施工生产力量，根据“管超前、严注浆、短开挖、不 （弱）爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反应”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的爱护下，采纳三部台阶法进展施工。

拱部预留核心土，周边采纳风镐开挖 一、超前小管棚施工 1、工艺原理在破裂松散岩体中施工超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破裂松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破裂体胶结、胶化，形成具有肯定强度和抗渗阻水力量的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体形成一个具有肯定强度的壳体，在壳体的爱护下进展开挖支护施工 2、管棚及注浆设计采纳3m/根的∮42mm小导管布设在拱部，外插角5°～7°，环向间距40cm，纵向环距2.5m，即每施作一排小导管，开挖支护2.5m；压注1：1水泥浆液，采纳425#一般硅酸盐水泥，浆液中掺水泥用量 3～5％的STC速凝剂，以缩短浆液的胶化固结时间，掌握浆液的集中范围 3、施工要点： (1)小导管加工3m／根的∮42mm小钢管一端加工成尖锥形，距另一端100cm的位置开头至尖锥端之间按梅花型间距为20cm布设∮6mm的孔眼4排，以利于小导管推动和浆液渗入破裂岩体 (2) 小导管安设在岩体松软中，采纳YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推动就位。

http://.mkaq.org 在施作小导管前应留意： 第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好预备工作； 其次，精确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm； 第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推动小导管的方向，以掌握外插角到达设计的标准； 第四，施工挨次为从两侧拱腰向拱顶进展，为http://.mkaq.org 提前注浆留好作业空间 3、注浆选用UB6型注浆泵注浆，采纳浆液搅拌桶制浆为防止浆液从其他孔眼溢出，注浆前对全部孔眼安装止浆塞，注浆挨次从两侧拱脚向拱顶由于岩体孔隙不匀称，考虑环形风镐开挖的便利，同时要到达固结破裂松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，形成有肯定强度及密实度的壳体，特殊是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，实行注浆终压（0.8～1.2MPa）和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶通过现场试验确定拱脚终压为1.2MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为0.8MPa.注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又到达掌握注浆量的目的。

二、开挖掌握 开挖为掌握超欠挖及削减对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边必要时采纳风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采纳放炮开挖，开挖进尺依据围岩稳定性确定为l—榀钢格栅拱架的间距，即0.5～1.0m，边墙按钢格栅拱架的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距2m，左右边墙错开2m. 三、锚喷初期支护 1、初期支护参数系统锚杆采纳2.5m／根的锚固剂锚杆，纵向、环向间距均为1cm，梅花型布置；拱墙设钢格栅拱架，间距50cm，钢格栅每侧拱脚设2.5m／根的锚固剂锁口锚杆，按梅花型布置在钢格栅的两侧，环向间距50cm；挂∮6双层钢筋网，网格尺寸为10cm×10cm，喷射混凝土厚 25cm. 2 、喷射混凝土材料及机具选定 (1)、机具喷混凝土采纳Bz—5B型混凝土喷射机，压力为0.2～0.4MPa. (2) 水泥及细骨科采纳425并一般硅酸盐水泥；细骨料选用石柱县西沱砂，砂率掌握在50％，含泥量≤3％ (3)粗骨科采纳规格为5～15mm的碎石，经试验选用石灰岩生产的各项指标均到达设计要求的碎石 (4)粘稠剂选用STC型速凝剂，经现场试验，最正确掺量为水泥用量的10％，3min初凝，6min终凝，而且可大量削减回弹量。

(5)水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加，铺张大量的材料；经现场屡次试验确定，水灰比为0.47的混凝土喷射效果最正确 3、喷射混凝土开挖后为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，必需先初喷混凝土3～5cm厚再封闭围岩；待钢格栅及钢筋网安设好后，再喷混凝土10～12cm；最终在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度 (1)采纳掺STC型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺，减小洞内粉尘污染及回弹量 (2)喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹洁净，水泥、粗、细骨料加少量水，用搅拌机干拌，水量按水灰比配制混凝土应参加水总量的20％；拌好后将干料运至喷射作业点再进展人工拌和，并按水泥用量的3～5％掺入速凝剂 (3)）喷射作业分段、分片由下向上依次分层进展，每段长度为3m为加快混凝土强度的增长速度及提高混凝土的喷射效果，用防爆探照灯提高作业环境温度 (4)喷头喷射方向与岩面偏角小于10°，夹角为45°；喷头至受喷面距离在0.6～1.0m之间，喷头呈螺旋形匀称缓慢移动，一般绕圈直径在0.4m为宜 4、注浆在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设注浆管http://.mkaq.org 和注浆。

注浆孔位误差掌握在《施工组织设计》中规定的误差范围之内 (1)钻进用YT—28型手持式风动凿岩机凿孔并清孔，应沿径向进展钻孔，确保锚入稳定岩层的深度 (2)将注浆管放入孔内，用锤子打实 (3)安装注浆导管mkaq.org (4) 注浆通过快速注浆接头将注浆孔和UB6型注浆机连接开动机器压注1：1水泥浆，掺水泥用量3～5％掺入速凝剂，为了保证改进围岩构造，注浆终压必需到达0.8Mpa 5、挂钢筋钢筋网片采纳∮6圆钢，除锈处理后按设计加工成100cm×100cm的网片；挂设时网片必需随受喷面的起伏铺设，与受喷面间留3至5cm作为爱护层，网片与系统锚杆焊接坚固，确保喷射混凝土时不移动 6、安设钢格栅钢筋除锈后按设计要求分节加工成型，钢格栅分节间通过钢板用螺栓联接 (1)钢格栅严格按设计间距架立 (2)为充分发挥钢格栅的承载力量，首先要求钢格栅必需垂直且与线路方向垂直；其次，架立拱部钢格栅时，严格掌握左、右拱脚标高，以防拱架偏斜，影响与边墙钢格栅架的圆顺连接或侵入衬砌厚度 (3)为便利拱部钢格栅与边墙钢格栅的连接，在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。

边墙钢格栅底部必需置于基岩上，以防下沉变形 四、监控量测 监控量测初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进展拱顶下沉和水平收敛量测测试元件用∮6圆钢加工而成，每根元件长25cm，锚入初期支护体20cm，外露5cm，以防震惊影响量测结果水平收敛量测采纳铁科院武汉岩体力学讨论所研制的收敛仪进展观测量测频率开头6h观测1次，然后依据变形量的减小而减小量测频率，即12h、24h、48h、72http://.mkaq.org h、168h，依据量测结果准时调整工序及预留变形量、开挖进尺等，便于指导施工，确保施工安全量测点每隔5m布设1组经量测，拱顶最大累计下沉量为11mm，水平最大累计收敛量为13mm.通过对断层破裂带采纳超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施，且通过现场监控量测得出以下结论： (1)周边人工开挖可减小对围岩的扰动，有效掌握超欠挖 (2)超前小管棚注浆预支护，可以大量削减拱部围岩的掉块，保证了施工安全、质量和进度 (3)通过现场监控量测，将预留变形量由设计的10cm调至5cm. 。