河池高铁路白土乡隧道 [浅谈河池六号隧道破碎地带处理的几点方法]
时间：2019-04-01 03:16:08 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：结合宜河八标河池六号隧道的地质情况，以及在施工过程中断层、溶腔、溶洞群、土夹石层等破碎地质段的实际施工方法，浅析隧道破碎地带的治理措施，以及围岩量测在施工中的应用。
关键词：断层；溶腔；溶洞群；土夹石层；施工工艺；围岩量测。
Abstract: combining the appropriate river eight standard Co., the geologic conditions of six tunnel, and in construction process faults, rock-salt cavity, water-eroded cave, soil clip stone layer of breaking geological period of actual construction method, analyses the measures of tunnel broken zone, and measurement in the construction of the surrounding rock in application.
Keywords: a fault; Rock-salt cavity; Water-eroded cave; Soil clip stone layer; construction technology; Measurement of surrounding rock.
中图分类号： U455文献标识码：A文章编号：
一、工程概况
河池六号隧道地处于黔中高原向广西盆地过渡地带，地貌以丘陵为主，以岩溶地貌为主，以峰从洼地、峰林谷地形态为特征，岩溶洼地一般呈椭圆状或不规则状。
隧道进口位于山体斜坡上，左右线隧道进口端地形坡度为40°，洞口边坡工程地质条件较好，边坡基本稳定。洞口边坡表层分布有薄层残积物，开挖洞口边坡上部土体会产生小滑塌、崩塌和孤石滚落现象，施工时先应进行刷坡，并采取一定防护措施，加强排水措施施工。
隧道出口位于山体斜坡上，左、右线隧道出口端地形坡度为29°，地表被第四系残坡积角砾各粉质粘土覆盖，厚度约为20-30m，结构松散，隧道穿越较长的第四系覆盖层，洞室开挖易产生崩塌或冒顶现象，隧道出口段工程地质条件较差，边坡稳定性差。
本地区属于南亚热带季风气候区与中亚热带谷地气候区的过渡段，四季分明，冬冷期短，夏热期长，雨量丰富。洞内以V、Ⅳ级围岩为主，地质主要以残坡积层粉质粘土、粘土、含砾粉质粘土、碎石和块石，以及崩坡积层碎石；基岩为石系上统马平组白云质灰岩、石碳系中统可溶碳酸盐岩、石炭系下统马平组强风化白云质灰岩为主，弱风化。但是断层、溶腔、夹层频频出现，节理裂隙较发育。本隧道左线全长359m,右线全长390米，采取出口掘进进洞的方式，进口里程为K67+240，出口里程为K67+630。
二、破碎地质带与隧道的关系以及对施工的影响
破碎地质带是指松散地层、岩溶、断层、软土地段、土加石、溶腔、溶洞群等不利于隧道工程施工的不良地质环境。在施工中发现，不良地质地段的变异是非常复杂的，设计文件提供的地质资料和施工方法以及防范措施不可能完全符合实际情况。
破碎地质在隧道施工中会经常出现，如认识不够，施工工艺安排不合理，会造成塌方，这样不仅会造成直接经济损失，给隧道施工带来极大困难，而且耽误工期，并且会带来安全隐患，甚至会造成安全质量事故。因此隧道不良地质带的施工必须制定安全、稳妥的施工方案，采取积极、有效的施工措施，切忌盲目施工。不良地质的发现一是要熟读设计文件、掌握设计意图以及详细的地质情况；二是要勤观察并要对症下药，因此，在施工过程中，应经常观察地质发育情况，必要时采取有效的辅助措施，如TSP、超前钻孔、红外线探水、地质雷达探测等超前地质预报措施。
