2、超前预加固。
根据地质预报及设计图纸,当遭遇断层破碎带时采用超前注浆小导管加固措施对开挖面前方的围岩进行超前预加固。超前小导管采用单根长4~5mG42无缝钢管,超前钢管周壁加工8mm压浆孔,孔间距30cm,梅花型布置,施工时以14°仰角打入拱部围岩,保证超前钢管搭接长度不小于1.0m。超前注浆一般采用水泥水玻璃双液浆,注浆压力控制在0.5~1.0Mpa,控制渗漏水。
3、开挖支护措施
断层破碎带地段采用“多打眼、少装药、短进尺、弱爆破”的原则进行开挖作业,严格控制周边眼间距及装药量,减少超欠挖及对围岩的震动。开挖完成后及时对周边围岩进行初喷封闭岩面。然后采用工字钢支撑及锚喷网联合支护,构成强支护体系,施工时控制开挖进尺,减少循环时间,采取短进尺,快循环施工方法进行施工,以便快速形成有效支护,防止塌方。支护完成后及早开挖仰拱,形成封闭结构。根据施工情况及监控量测信息,仰拱适时跟进,仰拱开挖采取左右错幅或跳槽开挖,严禁左右侧同时开挖,以避免拱脚悬空引起下沉。一次开挖长度不超过3m,开挖后立即浇筑仰拱砼。
4、加强监控量测
监控量测和光面爆破、喷锚支护是新奥法施工的三大支柱。将由专门的量测小组实施量测计划,通过监控量测了解各施工阶段地层与支护结构的动态变化,施工结构物的安全状态和对环境的影响进行全面的监控,判定围岩稳定性,支护、衬砌可靠性。并把监测结果反馈设计、指导施工。
断层破碎带地段围岩石质破碎,结构松散,构造应力集中,涌水量大等特点,在超前支护加固初期支护的同时,加密量测点,增加量测频率,进行拱顶下沉和水平收敛的量测。并根据量测结果进行数据回归分析,根据量测结果指导现场施工。当初期支护变形出现异常现象且无收敛趋势时,及时报监理工程师,经监理工程师同意后,可采取初期支护加强(如增打锚杆、增设钢支撑、补喷混凝土等)措施,并提前施做二次衬砌,并视情况可在二次衬砌中,采取增设钢筋和提高混凝土强度等措施。
5、围岩含水地段先治水
预防涌水或突水的方法主要是采取超前预探、预注浆止水。断层破碎带含水丰富时报请监理工程师及设计,根据渗水压力,确定小导管长度及纵环间距,沿隧道支护表面施工小导管,采用水泥-水玻璃双液浆对周边围沿进行压浆。施工过程中,注浆止水有两种,其一是在打超前探水孔时,若有探水孔出现涌水,对探水孔进行注浆堵水,并根据涌水情况对地层进行预注浆堵水;其二是开挖时裂隙出水点和砂岩裂隙面出水面进行后注浆止水。
a 超前探水时遇水的堵水方案
(1)根据探水孔涌水量和涌水压力分全断面帷幕注浆堵水和局部预注浆堵水。
(2)当探水孔总涌水量大于10m3/h时,应将探水孔加深至30m,如水量无明显增加,只在15m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水;如水量明显增大,则在30m长度范围内进行全断面帷幕注浆堵水,若探水孔总涌水量虽小于10m3/h,但个别探水孔出水量大于2m3/h时,则对这些孔眼进行局部注浆。
(3)若涌水量及涌水压不大时(小于0.5MPa),采用橡胶止浆塞封堵孔口,直接对探水孔进行注浆堵水。
b 裂隙出水点的注浆止水
开挖过程中遇裂隙面出水或砂岩裂隙面状出水,则采用“围截注浆法”注浆止水。先在出水点周围适当的范围内布孔注浆,以形成封闭式止水帷幕,浆液充填与大裂隙连通的小裂隙。这样从远到近,由外至里,层层缩小包围圈,在注浆深度范围内使岩溶裂隙水和砂岩裂隙面状水成为管道型涌水,最后在集中出水口作逆流注浆。
若压浆堵水后仍有水渗出,可采用半导管可采用增设盲沟引排,将水流集中在一起,用盲沟引至开挖底面水沟中,将地下水对初期支护及二次衬砌的影响降至最小。
6、加强施工过程控制
开挖过程中配备有经验的地质工程师及安全员值班,及时监控地质变化情况,指导现场施工。软弱不稳定围岩地段,主要领导轮流值班,强管理,严要求,及时处理紧急问题。