断层破碎带隧道施工技术研究及其施工过程的有限元分析
浅析隧道穿越断层破碎带的安全施工技术
横坡较为陡峭而且植被非 常茂盛 。其 中最大埋深达到５ ７ ０ ｍ，隧道全长是 ２ ７ ４ ９ ｍ， 设计的坡度是一 ９ ． ５ ％ ｏ 。 此外 ， 围岩分布复杂洞深 多属于 Ⅳ级 、 ｖ 级断
（ ４ ） 堵排水作业 在堵水方面。本案例遵循 的原则是“ 堵排结合 、 以排 为主” ， 在涌水量
一
在超前预支护方面 ， 本工程在开挖到Ｋ ３ ５ ＋ ６ １ ３ ． ７ 的时候 ， 围岩和设计是 般来说 ， 断层 以及破 碎带地段都具 有比较复杂 的结构 ， 因此 ， 我们 吻合 的， 呈现 出散块状这种结构 ， 主要为白云岩 ， 岩层进 入断层破碎 带 ， 设 在其施工 的过程中要对断层破碎带 的宽度 、 含水性 、 断层 性质 、 断层 活动 计超前支护是超前 注浆小导管 。其主要的参数为 ： 环向间距取为３ ０ ｅ ｍ， 外 性、 填充 物以及断层构造线等进行综合 的考虑 ， 整体具有 比较大 的难度 。 插角为５ 。 一 １ Ｏ 。 ， 导管 长取为Ｌ 一 ３ ： ５ ０ ｍ， 前后排的纵向间距 为１ ． ５ ｍ 。 由于施 工 另外 ， 在 我们 施工时候如果管理工作做不 好 ， 则容易导致 工序衔接方 面 、 时候初期支护 出现 了比较大的形变 ，因此我们利用循环试验对小导管 水 围岩被破坏方面等都得不到有效地控制 。 基于此 ， 我们应先确定断层的倾 灰 比、 双液比、 外插角以及注浆压力等进行了相应 的优化。 角、 走 向、 破 碎带的宽度 、 岩石破碎程度 、 地 下水活动 等方 面性质 ， 并 对地 （ ３ ） 开挖作业 质资料进行深入 的研究 ，这样才能够获取最 为合理 的施工方案 以及 正确 首先 ， 在开挖方式上 ， 本案 例使用的是 “ 环形导坑法 ” 开挖 ， 原 因上 文 的施工技术 ， 起 到保证施工安全的效果 。以下将结合具体的案例对其进行 中已经进行了分析 。 在开挖作用的过程 中， 我们要做注意做好 以下几个方 分析 。 面的工作 ： 首先 ， 加强排水工作 ， 确保洞内的干燥 性 ， 避免 由于积水 给仰拱
隧道穿越断层破碎带施工关键技术研究与实践
隧道穿越断层破碎带施工关键技术研究与实践
隧道穿越断层破碎带施工的关键技术研究与实践主要涉及以下方面：
1.施工前准备：在施工前，需要充分研究和了解隧道断层破碎带的地质情
况，包括断层破碎带的规模、特点及组合方式等，以便制定合适的施工方案。
2.隧道开挖技术：对于存在断层破碎带的隧道，应尽量避免采用全断面开挖
的方式，可结合断层带的实际情况，采用半断面微台阶、上下断面顺序开挖或微震爆破的方法。
例如，当隧道穿越局部或者大规模的断层破碎带
时，且断层破碎带处在隧道的拱部时，通常可选择半断面微台阶法来进行开挖。
这种开挖技术有利于空间的灵活运用，可有效提高施工效率。
3.隧道支护技术：在隧道开挖后，应及时进行锚喷支护，以保证隧道断层破
碎带的稳定性。
4.注浆技术：在隧道穿越断层破碎带洞口地表时，可以采用注浆技术来提高
地表的稳定性。
注浆满足设计规范要求，可以采用双层小导管超前支护进洞，采用CD法开挖施工。
具体包括钻孔和注浆两个步骤。
钻孔孔径。
长大隧道断层及破碎带施工技术探讨
长大隧道断层及破碎带施工技术探讨目前由于交通的发展，高速公路以及铁路隧道等工程数量越来越多。
在进行具体施工的时候经常会面临很多地质问题，其中最主要的就是隧道施工。
长大隧道施工的时候经常会因为围岩破碎的情况影响到整体施工进度，这种地质情况一般相对比较复杂，围岩的稳定性也相对比较差，因此经常会造成塌方或者是掉块的情况。
这时候就需要在施工的时候可以采用安全、快速、稳定的施工方案，这也是克服断层破碎带最主要的方式。
对此我们就应该要注意其具体施工技术的研究，基于此，本文将会重点分析施工的开挖技术以及支护技术的使用，以此给相关工程施工带来一定的参考。
标签：长大隧道；断层及破碎带；施工技术1 引言断层及破碎带是进行隧道施工之中最常见到的一种地质情况，要是对其认识不够或者是施工的方式不正确就会导致隧道发生塌方.情况好的话会塌方几米，严重的话就会塌方几十米，这样不仅会给隧道施工带来极大的阻碍，还会延误施工期限，增加施工成本，给隧道整体的质量安全带来严重的影响。
所以在该地质阶段进行施工的时候一定要确定出来一套安全、稳定的施工计划，然后采用科学合理的手段进行，千万不能随意施工。
对此对其具体的施工技术进行分析和研究是具有一定现实意义的。
2 工程概况长平CPA2项目全长13.755km，八座桥梁五座隧道，桥隧比重约68%，风洞山特长隧道是长平高速项目的重难点工程，也是全线唯一的特长隧道。
