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穿越断层及破碎带隧道施工方案

一、施工方法选择

根据断层及破碎带的地质条件（宽度、岩体稳定性、埋深等），针对性选择以下施工方法，确保隧道安全穿越，同时减少对施工进度的影响。

1.1小宽度稳定断层施工方法

当断层宽度较小、岩体为坚硬岩块且挤压紧密、围岩稳定性相对较好时，无需变更前后段落施工方法，仅通过加强初期支护+辅助施工措施渡过断层带，具体措施如下：

超前支护：拱部设置超前锚杆，配合径向锚杆使用。超前锚杆参数：直径Φ22mm，长度3.5m，环向间距40cm，外插角约10°，每2m设一环，环间搭接水平长度＞1.0m；采用早强砂浆作为胶结物，提前发挥支护作用。

初期支护：开挖后立即施作径向锚杆、挂钢筋网、加厚喷射砼；必要时增设格栅架，确保围岩稳定，防止坍塌。

1.2一般断层破碎带施工方法

针对一般断层破碎带（岩体破碎但埋深适中），采用超前小导管周壁预注浆+加强初期支护+台阶法开挖，具体流程如下：

超前支护：拱部施作超前小导管周壁预注浆，对洞周岩体预加固。小导管参数：管径φ42～50mm（直热轧钢管），长度3.5m～5.0m，外插角10°～20°；管壁每隔10cm～20cm交错钻孔（孔径6mm～8mm，孔口150cm段不钻孔）；采用水泥砂浆或水泥水玻璃浆液灌注，导管环向间距30cm～50cm，纵向两组导管水平搭接长度≥1.0m。

初期支护：施作径向锚杆、钢筋网、喷砼、格栅钢架，形成联合支护体系。

开挖方式：采用上半断面法或正台阶法开挖。台阶上部施作超前小导管后开挖，及时施作拱部初喷砼、径向锚杆、钢筋网、格栅钢架；待拱部初期支护完成且稳定后，再开挖台阶下部，避免下部开挖扰动上部围岩。

1.3浅埋断层破碎带施工方法

当断层出露于地表沟槽、隧道为浅埋时，采用地面处理+洞内支护结合的方式，具体措施如下：

地面处理：设置地面砂浆锚杆（垂直布置），配合地面加固、排泄地表水及防止地表水下渗措施。地面锚杆参数：间距1.0m～1.5m（矩形或梅花形布置），直径Φ18mm～22mm，长度根据覆盖厚度确定，锚固范围根据地形和推测破裂面确定。

洞内支护：参考“1.2一般断层破碎带施工方法”，加强洞内超前支护及初期支护，防止地表沉降导致隧道变形。

1.4大宽度极破碎断层施工方法

当断层宽度大、岩体极破碎时，采用注浆管棚+钢架超前支护+半断面开挖，具体方案如下：

超前支护：

管棚参数：长度10m～40m（单组能穿过断层则用单组，需分组时纵向搭接长度≥3.0m）；管径80～150mm（优先采用Φ108厚壁热轧无缝钢管），环向钢管中心间距为管径的2～3倍（即30～40cm）。

钢架参数：根据地质情况选用型钢或格栅，间距0.8～1.0m一榀，与管棚形成联合超前支护体系。

开挖方式：管棚支护下采用上半断面先开挖，施作上半断面锚、网、喷、钢架等初期支护并确认稳定后，再开挖下部，避免全断面开挖导致围岩失稳。

二、关键施工工艺

2.1超前锚杆施工工艺

测量布孔→钻孔→清孔检孔→锚固药包处理→推入药包→插入杆体

测量布孔：根据设计位置和间距，在拱部开挖轮廓线的掘进齐头岩石上，用红（白）油漆标注孔位，确保孔位准确。

钻孔：按标注孔位钻孔，孔位偏差＜5cm，钻孔保持直线（外插角6°～10°），孔深误差±5cm；采用风动凿岩机钻孔，确保钻孔质量。

清孔检孔：钻孔完成后，用高压风清除孔内岩屑，检查孔深、孔径及垂直度，不合格孔需重新钻设。

锚固药包处理：检查锚固药包（受潮结块禁用），按产品试验确定的时间在清水中浸泡，随泡随用，避免药包失效。

推入药包：将浸泡后的锚固药包缓慢推入孔内，用木棍送至孔底，防止药包破裂影响锚固效果。

插入杆体：人工手持插入杆体，若困难可采用锤击或风动凿岩机送入，确保杆体居中，孔口药包胶结体饱满。

2.2超前小导管周壁预注浆施工工艺

施工准备→测量布孔→钻孔→安装小导管→管路连接与孔口密封→压水检查→拌浆→注浆→压力流量达标判断→结束

施工准备：检修风动凿岩机、注浆泵（BW—250/50型）等机械设备，确保性能正常；准备小导管（按设计加工钻孔）、浆液原料（水泥、砂、水玻璃等）。

测量布孔：在掘进齐头岩面上，按设计间距和外插角测放孔位，用油漆标注，确保孔位偏差＜5cm。

钻孔：采用风动凿岩机钻孔，孔径比小导管直径大2～3mm，孔深比小导管长度长5～10cm，外插角10°～20°，钻孔后清孔去除岩屑。

安装小导管：将加工好的小导管插入钻孔，导管外露长度满足注浆连接要求，管身与孔壁间隙用速凝砂浆封堵，防止注浆漏浆。

管路连接与孔口密封：用高压软管连接小导管与注浆泵，孔口采用密封装置（如止浆塞）密封，确必威体育官网网址封严实无泄漏。

压水检查：启动注浆泵压水，检查管路密封性及孔内