摘 要: 社會主義經(jīng)濟的發(fā)展促進了道路交通事業(yè)的改革,最近幾年國家加大投資力度高鐵路道路建設,這些都促進了高壓富水斷層安全快速施工技術成為制約巖溶地區(qū)隧道修建的重點內(nèi)容。針對這一點,本文以具體實例為對象分析了鐵路隧道高壓富水斷層施工的相關技術。
關鍵詞:鐵路隧道高壓富水斷層施工技術
中圖分類號:U45 文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2011)06(b)-0000-00
1實例概況
1.1工程狀況
某鐵路隧道工程的起訖里程DK98+212~DK106+783,全長10152m。洞身線路縱坡為人字坡,進口段3246m為0.3%~0.8%的上坡,剩余段為1.7%的下坡。嶺頂?shù)匦纹鸱^大,嶺脊兩側(cè)溝谷發(fā)育,一般呈“V”字形,地形條件十分復雜。隧道最大埋深795m。隧道在施工過程中采取了鉆爆法進行操作,平行導坑全長貫通輔助正線施工,平行導坑長11323m,結(jié)合平導超前對地質(zhì)狀況深入勘察,這樣可以為施工方案的制定提供有利信息。
1.2斷層情況
通過平導下坡進行相關的開挖,一般深入控制在DzK114+780平導掌子面,然后左側(cè)會形成直徑0.5m的空洞,不斷流出流體狀斷層角礫夾斷層泥,斷層角礫則是由凝灰?guī)r、頁巖碎塊等融合而成。這種物質(zhì)先是灰色狀態(tài),然后不斷變?yōu)榛液谏鏊?0m3/h,共涌出砟體約800m3。隨著清理工作的不斷開展,整個空洞口大小也在不斷變化,最后直接會超過2.1 m。結(jié)合相關數(shù)據(jù)研究得出,平導為凝灰?guī)r,前方為碳質(zhì)頁巖,兩種巖體為斷層接觸,平導和斷層之間存在焦點。在施工掌子面左側(cè)拱部則先接觸到含水的斷層,造成涌水突泥砂,使得此段地下水壓力為2.0MPa。
正洞施工里程DK114 +696,施工環(huán)節(jié)對正洞運用TSP203超前地質(zhì)預報系統(tǒng)和地質(zhì)超前探孔分析,得出斷層帶是DK114+696~DK114+725,長29m,和線路夾角60°~70°,斷層帶物質(zhì)是斷層角礫巖夾斷層泥,斷層角礫則是凝灰?guī)r、頁巖碎塊、含高壓構(gòu)造水,地下水壓力在2.0MPa。超前探孔單孔出水量達15~20m3/h,常會造成突泥(砂)、涌水等問題。
2 正洞穿越斷層的施工
2.1 超前支護、加固
2.1.1 帷幕注漿加固
對DK114+696~DK114+725段選擇帷幕注漿實施加固,注漿長度達47m,掌子面設3環(huán)周邊注漿孔,注漿加固圈范圍要保證輪廓線外大于6m。注漿孔孔底的間距在3m,擴散半徑達2.0 m。操作過程選擇了前進式分段注漿,注漿過程按照先下部后上部,若位置相同則使用先外圈后內(nèi)圈,同一圈則根據(jù)隔孔間隔鉆注。水泥漿液選擇0.8∶1~1∶1,注漿終壓3~4MPa。這樣能維持上部斷面施工階段的掌子面處于穩(wěn)固狀態(tài),上部斷面使用水平注漿進行固定,長度控制在30m以上,間距1.5m×1.5m,梅花形布置。
2.1.2 圍巖超前支護
選擇管棚工作室沿拱部開挖線,同時要設置兩層?108mm超前管棚,管棚在施工過程中要選擇合適的施工流程,且在材質(zhì)使用上選擇無縫鋼管,壁厚δ=8mm,環(huán)向間距達40cm。管棚施工結(jié)束后安裝4根?22mm鋼筋(螺紋鋼),接著選擇水泥單液漿注漿。
2.1.3 超前泄水減壓
施工過程中需要顧及到隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)狀況,這樣可以使正面涌水量壓力大小一致。同時能夠維持帷幕注漿操作流程的有序進行,在開挖之前沿著隧道外輪廓安布置7根縱向泄水孔,以此把水流共同處理引流。泄水鋼花管選擇無縫鋼花管,外徑在108mm,壁厚在δ=8mm。泄水孔深47m,鋼花管管端需布置于水量增多的位置,且對外插角1?~2°。
2.2正洞隧道斷層段開挖支護施工
2.2.1 斷層段開挖支護施工方法
開挖在帷幕注漿和管棚支護下進