左洞长4911m，右洞长4902m，设计为单向分离式三车道隧道。
隧道区所处区域位于长乐-南澳北东向断裂构造带和平潭-东山北东向断裂构造带的北部，隧道地质情况复杂，其中有7条地质断裂带，隧道软弱围岩比重大，覆盖层薄，施工危险性较大，连续施工的限制性因素较多。
隧道上方还有居民饮用的南阳水库，不可控因素较多，且中间无斜井，只能从进口和出口两个工作面掘进。
施工难度巨大。
3 超前地质预报在隧道施工中，我们要坚持做超前地质预报，提前掌握隧道围岩变化情况，及时调整施工工艺、开挖的参数以及支护参数等等，更好的安排现场安全施工。
断层破碎带地段隧道施工技术要求探讨
断层破碎带地段隧道施工技术要求探讨隧道工程是岩土工程的一个重要分支，是地下工程的一种。
隧道施工技术要求在不同地段有不同的特点，断层破碎带地段的隧道施工技术要求尤为重要。
因为断层破碎带地段的岩土工程特性复杂，施工难度大，安全风险高，需要针对其特点制定相应的施工技术要求。
本文将从断层破碎带地段隧道施工技术的要求进行探讨。
一、断层破碎带地段的特点断层破碎带是地质构造中的一个重要构造单元，是由地壳中的各种构造力作用下，导致断层面两侧岩石发生破碎和变形而形成的。
断层破碎带地段具有以下特点：1.地质条件复杂：断层破碎带地段的地质条件通常比较复杂，岩性多样，构造变化大，地应力状态复杂。
2.岩石破碎：断层破碎带地段岩石破碎带的破碎度较高，岩石的物理性质会发生变化，对隧道的稳定性产生影响。
3.倾倒压宽：断层破碎带地段断层活动频繁，地应力场不稳定，易产生倾倒压力，对隧道的支护造成影响。
二、隧道施工技术要求1.地质勘察与预测分析针对断层破碎带地段，需要进行详细的地质勘察工作，掌握地层岩性、构造特征、地下水情况等。
基于地质勘察资料，进行地质力学和地下水数值模拟，对断层破碎带地段隧道进行合理的预测分析。
2.隧道设计与支护方案针对断层破碎带地段的特点，设计合理的隧道断面尺寸、支护结构和支护材料，以满足地质条件的要求，确保隧道的稳定和安全。
3.地下水控制断层破碎带地段地下水情况复杂，需要采取合理的地下水控制措施，防止隧道施工期间地下水突泄引起的围岩塌落及隧道进水事故。
4.合理的爆破施工技术断层破碎带地段岩石破碎度高，需要采用合理的爆破方案，减少爆破震动对围岩的破坏，防止爆破后岩体开裂，影响隧道的稳定。
对于断层破碎带地段，需要采用适当的支护措施，如锚杆、喷锚、预应力锚索、钢筋混凝土衬砌等，以增强围岩的稳定性。
针对断层破碎带地段，需要加强施工现场监测工作，实时掌握隧道围岩的变形情况，及时调整施工方案，确保隧道施工的安全和顺利进行。
关于断层及破碎带隧道施工技术的研究
关于断层及破碎带隧道施工技术的研究摘要：隧道工程一直以来是一项艰难而重大的工程。
隧道线路的开通对于我国交通线路的发展有着重大的影响和作用。
随着经济的突飞猛进，我国的工程建设也是越来越多、越来越复杂。
如今，隧道工程的难度在进一步加大，隧道结构变得越来越复杂，隧道扩展的范围也越来越广泛，面临的地质情况越来越复杂。
这大大增加了对隧道设计以及隧道施工的工作难度。
本文笔者将依据隧道工程一直以来的发展历史，讲述现在隧道施工的概况，实现对隧道施工中常见断层及破碎带的分析，同时提出在断层及破碎带进行施工时的处理方法。
希望本文提到的内容能够为隧道建设解决一些实际常见困难提供帮助，使得隧道工程更好更快地发展下去，建设更多质量高、建设性好的标准隧道。
关键词：隧道；断层和破碎带；施工技术；研究1前言谈到隧道工程建设，需要追溯到最原始的隧道建设的目的和意义。
由于交通不便，过去有些地方没有发达的交通网或是由于地形因素的影响，这些地带只适合进行隧道建设。
而往往在这些地区，地形条件、地质条件都不是十分良好，因此，在进行隧道施工是，往往出现许多的障碍。
其中，比较常见的断层和破碎带是隧道施工主要的两大障碍。
为了隧道施工能够向前进行，需要工作人员对隧道施工地带的地形以及周边状况进行前期探查，实现在施工中对断层以及破碎带的处理。
因此，断层及破碎带很大程度上给隧道施工加剧了难度。
2现状目前来说，隧道工程已经发展了一段时间，工作人员的技术也是有着很高的要求和水平了。
而工程配置以及设备应用也是达到了一个新的高度。
面对长久以来困扰施工人员的断层和破碎带，一些想法和技术的应用也可以解决了。
然而，事物总是不断地变化和创新的，断层以及破碎带的增多和结构复杂度的增强，都会给施工人员带来更大的困扰。
需要我们结合经验对一些特殊情况进行仔细分析，利用技术手段以及机械设备的帮助将这些困难解决。
3断层及破碎带对隧道施工建设的影响和应对方案3.1断层及破碎带对隧道施工的影响断层的出现，带来了地下高温、岩石变形以及强富水等诸多不良地质特征。
