浅谈断层破碎带开挖施工.doc

1、浅谈断层破碎带开挖施工在金安桥水电站引水系统高压管道上部施工支洞施工中，遇到了围岩破碎，裂隙发育，有较大断层通过自稳条件极差的地质条件.属_类围岩，施工相当困难。 由于围岩处在强风化带受地质构造影响，节理裂隙发育洞口断层破碎带较宽，裂隙中冲泥现象严重.在明挖结束后立即对洞脸上部进行系统锚喷支护，施工完成后再搞进洞施工，进洞采用上中导洞领先上拱部扩大下部台阶跟进和相应的锚喷支护钢支撑跟进的程序施工. 下部台阶的开挖施工采用中间拉槽或一次开挖成型，施工可采用手风钻或者多臂钻，钻爆进尺控制在 12m，每完成一次进尺即进行边墙的支护工作，边墙首先完善拱部钢拱架的支腿工作；而后进行挂网喷锚支护.由于边墙

2、开挖参差不齐，喷混凝土量较大采用模喷混凝土，待边墙支护工作完成后方可进行下一个循环的施工，上拱部和下部台阶扩挖距离为 4_6m. 钻爆施工要坚决贯彻浅钻孔弱爆破多循环的原则 炸药单耗控制在 0.7_1kg/m3 并做好炮孔堵塞. 岩石无法保证正常施工的地质情况采用了超前予固结灌浆措施，加固围岩强迫通过软弱带.上拱部布置 5 个孔边墙每边布置 2 个孔一序孔采用水泥_水玻璃双液浆灌注为增大注浆渗透半径和注浆效果采用缓凝剂，二序孔以纯水泥浆灌注为主；水泥_水玻璃双液浆灌注为辅，为提高水泥结石的早期强度掺入速凝剂，由于岩石破碎成孔率低采用自前而后，钻一段灌注一段的施工方法. 总之，对破碎软弱带开挖施

3、工采用超前予固结罐浆是可行的.另外加强地质予报工作和详细掌握地质情况对施工的正常进行是十分必要的只要详细地掌握地质情况因地制宜地确定施工程序，合理选择各种技术参数，妥善的施工措施，加强施工科研的观测工作就可以保证施工安全和结构的稳定，也可以提高施工质量加快施工进度. 在二龙山水电站引水系统开挖施工中遇到了数十条大小断层与洞轴线相交，隧洞围岩破碎整体性极差的地质条件.断层带内以断层泥，泥夹碎屑或碎屑夹泥为主，主要物质为灰色糜棱岩石化散碎体，结构松软遇水是软朔状态，断层以外影响带为松弛的碎裂结构围岩无自稳能力，岩体内地下水丰富受断裂控制明显，地下水呈带状，支脉状分布循环 由于隧洞围岩地质条件差，若

4、采用普通的锚喷支护加钢支撑的方法通过这么大断层是无法保证施工按全的，而采用超前予固结罐浆等方法又因该段围岩成孔能力及可罐性极差也不行.为防止塌方的发生，经多方法论反复论证采用纵横梁法施工是可行的 纵横梁法施工就是采用纵横梁超前护顶支护再以短进尺强支护进行隧洞开挖掘进的综合开挖支护方法，即先行在断层段顶拱设计边线外开挖纵横小导洞而后将小导洞用混凝土填满形成纵横混凝土梁结构再以短进尺锚喷加钢支撑支护的方法进行隧洞断层的开挖掘进. 纵横梁开挖断面为矩形（宽 高）1.82.1m 长度视断层而定，支护采用超前锚杆加木支撑，超前锚杆为 22 长 2.65m 木支撑采用1515cm 木方净排距 10cm 钢

5、筋混凝土梁断面为 1.21.8m 配筋为主筋采用 32 和 22 箍筋为 16 混凝土为 C20 二级配. 回填灌浆压力为 1.0Mpa，水灰比为 1：1，1：0.8，1：0.6，1：0.5四个比级 施工程序：开挖绑扎钢筋及灌浆管予埋混凝土浇筑回填灌浆.横梁的小导洞开挖与混凝土穿插进行. 开挖以风镐配合手风钻钻爆，出渣人工装手推车（辅以 1t?P 机牵引）运到洞外暂存渣场而后采用装载机装自卸车运至弃渣场. 支护主要采用传统的木支撑结构将 1515cm 木方用扒丁固定，行成闭合支撑. 超前锚杆采用手风钻加套筒顶入围岩，超挖部分用杂木充填并同洞壁围岩塞紧.混凝土浇筑采用混凝土拌合车运输供混凝土泵入

