分析高原隧道工程中穿越斷層破碎帶的施工技術

　　本論文是一篇關于高原隧道工程中穿越斷層破碎帶的施工技術的優秀論文，希望歲各位讀者有幫助。

　　摘 要：本文首先闡述了高原地質條件對隧道工程施工的影響，進而分析了斷層破碎帶與隧道工程的關系，并在此基礎上對高原隧道工程穿越斷層破碎帶的施工技術進行研究。期望通過本文的研究能夠對提高隧道工程建設質量有所幫助。

　　關鍵詞：高原 隧道 斷層破碎帶 施工技術

　　1.高原地質條件對隧道工程施工的影響

　　高原地理環境對隧道工程的影響主要體現在以下幾個方面：其一，對隧道使用功能的影響。當隧道穿越高原當中的富水層或是巖溶裂隙發育地段時，若是防排水措施不當，則會導致襯砌漏水，這樣一來不但會對隧道內的通風、照明、監控等電氣設備的使用造成影響，而且在寒冷的冬季，還會使隧洞內壁掛冰、路面結冰，運營條件會極度惡化，嚴重影響了隧道的使用功能;其二，會對隧道的襯砌結構造成影響。在高原地區的隧道工程中，若是圍巖中的地下水未能及時排出，當冬季來臨時，則會導致水體凍結，從而對隧道襯砌結構帶來凍脹破壞，到夏季時凍結融化會使圍巖形成漿融圈，這種現象多出現在隧道的洞口位置處，這會對隧道的結構造成嚴重破壞。所以在高原地區進行隧道工程建設時，必須對各種影響施工的因素進行綜合分析，并采取有效的措施加以解決處理，以此來確保隧道工程的整體施工質量。

　　2.斷層破碎帶與隧道工程的關系

　　在對斷層破碎帶與隧道的關系進行研究前，首先應當對斷層的基本類型加以明確，根據斷層兩盤相對位移的關系，大體上可將斷層分為以下三種類型：其一，正斷層。此類斷層主要是指沿著斷層巖石面的傾斜方向下盤相對上升，上盤下對下降的斷層。這類斷層的形成主要與張拉力和重力有關，其斷層面的傾角相對比較陡峭，斷層線以平直居多;其二，逆斷層。此類斷層具體是指下盤相對下降，上盤相對上升的斷層，多數都是在地殼擠壓作用下形成的，斷層的兩盤多數都處于閉合狀態;其三，平移斷層。此類斷層則是指兩盤沿著斷層走向發生相對位移，斷層面近乎于直立，傾角較陡，一般都是在地殼水平運動過程中，在受剪切力的作用下而形成的。

　　2 . 1斷層破碎帶

　　斷層破碎帶主要是因為斷層兩盤在相對滑動的過程中，使兩側的巖層遭受擠壓作用而破碎，進而形成的長條狀且方向一致的破碎帶，它的寬度與巖石的性質、斷層距離以及斷層性質等因素有關。按照破碎帶中巖石的破碎程度可將之分為角礫巖、斷層泥、磨礫巖等幾種類型。

　　2 . 2斷層破碎帶與隧道的關系

　　當隧道工程穿越斷層地段時，隧道施工難度的大小一般取決于斷層的性質、破碎帶結構中巖石的破碎程度、含水性以及斷層活動性等因素。當施工策略、機械設備等條件相差不大時，斷層破碎帶與隧道之間的關系直接影響施工難度和工期。通常情況下，當隧道的軸線無限接近于垂直構造的方向時，且斷層規模較小、寬度不大、含水量較低時，施工難度較小;如果隧道的軸線與構造方向斜交或是平行時，隧道穿越破碎帶的長度會隨之增大，并且會伴隨出現較為強大的側壓力，為了確保施工安全，此時必須對隧道支護體系進行加強，并及時進行封閉。

　　3.高原隧道工程穿越斷層破碎帶的施工技術

　　在高原隧道工程建設過程中，時常會遇到穿越斷層破碎帶的情況，為了確保隧道施工順利進行，必須采取合理可行的施工技術，下面對此展開詳細論述。

　　3 . 1施工策略

　　(1)超前地質預報。在隧道開挖穿越斷層破碎帶時，常常會出現坍塌、突水等理由，為了保證施工安全、有序進行，應當在隧道施工過程中，采用超前地質預報。該策略是確保隧道穿越斷層破碎帶施工安全的有效途徑之一。應當對穿越斷層破碎帶的隧道進行地質調查，并按照隧道已有的勘察資料和隧洞內開挖作業面的地質描述，借助相關工具，對作業面前方的地質情況進行推測，同時，在隧道開挖的過程中依據超前地質預報的實際情況進行隨時補充，借此來了解即將穿越的破碎帶的位置、寬度等情況，制定有針對性的施工技術措施，確保施工順利進行。

　　(2)加固圈。這里所指的加固圈就是利用超前小導管+水泥漿液在隧道拱部120度范圍內的四周形成強度與厚度足夠的加固拱，借此來提高圍巖自身的承載能力和穩定性。

　　(3)正臺階法。這是隧道穿越破碎帶時較為常用的一種開挖策略，在開挖過程中，要遵循短進尺、強支護的開挖原則，上下臺階的高度差應當合理，并采取左右交錯的方式進行開挖。同時，要制約好兩個臺階之間的縱向距離，這樣有助于極早落底。此外，開挖之后，要盡可能減少圍巖在外界環境中的暴露時間，及時進行初期支護。

　　(4)初期支護。常用符合設計要求的混凝土對隧道掌子面進行初噴封閉，隨后采用工字鋼制作鋼拱架，并在縱向上用鋼筋進行連接。

　　3 . 2施工技術要點

　　(1)導管布設。在施工中，確保小導管的布設位置與角度符合設計要求是比較重要的環節，其橫斷面布置的情況如圖1所示。同時，可采取鉆孔打入法對小導管進行施工。

　　(2)漿液施工。對于巖體破碎程度較為嚴重、裂隙較為發育、空隙較大的圍巖而言，采用超前預注漿的策略進行施工存在一定的難度。在具體施工過程中，預防漿液大量流失、制約注漿液是關鍵環節，也是確保加固圈安全、穩定、可靠的有效途徑。小導管注漿操作的施工工序如圖2所示。

　　①注漿參數的合理確定。在工程沒有特殊要求的前提下，小導管施工的水泥漿液水灰比可以確定為0.8-1.0左右，水玻璃的濃度為30-35左右，兩者混合后的體積比為1：0.3-1：0.8，注漿壓力最小不得低于0.5MPa，最大不得超過2.0MPa。

　　②注漿準備。在正式注漿前，應當先對注漿管路進行認真檢查，借此來確保管路通暢、機械性能良好。當各項準備工作全部完畢之后，應進行現場注漿試驗，從而確定最佳的注漿參數，并以此為依據進行施工。

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