断层及破碎带隧道施工技术的探讨
断层及破碎带隧道施工技术的探讨发表时间：2018-09-03T09:01:15.623Z 来源：《红地产》2017年9月作者：温家楼[导读] 在进行道路的隧道路段施工过程中，经常会遇到断层或者破碎带，这种现象的出现会在很大程度上增加了工程的难度，引言：隧道在穿过断层或者破碎带这一地段时，会给施工带来很多的问题，施工难度的大小主要由断层的性质，以及破碎带的宽度，以及断层的含水性等多种因素的影响。
在施工过程中，要更加注意对于围岩的破坏程度，这也对施工的技术提出了很高的要求，选择合理的施工技术，才能不断地加快施工的进程。
一、断层及破碎带对隧道施工的影响以及应对的策略1.1 断层及破碎带对隧道施工的影响在进行隧道的施工过程中，最明显的问题就是挖掘难度不断的提高，施工过程中不能够保证施工人员的安全，安全性不断降低的主要原因是这些路段的岩石会出现松动的现象，并且岩石的强度很小，在受到其他力的作用时很容易出现滑落的现象。
这种现象的发生，也导致施工现场受到严重的损坏，不能够保证施工的整体性。
所以在施工过程中，要及时的关注断层和破碎带情况，并且要提前做好安全管理工作，根据实际情况，采用科学的方法进行解决。
除此之外，断层和破碎带的隧道还会很容易出现岩石黏土化，甚至会出现山体内部有泉水喷出，这些因素都会对工程造成很大的影响，工程的进度也在一定程度上受到影响。
1.2 断层及破碎带在隧道施工过程中的解决策略在施工过程中，如果遇到断层和破碎带的现象，我们要提前做好安全防范工作，并且在进行挖掘之前要做好支护工作，选择合适的支护技术，避免意外现象的发生。
在保证施工现场正常的情况下，可以通过机械进行施工，这样能够有效的防范在挖掘过程中出现倒塌的现象。
如果在挖掘的过程中，山体内部出现泉水喷出的情况，要在施工之前提前准备好填充的材料，岩石或者混凝土等，这样能够防范倒塌或者漏水的情况。
如果在施工过程中，出现倒塌的情况，一定要采取安全防范措施，并及时的进行检察和维护工作，保证工作人员的安全，以及整个工程的质量。
隧道断层破碎带施工技术探析
交 通 建 设
建材发展导向 ２ １ ０２年 ３月
隧道 断层破 碎 带施 工技 术探 析
宋 乐健
（ 中铁 二 十 四 局 福建 公 司）
摘 要： 隧道轴线与断层构造线有几种位置关系， 本文结合断层破碎带与隧道的位置关系， 介绍 了隧道穿越断层破碎带的开挖技术和支护方式 。
关键词： 道； 隧 断层 破 碎 带 ； 置 关 系 ； 前 支 护 位 超
ｌ 前 言
在 隧道 工程的建设中 ， 隧道穿越 地质 断层的情 况非常普遍 ， 断层破 碎 带稳定性差 ， 围岩破碎 ， 经常会导致工程岩 体失稳， 稍有不慎 ， 就会造 成 小则几米 ， 大则数十 米的塌方， 给隧道施工 带来极大的 困难 ， 因此 ， 加 强对破碎 围岩条件下隧道施工技术 的探索和研究 ， 是保证隧道施工质量 和安 全 的重 要 保 证 。
再进行下半断面的开挖和支护 。该法适用于隧道穿过较大规模 断层 ， 且 断 层 稳 定 性 较 差 。在 破 碎 带 岩 石风 化 破 碎 程 度 严 重 以致 几 乎 没有 自稳 能 力 的情 况 下 ， 采 用 中 留核 心 ， 边 先 行 环 形 爆 破 ， 形 开 挖 后 ， 行 临 可 周 环 即 时支 护 ， 后 爆 破 开挖 核 心 部 分 。下 断面 施 工 采 用 分 部 开 挖 法 ， 行 开挖 然 先 ２ 断层破 碎 带与 隧道 的位 置关 系 中槽 ， 左 右 交 错 开挖 马 口， 下 部 钢 架 ， 工 应 随挖 、 再 接 施 随接 、 喷 。 随 隧道穿过断层 的施工难度主 要取决于隧道 轴线和断层 构造 线方 向 （） ３ 微震爆破技术 。断层破碎带的爆破 除常规的缩短循环进尺， 控制 的相互 关系 以及断层 的性质 。隧道通过 断层带 的产状 、 宽度和隧道轴线 装 药 量 外 ， 要 合 理 设 计 周 边 部 位 的钻 眼 、 药 参 数 及 装 药 结构 ， 证 良 还 装 保 的位 置关系 ， 大致有 以下几种情 况： 好 的成 形 ， 可 能 维 护 开 挖 轮 廓 线 以外 围岩 的 原始 状 态 。其 次应 采 用 适 尽 （） １断层出现在拱部。这种情况对隧道开挖施工影响较小， 施工方法 宜的掏槽形式 、 钻爆参数及起爆顺序 。 的选择 与拱部 断层带宽度关系较大 。根据施工经验， 一般 当宽度小于 ５ ｍ 时， 可采用全 断面开挖方法 ， 但开挖进 尺要缩短， 采用微震爆 破技术 ， 并 ４ 隧道 断层破 碎带 支护技 术 （） 喷 支 护 。