三、破碎地质的施工原则
在隧道施工过程中如遇到不良地质段，首先要对地质、水文情况有一个整体的了解。严格按照“先治水、短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌、”的指导原则。
1、先治水：在有水地段，应采用引、排、堵相结合的方式，处理好岩溶水，消除隐患。
2、短开挖、弱爆破：不良地质段，应遵循多打眼、浅打眼、弱爆破、短进尺的原则，减少对周边围岩的扰动。
3、强支护：及破碎地段，应采取锚、喷、网联合支护的原则。如果喷锚支护仍不能提供足够的支护能力时，应及早装设钢架（工字钢或格栅钢架）支撑加强支护。
4、勤量测:及在开挖完成后，立即进行监控量测工作，及时掌握围岩变化情况。如变化较大，应制定相应的补救措施。
5、早衬砌：在监控量测反映围岩变化稳定、边墙完成后，衬砌结构尽早封闭，改善受力状态，确保衬砌结构长期稳定、坚固。
四、河池六号隧道的开挖方法
由于河池六号隧道地质情况复杂，节理较发育，溶洞、断层、土夹石岩层等不良地质频频出现，所以全断面开挖法已经不再合适，结合实际地质情况，我们采取了上下断面顺序开挖法，采用减轻震动控制爆破技术。下面就以ZK67+433～ZK67+670段和K67+625～K67+522段岩溶处理措施为例，浅谈一下不良地质段的施工方法。
在隧道开挖过程中，如果围岩的整体性差、稳定性差、风化程度比较严重时，一般多采用上下台阶开挖方法。上下台阶开挖法，就是上半断面施工（包括支护）一段距离后（至少50m），再进行下半断面的开挖和支护。这种情况的施工难度取决于围岩破碎的程度以及填充物的含水性、活动性。
1、河池六号隧道出口施工50米,至K67+630-+580和ZK67+675-+620时隧道周围仍出现粘土填充物，通过超前钻孔探测发现前方20m范围内仍是破碎岩层并向线路右侧发展，围岩破碎程度严重，自稳能力差。施工不当极易造成侧壁整体滑塌，应注意辅以钢架和喷锚网联合加强支护。我们采取了在侧壁不良地质的范围布设￠42小导管注浆固结岩体；与线路方向成15°夹角、长度为6m，施工方法采用先两侧、后中间，短进尺、快支护的原则，较顺利的通过了该地段。
2、施工至K67+580-+575和ZK67+600时,拱部出现大量的砂砾土填充物，随着进尺填充物逐步扩大，因考虑安全起见，改为人工配合机械施工，以人工为主，尽量缩短进尺，一般为一榀钢架间距的进尺,也较顺利地通过了该地段。
3、至K67+575-+565和ZK67+598时隧道大部分断面都在破碎岩层中，且破碎程度比较严重，随时有掉块、滑体现象发生。在开挖方法上采用了分部开挖法，即先开挖破碎带，英钟开挖完成后立即采用￠42小导管注浆封闭岩体，待注浆效果达到一定程度后再开挖较好围岩。在开挖时可采用风枪与小炮相结合，但必须考虑减少对已封闭好破碎带的振动。在下断面施工中，必须使上断面钢架与下断面钢架之间焊接牢固、下断面钢架座落稳定。
五、河池六号隧道破碎地带的支护施工方法
在开挖的同时，应及时施作初期支护，这是破碎地段施工的原则。以免围岩暴露时间过长，产生松动、变形或掉块以及坍塌现象，所以应遵循“早支护，强支护”的原则。一般在破碎地段采用喷锚网联合支护方法。在必要时，应采用超前小导管或超前管棚和钢拱架加强支护。
虽然我们对破碎带进行了注浆固结，但这只是临时支护，考虑到整体结构的稳定，对该段我们进行辅以钢架加强支护，施做钢架，钢拱架间距50cm，纵向连接钢筋用￠25螺纹钢间距加密至50cm，因为在隧道周边出现大量粘土填充，基底极其松软，为了使钢架座落稳定，我们在基底设置P43槽钢并延伸出破碎区段，这样确保钢拱架座落稳定不下沉，并且整体性较强。每榀钢架在边墙位置设置长3.5m的锁脚锚杆与槽钢焊接成一体。对于粘土填充，即易发生坍方或掉块现象，所以在钢拱架架立完毕后，在左侧设置3.5m长的小导管并注浆加固岩体，梅花型布置。
