破碎带处理方案

目录1概述 (2)2施工原则 (2)3超前地质预报 (2)4施工方案、施工方法 (3)4.1施工机械、材料的准备 (3)4.2初期支护及辅助施工措施 (3)4.3断层破碎带施工 (17)4.4开挖 (17)4.5初期支护 (17)5施工组织措施 (17)6安全事故应急准备及响应预案 (18)1概述洞库在踏勘过程中，共发现5条断裂及破碎带，破碎带发育规模较大。

第一断裂破碎带（F1）为扭性断裂，地表产状为：走向N320E，倾向NW，倾角近陡立。

影响带宽度约18-20米左右。

第二条断裂破碎带（F2）为扭性断裂，地表产状为：走向N400E，倾向NW，倾角近陡立。

影响带宽度约9-10米左右。

第三条断裂破碎带（F3）为扭性断裂，地表产状为：走向NE，倾角近陡立。

影响带宽度约9-10米左右。

第四条断裂破碎带（F4）为压扭性断裂，地表产状为：走向N390E，倾向SE，倾角570。

影响带宽度约2米左右。

第五条断裂破碎带（F5）为压扭性断裂，地表产状为：走向N30E，倾向NW，倾角410，影响带宽度约2米左右。

2施工原则断层段严格按“早预报、先治水、前支护、短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤量测，步步为营，稳步前进”的原则组织施工。

3超前地质预报采用开挖地质素描、超前钻杆、地质雷达进行超前地质预报。

4施工方案、施工方法根据超前地质预报所揭示地质断层及地下水的水量情况确定采取超前锚杆、超前小导管预注浆、超前长管棚预注浆等方式对破碎带进行加固，锚杆，需拱架支护时，应在洞外按照毛洞开挖尺寸提前制作拱架，钢拱架紧跟开挖施作，确保施工安全和工程使用安全。

4.1施工机械、材料的准备根据设计单位提供的岩土工程勘察报告及开挖地质素描、超前钻杆、地质雷达进行超前地质预报的情况。

施工机械、材料提前进场，确保进入破碎带后能够顺利进行施工。

4.2初期支护及辅助施工措施（1）喷射混凝土喷混凝土采用湿喷方式施做。

①集料要求粗集料：粒径不大于15mm。

细集料：中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率5％～7％。

粗细集料符合现有规、标准的要求。

②喷混凝土方法采用湿喷工艺，工艺流程见湿喷混凝土工艺框（图4-1）。

喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产，搅拌生产混凝土时，按实验室确定的配合比严格控制。

采用混凝土搅拌运输车直接运输至工作面。

③主要施工技术措施和要求喷射混凝土前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，如有欠挖及时处理后再喷;在特殊地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。

施工机具布置在无危石的安全地带。

喷射前设置控制喷混凝土厚度的标志。

检查电线路、设备和管路。

喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。

按施工前实验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业，在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。

首次喷射混凝土厚度不小于50mm。

喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行，有较大凹洼处，先喷射填平。

喷嘴与岩面垂直，距受喷面0.6～1.0m。

施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。

（2）锚杆①概述锚杆类型有砂浆锚杆、中空注浆锚杆、低预应力锚杆三种。

②施工方法砂浆锚杆施工：用风钻钻孔，成孔后，利用牛角泵往孔注入水泥砂浆，然后再人工插锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。

中空式注浆锚杆：成孔后，先插入杆体并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管，然后采用HFV-5D型注浆机注浆，待水泥浆终凝后扭紧固定孔口垫板的螺栓。

低预应力锚杆（用于出口小间距段）：成孔后，先插入杆体并安设止浆塞和孔口垫板，插入排气管，固定一端然后对锚杆施加预应力，固定孔口垫板螺栓，采用HFV-5D型注浆机注浆。

③锚杆施作工艺见锚杆施工工艺框（图4-2）。

④施工技术措施开挖初喷后，尽快钻孔、安设锚杆，然后复喷至设计厚度。

锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除油污、除锈。

锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求，砂浆锚杆用的水泥砂浆，其强度不低于M20，水泥用普通硅酸盐水泥，砂用中砂，粒径不大于3mm。

中空式注浆锚杆用的注浆材料、配比、注浆终压应满足设计要求。

钻锚杆孔: 测量组按设计要求画出位置；保持锚孔顺直; 钻孔深度及直径与杆体相匹配。

图4-1 湿喷混凝土工艺框图锚杆安装：杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，砂浆W／C符合设计要求；有水地段先引出孔的水或在附近另行钻孔再安装锚杆；锚杆孔砂浆饱满密实，砂浆添加适量的微膨胀剂；锚杆垫板与孔口混凝土密贴。

随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。

预应力锚杆施加应力应符合设计规定。

图4-2 锚杆施工工艺框图（3）钢筋网铺设需铺设钢筋网片时，使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于24cm。