开挖 施 工 后 及 时 进 行 初 喷射 混 凝 土 ， 围岩 表 面 形 成 １锚 在 要加强拱部 的初期支护 ； 当拱部断层宽度大于 ５ 应考虑采 用台阶法施 ｍ， 很薄 的半 刚 性 衬 砌 ， 围岩 形 成 闭合 ， 部 应 力 很 快达 到 平 衡 ， 成 防 护 使 内 形 工较 为 安全 ， 图 １ 如 。 喷射混凝土厚度 一般为 ３ ５ ｍ， ～ ｃ 确保岩面封 闭。 初喷之后进行锚杆和 （） ２ 断层 出现 在 侧 部 。根 据 断层 的 倾 向不 同 ， 成 侧 壁 整 体 滑 塌 的危 体。 造 锚 ｅ ｍｍ， 根 长 ２５ ４ 呈 梅 花 形 布 置 ， 般 间 距 单 ．～ ｍ， 一 害也不同， 应及 时采用喷射混凝土封 闭， 钢架支护， 并在侧壁断层范围布 钢筋 网施 工 ， 杆 直径 ＋ ２ １ ｘ ．ｍ， 结合 破 碎岩 层 适 当 加 密 ； 设 钢 筋 网 片 ， 据 破 碎 程 度 采 用 ． １ Ｏ Ｏ 或 布 根 设小导管注浆加固断层岩体 ， 图 ２ 当断层延伸 至拱部范 围或断层带穿 如 。 网格 间距 ２ ｘ Ｏｍ， ０ ２ ｅ 并与锚杆焊接。 过拱圈大部范围时， 坍塌的几率增大， 应考虑采用台阶法分部施工， 并采 单层或双层 ， （） 架支 护 。钢 架 支护 可 以 加 强 初 期 支 护 ， 少 围 岩 变 形 ， 为 超 ２钢 减 并 用 喷 射 混 凝 土 、 杆等 措 施 加 强 破 碎 带 的 支护 强度 ， 图 ３ 锚 如 。 前支护提供可靠 的支点 。钢架 间距 一般控制在 ０５ １ ｍ， 向连接采用 ．～ ． 纵 Ｏ （） ３ 隧道整个从断层中通过 。当隧道通过较大规模的断层即断面全 中２ ２螺 纹 钢 筋 或 拉 杆 ， 向 间距 ０５ １ ｍ， 向与 系 统 锚 杆 焊 接 牢 固 ， 环 ．～ ． 横 Ｏ 部 穿越断层时， 采用台阶法加分部开挖法， 如图 ４ 。 复 喷 混 凝 土 至 与 钢 架 表 面 齐 平 ， 其 与 锚 杆 、 筋 网 形 成 统 一 的 受 力 整 使 钢 体 。钢架类 型采用 Ｕ型钢架 ， 根据开挖实际情况可适当调整搭接长度从 而实现与围岩的密贴。当钢架背后与围岩间空隙较大时 ， 应采用混凝土 预 制 块 或 补 喷 混 凝 土 填 实 。施 工 拱 部 钢 架 时 ， 别 注 意 加 强 锁 脚 锚 杆 的 特 施 工 质 量 ， 要 时 并加 设拱 脚 支 撑 ， 挖 完 后及 时接 边 墙 段 钢 架 。 必 开 （） ３ 超前支护 。 超前 支护方法有超前管棚和超前小导管注浆 。 超前 管 棚 选 用 较 大 直 径 的钢 管 制 作 ， 度 ４ ６ 钢 管 前 端 呈 尖 锥 形 ， 部 焊 上 长 ￣ ｍ， 尾 ８ ｍ钢筋劲箍， ａ ｒ 利用最靠近掌子面的两榀钢架作为支点， 与洞轴 线成 １～ ０ １ｏ 角 打入 拱 部 围岩 ，在 拱 顶 形 成棚 架 ， 以保 证 施 工 安 全 和稳 定 拱 部 围 ５倾 图 １ 图２ 岩 。管 棚钢 管 横 向 间距 ３～ ０ ｍ， 向 间距 一 般 不 超过 ２ 视 Ｉ岩 破 碎 情 ０５ｃ 纵 ｍ， 差 ｌ 况而 定 。管 棚支 护 的横 向宽 度 一般 为 拱顶 线 长 的 １ ～／， 棚 在横 向上 交 ／３ 管 ２ ４ 错 布 置 ，尾 部 与相 连 钢 架焊 接 牢 固 ， 以保 证 整 体稳 定性 。 小导 管 单 根 长 ３ 。 ４Ｏ 拱 部 间距 ０ ～ ． 注 浆 前 上 半 断 面 掌 子 面 采 用 喷 射 混 凝 土 ． ～ ．ｍ， ５ ． ０４ ３ ｍ， 封闭， 厚度 １～ ５ｍ， ０ １ｃ 以免注浆时渗漏浆液。注浆材料采用水泥、 水玻璃双 液浆 或 单 液水 泥 浆 ， 浆 终 压约 为 １ ＭＰ 。小 导 管在 开 挖 轮廓 上 按 设计 位 注 ． ａ Ｏ 置及角度打入， 钢管实际打人长度不得短于平均每根实 际打入长度 ３ ｃ ０ｍ， 注浆顺序环 向从两侧拱脚往拱顶先下后上进行， 浆液凝固强度达 ８ ％以后 ０ 进行开挖 ， 单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量 的 ８％。 ０ 图３ （） ４ 支护加固与注浆补强 。采用半断面开挖时 ， 下半断面开挖前 ， 必 注 ：图 卜 断层 出现在拱部 ； ２ 图 一断层小部分出现在侧壁； 要时进行 了对上半断面初期支护背后进行注浆处理 ， 填充初期支护背 后 图 ３ 断层延伸至拱部范 围或穿过拱圈大部范围； ４ 一 图 一隧道 整个 从断层中通过 。 