6、仓分层浇筑，分层高度为 60cm 用插入式振捣器振捣. 回填灌浆采用填压式灌浆法当 1：0.5 浓浆灌注 1000l 下浆量还很大时采用灌水泥沙浆的办法.水泥沙浆配合比为水：水泥：沙 0.5：1：1 为增加水泥沙浆的扩散范围并保持管路畅通在灌水泥沙浆时掺入了木钙（水泥重量的 3） 由于采用了纵横梁的施工方法对隧洞的超前护顶支护起到了重要作用，为了缩短围岩暴露时间加快支护速度，制定了上半洞领先全断面跟进，短进尺强支护多循环以快制变的施工方案. 为便于支护操作上半洞开挖高度为 2m 下半洞落后上半洞 3m 左右，每排炮进尺 0.8_1.0m 上半洞开挖采用手风钻钻孔孔深 1.0m 孔径 40mm

7、间排距，爆破孔0.8_1.0m 周边孔 30_50cm，周边孔采用 2?|光爆炸药其余为 4?|防水硝铵炸药，非电毫秒微差起爆，下半洞开挖采用反铲直接挖，挖不动的再放炮的方法 超前锚杆的施工在上半洞掌子面的顶部打一排超前锚杆，予先加固爆破进尺范围内的顶部围岩，锚杆为 22 长 3.15m，外露 20cm 间距10_15cm 倾角 15左右，钻锚杆孔与钻爆破孔同时进行.锚杆施工采用手风钻钻孔药卷式锚固剂锚固对软弱破碎带围岩因成孔能力差采用了以钢钎代替锚杆的方法.挂网时将钢筋网与纵横梁予留的钢筋头焊接牢固，以增强钢筋网的支护强度.钢支撑在加工厂制作，现场组装与挂网同时进行，在挂网与钢支撑完成后及时

8、喷混凝土. 在施工过程中如果出现塌方，要鉴别属于那种类型：要是冒顶塌方首先要在洞内出渣，当地表塌方口出现漏斗立即在漏斗上纵横铺设槽钢，纵横槽钢用 6 钢筋固定.在固定好的槽钢上面铺设杂木杆，杂木杆之间要用扒丁固牢，而后地表削坡回填石渣，地表处理好后洞内立既快速清渣.要不属此类型塌方，可采用管棚法处理方案. 管棚法施工程序： 开挖工作平台安装管棚修整拱架位置安装钢拱架安装锁脚锚杆点焊固定管棚 管棚施工前，应在塌方体上开挖一个工作平台，利用平台进行管棚施工，管棚钢管采用管径为 1.5_2.0长 3.5m 先把钢管头割成 45斜角按 20_25的角度把钢管打入塌方体内，使钢管形成悬臂梁以形成支护塌方

9、体的棚架，钢管尾部应予留 20_30cm 在外，同安装好的钢拱架焊接在一起.钢管棚架的钢管与钢管之间的距离是 5_10cm.施工时应快速施工钢拱架，在管棚与钢拱架的支护下出渣，当出渣进尺达到一榀拱架?度50cm 时又进行下一段的管棚施工.开挖过程如边墙和拱坐出现不稳定情况时要及时进行护脚锚杆和喷混凝土支护施工. 安装第一榀钢拱架时安装位置应选择在较好的岩体或者锁口混凝土的顶上使拱架达到相对稳定，同时在钢拱架安装到位后应立即施工25L=2.5m 的锁脚锚杆，锚杆应同钢拱.架焊接牢固，再用喷混凝土进行护脚. 钢拱架的间距一般小于 50cm 一榀，相邻两榀钢拱架用 25 钢 筋或 18#槽钢相连使全

10、部钢拱架形成整体受力结构. 在管棚与钢拱架安装完成后，利用管棚的拦渣作用进行出渣，每进尺 0.5m 就打一排管棚安装一榀钢拱架，当进尺 2m 左右时立即进行下一道工序；绑扎钢筋，支立模板，浇筑混凝土在塌方处理过程中我们采取边开挖边支撑边衬砌的连续分段施工方法 顶拱混凝土施工应及时快速，混凝土应加入适量的早强剂以提高混凝土的早期强度.浇筑顶拱混凝土时予留罐浆孔，顶拱混凝土达到一定强度后要立既进行边墙混凝土施工，边墙施工时先开挖一侧边墙的塌方体，当边墙开挖到 2m 左右长和满足设计高度要求时应安装下部钢支撑然后进行绑扎钢筋；支立模板浇筑混凝土. 塌方时用钢拱架与管棚法进行施工是可行的，管棚给开挖掌子面提供了一个比教安全的工作面.钢拱架与管棚联合支护适合于围岩破碎自稳性差或穿越塌方体等不良地质段的施工，是一种行之有效的方法. 如果在塌方体上形成工作平台有困难时，可在未塌方段选一适当位置，架设几榀钢支撑 16 或 18 然后将型钢从支护架顶部打入并焊在支撑架上形成悬臂棚架拦截塌落物，最后边清除塌落物边架立钢支撑，清除能架立一榀钢支撑的位置马上架立.钢支撑的两脚必须立在底部基岩上，就这样清理一空架设一榀直至开挖掌子面.以后根拒围岩实际情况再采用相应措施：如超前锚杆，超前小导管，钢插管予固结灌浆，钢筋格珊钢架，钢支撑.配合挂钢筋网喷混凝土等方法进行断层破碎带的开挖施工.