人工铺设，必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。

钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，这样受力较好。

喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。

钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。

（4）钢架支撑的施工①概述Ⅳ级围岩段间距0.8～1.2m/榀;Ⅴ级围岩段间距0.6～0.8m/榀。

②制作安装钢架采用I18，钢架支撑按尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按技术交底执行,保证每节的弧度与尺寸均符合要求,每节两端均焊连接板,节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠，洞外加工后试拼检查。

支撑按要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。

钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。

拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。

超挖较大时,拱背垫填混凝土垫块,以便抵住围岩，控制其变形的进一步发展。

两排钢架间用φ22钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m，以便形成整体受力结构。

③施工技术措施在开挖及初喷混凝土后及时安装。

钢架与围岩之间的间隙用喷混凝土喷密实，禁止用石块、木楔、背柴等填塞。

钢架安装时，严格控制其轮廓尺寸，且预留沉降量，防止侵限；钢架安装好后，用锚杆锁固固定，防止其发生移位；钢架要全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度满足要求。

拱架施工工艺图见（图4-3）。

（5）超前小导管施工①概述围岩断层破碎带，软弱浅埋，地下水发育地段施作超前小导管注浆支护，以确保施工安全。

小导管规格：φ=42mm，L=3.5m。

环向间距40cm，纵向搭接长度不小于100cm，外插角5°～10°，注浆采用水泥砂浆，涌水量较大的松散破碎带采用双液浆。

图4-3 拱架施工工艺框图②施工方法超前小导管采用多功能台架风钻钻孔，用风钻将小导管顶入，注浆泵注浆。

按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。

将导管前端加工成尖锥状，尾部焊一圈φ6加强筋。

除尾部1m外，管壁四周钻φ10的压浆孔，以便浆液向围岩压注。

钻孔后，用去掉回转头的风钻将钻杆换成特殊钎尾，用冲击的办法将导管贯入孔中。

为防止注浆漏浆，在小导管的尾部用塑胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与岩壁间隙堵塞严密。

钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，以便与注浆管路连接。

注浆前导管孔口先检查是否达到密闭标准，以防漏浆，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防工作面坍塌。

然后按设计比例配浆，水泥砂浆水灰比1:1,采用注浆机压注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。

当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆。

注浆结束后，将管口封堵，以防浆液倒流管外。

施工工艺见超前小导管施工工艺框（图4-4）。

图4-4 超前小导管施工工艺框图③施工技术措施超前小导管外插角控制在10°～25°，与线路中线方向大致平行。

孔位钻设偏差不超过10cm，孔眼长大于小导管长，钢管顶入长度不小于管长的90％,并用高压风将钢管中的砂石吹出。

（6）超前长管棚施工大的破碎带地段采用超前长管棚超前注浆加固。

长管棚直径Φ108mm，长度10～40m，环向间距0.4m，外插角1～3°。

①施作导向墙在施工超前长管棚前先架立两榀I18钢架，间距0.75m，用连接筋焊接成一整体。

在钢支撑上安装布设对应管棚个数的Φ140mm，长120cm的导向钢管(比导向拱砼伸出20cm)，导向钢管环向间距0.4m，位置对应大管棚设计位置，纵向仰角与大管棚外插角设计一致。

导向钢管的安装要测量精确定位，使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。

然后用C20砼将钢支撑和导向管包裹浇筑厚100cm作为止浆墙（套拱），套拱完成后，喷射15cm厚砼封闭周围。

②搭设钻孔平台架、安装钻机用方木搭设钻孔台架，平台上满铺木板，搭设牢固，以防钻孔时钻机晃动。

③钻孔采用管棚钻机，从导管钻孔。

开孔时，低压慢转，钻进过程中利用经纬仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以。

④安装大管棚钢管管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，节长6m和4m 管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，管壁上每隔15cm交错钻Φ10～16mm的压浆孔，以便浆液向围岩压注。

管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防浆液流出，导管中增设Φ22的钢筋笼提高导管的抗弯能力。

⑤注浆注浆前先将孔泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。

浆液采用水泥浆，水泥浆水灰比0.5：1，注浆压力不应大于0.2MPa，注浆参数应根据现场试验予以调整。

施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻定一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。

管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，续灌注浆，达到设计注浆量注浆压力时，方可停止注浆，注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管，以增强管棚刚度。

长管棚施工工艺框图如下页图4-5所示。

断层破碎带或地下水发育地段、易塌方地段采用管棚超前注浆加固。

管棚直径Φ89mm：长度10m，两环之间搭接长度不小于3m，每节钢管两端均预加工成外丝扣，同一断面接头数量不超过总钢管数量的50%，环向间距0.4m，外插角小于12°钢管上钻注浆孔，孔径10～16mm，呈梅花型布置，尾部留150cm不钻孔为止浆段，其它施工方法同Φ108超前长管棚施工。

浆液配制图4-5 大管棚施工工艺框图（7）超前注浆施工地下水发育地段，施工时可能会引发突水涌泥，采取“以堵为主，限量集中排放”的原则，通过超前预注浆控制地下水流失，保证施工安全。

采用开挖地质素描、超前钻杆、地质雷达进行超前地质预报后，根据预测结果按设计要求进行注浆堵水和加固地层，然后再进行开挖施工。