可能 出现的空隙 ， 加强支护体系与 围岩 的整体性 。注浆孔深 １ ２ 孔距 ～ ｍ， ３ 隧道 断层破 碎 带开挖 技术 １ １ ｍ， ～ ． 梅花形布置 。开挖下半断面时， ５ 为防止拱顶 出现下沉 ， 要时拱 必 结合实 际断层情况 ， 主要采用开挖方法有 ： 台阶开挖法 、 上下 断面顺 脚 处加设对 口支撑 。特别是 当断层 出现在侧 部时 ，拱脚 与边 墙部分 ＿ Ｅ ｝ ｊ 序开挖法及微震爆破技术 。 ４ ｍｍ小导管注浆加 固， ２ 小导管长 ５ 环向纵 向间距 １ 靠近 钢架处 的 ｍ， ｍ， （） １ 台阶开挖法。当断层局部或大部分贯穿隧道拱部时 ， 以采用微 可 小导管下插打入 ， 并与钢架焊接 ， 注浆后形成上 部支护 的拱座 ， 又是下部 台阶法 ， 断层 带拱部先行开挖 ， 台阶超前 ３ ５ 下拱部 与洞身下半 部 上 ～ ｍ， 边槽 开挖 的棚护 ， 能有效防止 拱顶下沉 。 同时爆破 开挖 ， 断面 闭合较快 。当隧道整个从断层 中通过时 ， 根据断层破 碎程度，可以采用三台阶临时仰 拱开挖 法和三 台阶四部开挖 法施 工， 三 ５ 局部 坍塌处 理及 施工 要点 （） １ 断层 破 碎 带 发 生局 部 坍 塌 时 ， 加 强超 前支 护 和初 期 支 护 强 度 ， 应 台 阶 临 时 仰 拱 开 挖 法 一 般 适 用 于 Ⅳ 级 围 岩 ， 阶 长 度 １ ～ ５ 三 台 阶 四 台 ０ １ｍ，
断层及破碎带隧道施工技术的探讨
预应力减少 。所以需要在施工 时严格控制施 工人员 ， 不得 踏弯钢 筋管道 ， 减少径向力的产生 。
面。由于设计疏漏 、 工质 量低劣 、 施 监理监督不力 ， 均可能使混凝
４ 结束 语
综 上所述 ， 产生裂缝 的原 因很 多 ， 要从根 本上消 除裂纹 ， 有 定 困难 ， 但如果针 对性 的采 取措施 ， 大部分 裂纹就 可以消 除 ， 使工程质量和使用 寿命得 到极 大的提高 。一座 现代 化的大跨径 桥梁从建成到使用 ， 牵涉到设计 、 工 、 理 、 营管 理等各个方 施 监 运
工进度 ， 但在过断层带时要 加强初期支护和适当的辅助施工措施 渡过断层带。 采取超前锚杆与径向锚杆配合 ， 加厚喷射混凝土 ， 并 增设钢筋 网等措施 。 必要时还可增设格栅架 。 超前锚杆在拱部设 置 ， 杆直 径 （２ ｍ， ３ 环 向间距 ４ ｍ， 锚 Ｉ ２ｍ 长 ． ｍ， ） ５ ０ｃ 外插 角 约为 ｌ。每 ２ｍ设一环 ， Ｏ， 保证 环间搭接水平长度大 于 １ 用早强砂 ． ｍ， ０ 浆作为超前锚杆杆体与岩层孔壁间的胶结物 ， 以早发挥超前支护 作用 ， 在超前支护下掘进。开挖后立 即施作径向锚杆 ， 挂钢筋 网 ， 喷射混凝 土等进行初期支护 。 （） ２ 如果查 明断层及 破碎带为一般 ， 采用径 向锚杆 、 钢筋 网、 喷射混凝土 、 栅钢架等加强初期支护 ， 格 并在拱部施伯超前 小导 管周壁预注浆 ， 对围岩体进行预加 固和超前支护 。 在超前支护下 ， 采用上半 断面法或正台阶法 开挖 。在 台阶上部施作超前小导管 ， 上部 开挖 后并 及时施作拱部初次 喷射 混凝 土 ， 向锚 杆 ， 径 挂钢筋 网， 格栅钢架。在做好拱部初期支护后方 可开挖 台阶下部。 超前 小导管管径根据钻孔直径来 选择 ，通常在施工 中选用
隧道断层破碎带施工技术的应用分析
隧道断层破碎带施工技术的应用分析摘要：在交通建设快速发展的今天，对隧道修建的质量提出了更高要求，其中，很多地质复杂、围岩稳定性差的隧道都需要运用断层破碎带施工技术。
由于地质条件复杂，围岩稳定性不好，对施工的安全及工程的施工质量施工进度都会产生严重影响，因此，加强对断层破碎带施工技术的研究具有非常重要的意义。
本文首先探讨了隧道断层破碎带施工技术的应用，然后阐述了控制隧道变形的措施及注意事项。
关键词：隧道断层；破碎带；施工近年来，我国对交通建设的投资力度逐步加大，隧道工程项目也越来越多，对于施工的技术要求也越来越高。
在隧道工程施工中经常会遭遇断层破碎带施工的情况，采取科学合理的施工方法是保证工程安全、稳定、快速施工的首要条件。
本文以某隧道工程施工为例对断层破碎带施工技术的应用进行探讨。
1工程概况某隧道工程在出口工区施工时遭遇断层破碎带，宽度在50m左右，围岩能力差，给施工造成极大困难。
面对这一现状，综合考虑各种因素，决定采取在拱部设超前小管棚注浆预固结围岩的保护，然后再采用大拱脚台阶法施工的方法。
2工程地质2.1地层岩性褐黄色、灰黄色、灰褐色，硬塑状，夹10～30%的碎石角砾，粒径2～200mm，局部偶夹块石，石质为页岩、砂岩、板岩、泥质灰岩等。
分布于隧道进出口坡面上，厚0～3m，属I&I级普通土。
