洞库软弱断层破碎带掘进施工控制技术.docxVIP

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洞库软弱断层破碎带掘进施工控制技术

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摘要：地下洞库为满足各种使用要求其断面设计尺寸呈现复杂化和多样化的趋势。先进的施工技术和大量性能优越的掘进机械使机械化施工水平大幅提升。机械化掘进不仅降低了劳动强度、改善了施工工艺，而且提高了施工质量、加快了施工进度。文章对洞库软弱断层破碎带掘进施工控制技术进行了研究分析，以供参考。

关键词：洞库；掘进施工；控制技术

1前言

洞库施是现代交通发展中时常面临的问题，为了能更有效快速的提升我国交通的发展速度，提升洞库施工质量，降低洞库安全事故发生是关键。洞库施工时一项复杂且难度较高的工作，作为交通发展的核心施工，在施工过程中会涉及较多的施工技术，每一项施工步骤都需要施工人员格外重视，而监理单位要对施工进程起到监督作用，加强对施工节点的检查，及时发现施工过程的重点以及难点，并及时指出不完善部分，及时补救，以免不安全因素影响整个施工工程，由此来确保施工质量，因此监理单位必须了解监理关键点，这样才能确保施工质量。

2结合实际进行洞库掘进施工控制技术分析

2.1工程概况及地质特征

2.1.1工程概况

某洞库工程开挖洞库后室为城门型断面，大小为14.84m×10.12m，运输通道为8m×8m。

2.1.2地质特征

工程区属丘陵地貌，地形起伏较大，地下通道穿越的地层岩性为泥盆系上统西湖组(D3x)石英砂岩、西侧发育黄龙组(C2h)灰岩和泥盆系上统珠藏坞组(D3z)泥岩。洞室围岩以硬质石英砂岩、灰岩和粉砂质泥岩为主，山体高度不大，无滑坡和泥石流等不良地质作用，工程场地对本工程具有较好的适宜性。洞库区查明5条断层，其中F1和F4断层宽度较大，最大可达16m，对地下洞库围岩稳定性影响很大，降低了围岩级别，需加强支护。地下洞库岩体较破碎，局部较完整，围岩级别以Ⅳ级为主，下段岩体受风化影响相对较小，岩体质量相结较好，局部Ⅲ级，断层通过区围岩级别为Ⅴ级。总体来说，岩体质量一般，但具备地下洞室开挖条件。由于岩层产状较缓，断裂和节理裂隙发育，岩体完整性较差，扩挖洞库规模较大，施工过程中易出现掉块或坍塌现象，尤其是对于划分为Ⅳ级偏弱及Ⅴ级的围岩段。洞库开挖过程中，部分洞库拱顶有渗水现象。

2.2施工控制技术

在对洞库软弱断层破碎带的掘进施工中，按照“早预报、先治水、管超前、短进尺、弱爆破、强支护、紧封闭、勤量测”的施工原则进行。

2.2.1防排水作业

考虑到在洞库灰岩地段或断层破碎带会发生突水、涌水情况，为此采取超前预注浆堵水措施。在预注浆前根据地质勘测成果，结合超前物探和超前钻孔探明情况，并在预测突水处前5～10m实施。1)如断层带地下水为承压水时，应在每个掘进循环中，向巷道前进方向钻凿不小于两个超前钻孔，其深度宜在4m以上，以探明地下水情况。2)随工作面的向前推进挖好排水沟，并根据岩质情况必要时加以铺砌。如为反坡掘进，则除准备足够的抽水设备外，还应安排适当的积水坑。3)坑壁或坑顶有水流出时，应凿眼安置排水管集中引排，使其不漫流。

2.2.2超前小管棚注浆施工

断层破碎带岩体之间有很多缝隙，通过向岩缝内注入胶凝性质浆液方式，排除岩缝之间的空气和水分，同时使破碎的岩体胶结，成为具有一定抗拉抗压以及防渗水能力的岩体，为洞库开挖施工提供安全保护。设置超前小导管，并注双液浆。小导管采用无缝钢管，布置在拱部，环向间距较小，钻孔直径比管径大20mm，钢管沿开挖轮廓线布置向外倾斜，外插角10°，纵向水平搭接不小于2m。1)制管:在加工场按设计长度加工成一端为尖头，并带有6～8mm小孔的钢花管，花孔间距10～20cm布置。2)打孔:首先在开挖轮廓线上按设计要求划出超前小导管的孔位，然后用风钻进行钻孔，钻孔时，向轮廓线外插角为10°，孔位偏差小于10cm，孔深不小于小导管长度。3)安管:将制作好的小导管运到工作面，用风钻顶推打入孔中，导管插入钻孔后外露15cm，以便连接注浆管，并用塑胶泥将导管和周围孔隙封堵。纵向前后相邻两排小导管搭接的水平投影长度不小于2m(小导管架设在格栅拱架上，与拱架焊接，以增加其共同支护能力)。4)注浆:注浆采用水泥－水玻璃双液浆，水玻璃双液浆配合比0.5∶1，浆液的流动性要好，容易注入围岩，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度，结石体透水性低，抗渗性能好等。注浆压力为0.5～1MPa，注浆时先注无水孔，后注有水孔，注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔注浆。

2.2.3破碎带开挖施工

破碎带开挖是整个洞库施工过程中的关键环节，在施工过程中尤其要注意对洞库开挖技术的选择。本工程采用新奥法施工，已经存在原有洞室的通道采用全断面开挖(进尺根据岩石状况而定，一般控制在1.2m左右)，无原有洞室通