属C组填料。
2.2地质构造来速2#断层（F16）为区域性逆断层，大致在DK157+550附近地表与线路相交，断层大致走向N32°E，倾向NW，倾角70°左右；两盘均为（Ptbnbq(3)）地层；断层破碎带带宽50m，由断层角砾、断层角砾岩、压碎岩组成[1]。
3水文地质及特征该断层区域地下水主要为构造裂隙水，构造裂隙水赋存于断层带、褶皱带、构造节理裂隙中，含水量相对丰富，地下水受大气降水补给，通过裂隙、孔隙径流，多以片状、线状在低处向冲沟排泄。
4超前小管棚施工4.1 小管棚及注浆设计采用Φ42mm小导管布设在拱部，导管外插角10～12°，每环38根，每根长3.5m，环向间距40cm/根，纵向间距2.4m/环，即每施作一排小导管，开挖支护2.4m，压注1:1纯水泥浆（w/c=1.0），采用P.042.5R普通硅酸盐水泥，注浆压力为0.2～0.3MPa。
隧道穿越断层破碎带施工技术研究
隧道穿越断层破碎带施工技木研究■李超中铁十八局集团隧道工程有限公司，重庆4007(>(丨摘要：隧道在施丨「.过程中遇到断层破碎带.极易造成隧道失稳塌方和变形，使安全风险变高t在施丨:过程中采用超前地质预报方 法综合判断掌子面前方地质情况，通过与设计图纸地质情况进行比较，及时采取桕应的支护措施，调整或加强支护参数，可确保 隧道施E质量及安全。
以成昆铁路月直山隧道穿越金口河逆断层施J.为例，探讨了隧道在穿越断层时的施工方法和措施。
关键词：隧道；断层；超前地质预报；施工方案断层（断裂）及其破碎带是隧道工程施工中遇到的最常 见、最为复杂的不良地质体之一，在断层（断裂）及其破碎 带中，发生的隧道洞内工程地质问题极为复杂也极为严重，其中不仅包括有断层（断裂）破碎带围岩的失稳坍方、涌水 问题，还包括断层带上盘侧过饱水断层及、破碎岩夹黏土 坍塌涌泥，以及构造岩失稳坍方和变形问题M1,严重地威 胁隧道的施工和隧道施工人员的人身安全。
1工程概况月直山隧道地处金口河-新特克区间，全长141185m,双线隧道。
最大埋深约1810m,不良地质有岩堆、危岩落石、大变形、高地应力、岩爆、突泥突水、断层等。
金口河逆断 层与线路交于D K241+045附近，交角约50°。
该断层为一东 南倾向逆断层，位于Pteb、Z b d白云岩及板岩、变质砂岩地 层之中，倾角50° ~，断层破碎带主要为板岩及白云岩组 成的断层角砾岩，宽约8(lmc2施工方案2.1施工组织由进口平导3#横通道转入正洞挑顶完成后，先向小里程方向掘进至D K240+938，以利用此60m距离进行仰拱栈桥及衬砌台车组装。
2.2施工工艺流程月直山隧道穿越断层时严格按隧道穿越断层施工组织流程施工，穿越断层施工工艺流程见图1。
图1断层破碎带施工工艺流程2.3超前地质预报2.3.1物探法物探法分为地质雷达法和地震波反射法。
采用地质雷 达法进行超前地质预报，需在隧逍掌f l T i l'h彬晋测线。
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上海交通大学 学位论文原创性声明
本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工 作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集 体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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上海交通大学工程硕士学位论文
ABSTRACT
Tunnel and reasonableness of results by 3D FEM, some measuring items were carried out such as ground surface settlement, arch crown settlement, cross-section convergence of tunnel, the stress in shotcrete and touch pressures between initial and second lining during construction. The varying laws of the deformation of surrounding rock and pressures applied to structures during construction steps are analyzed, and comparison between field measuring data and calculated results has shown that two results get an approximately agreement. As can be seen from the analysis of this paper, when the tunnel is driven in fragmentized surrounding rock at fault with shallow depth, the construction measures such comparatively strong presupport structure, excavation in short bench method, short excavation, early closure of support structure have to be taken in order that the tunnel is driven smoothly and safely. Keywords: fault, loose and fragmentized surrounding rock, tunnel, presupport, three dimension finite element method(3D FEM), numerically simulate, field measuring
上海交通大学工程硕士学位论文
摘
要
断层破碎带隧道施工技术研究及其施工过程的有限元分析
摘
要
本文以宜万铁路广成山隧道为背景，在系统地分析和总结广成山隧 道及国内外隧道断层破碎带隧道施工经验的基础上， 提出了安全通过断 层破碎带地层的隧道施工技术，指出必须从破碎围岩结构松散、粘结力 差，开挖后松动早、来压快，易塌方的特点入手，对其早支护、短进尺、 早封闭、加强支护，同时结合其它辅助手段综合应用，取长补短，才能 安全通过断层破碎带。 对广成山隧道断层破碎带在采用所提出的密排小导管预加固技术 措施后的施工过程，进行了三维有限元数值模拟。根据数值计算结果， 分析了拱顶下沉、水平收敛、初期支护喷射混凝土的内力及锚杆的轴力 随施工过程的变化规律，得到了一些初步的有意义的结论。用这些初步 的结论指导施工，顺利通过了广成山隧道的断层破碎带。 为了检验所采取的针对隧道断层破碎带的施工技术的有效性及有 限元计算结果的合理性， 在断层破碎带隧道的施工过程中进行多项项目 的施工监测，如地表沉降、拱顶下沉、隧道断面收敛、初期支护喷射混 凝土的内力及初期支护与二次衬砌之间的接触应力等， 并分析了围岩变
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学位论文作者签名：姜延华
指导教师签名：陈龙珠
日期：2005 年 10 月 20 日
日期：2005 年 10 月 20 日
上海交通大学工程硕士学位论文
第一章
绪
论
第一章 绪
论
1.1 引
言
随着我国经济建设快速发展和国民经济的持续增长，作为重中之重的铁路交 通，显示了其特殊的重要地位。东西部铁路交通发展的不平衡，也是导致经济发展 的地区差异越来越明显的重要原因之一。发挥区域优势、建立特色产业带和产业园 区已经成为国民经济发展的增长点之一。而铁路交通作为国民经济的重要命脉，以 其特有的优越性和巨大的运能，在经济交流中发挥着不可替代的作用。 铁路隧道是铁路工程结构的重要组成部分。我国地域辽阔,南北长约 4000 km，东 西长约 4 500 km，地势海拔高差达 5 000 m 以上，地表起伏很大，峡谷、丘陵、高 山遍布在三分之二国土上，山岭重丘区比重大，而且多分布在西北、西南、东北和 中南部地区。“经济发展，交通先行”，在我国“十五”规划中对加强铁路国道主 干道建设，完善铁路网络，开发大西北，逐步提高路网通达深度的形式下，我国铁 路隧道将会穿越高山峻岭、大江、海湾而迅速发展起来。据不完全统计，至上个世 纪末，已建成的铁路隧道已有 1000 多座，比较有代表性的如：大瑶山铁路双线隧 道（18.259 km）、秦岭单线铁路隧道全长 12.268km，圆梁山单线铁路隧道（11.128 km）、米花岭隧道（9.392km） 、以及秦岭终南山铁路隧道（18.004 km）等[1]。 山岭重丘地区修建铁路，为了保证线路技术等级、改善线形、缩短铁路里程及 环境保护或在实际地形、地质条件的限制下迫使线路无法避开某些地质不良地段而 常常会形成众多的桥隧群，这些区域往往地层岩性复杂多变，滑坡、岩溶、涌水、 软岩、断层等常常可见。受地质构造的严重影响，有些地段成为破碎带，在这些地 区修建山岭隧道，由于设计不周及施工方法不合理而造成在施工中产生塌方、仰坡 失稳、边坡滑塌或投入运营后衬砌开裂变形等工程地质灾害的现象并不罕见。 山岭隧道断层破碎带是隧道掘进的大敌，尤其是埋深较浅时，断层破碎带隧道 的设计及施工方法的合理与否对整座隧道顺利施工、保证工期和质量起着极为重要 的作用。由于围岩破碎，且埋深较浅，围岩的自稳能力很差，如果在开挖之前不采 用有效的预加固措施，因隧道开挖后围岩不能形成有效承载拱，必然造成隧道的坍 塌，给施工人员的生命安全和设备安全造成直接威胁。我们国家隧道工程的实践经 验是“怕软不怕硬”，即在稳定性好的坚硬围岩中的隧道施工有相应的应对技术措
学位论文作者签名：姜延华
日期：20权书
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ABSTRACT
With the Guangchengshan Tunnel of Yichang-Wanzhou Railway line taken as engineering background, the construction experience of tunnel at fragmentized surrounding rock in domestic and overseas in tunnels is first analyzed and summarized in this paper, and the construction technical measures are put forward. To proceed with the properties of fragmentized surrounding rock at fault such as looseness of its structure, poor cohesion, becoming less crowded and giving birth to pressure and subsequent collapse after excavation, the following technical measures have to be taken including presupport, bench excavation method with short excavation, early closure of support structure, strengthening the support structure and closing excavation face as necessary with shotcrete, so that the fragmentized surrounding rock at fault can be passed safely. Three Dimension Finite Element Method (3D FEM) is chosen to simulate mechanical properties of the presupport of closely-set small-diameter pilot steel pipes for Guangchengshan Tunnel at fault and initial support structures during excavation. According to the results of calculation, the laws are analyzed that the arch crown settlement, horizontal convergence between arch feet, inner stress in shotcrete and axial force of bolts vary with each construction step, and some meaningful results are attained to instruct construction, and finally the fragmentized surrounding rock at fault was safely passed through. In order to prove the effectiveness of construction techniques put forward for the fragmentized surrounding rock at fault in Guangchengshan