（山西路桥第一工程有限责任公司山西太原030006）
【摘要】我国山地面积广大，路桥隧工程技术发展的好坏决定着我国交通是否通畅，其中，地下工程领域更是受到业内人士的广泛关注。修建隧道穿越山岭，可以更好地保护原始地表环境，也能缩短里程，节约资源，而在施工过程中经常会遇到断层破碎带，其施工技术较为复杂。基于此，本文将着重分析探讨隧道穿越断层破碎带开挖支护施工技术，以期能为以后的实际工作起到一定的借鉴作用。
【关键词】隧道；断层破碎带；开挖支护
【中图分类号】U455【文献标识码】A【文章编号】1002-8544（2016）22-0038-02
1.隧道开挖支护概述
在隧道施工的开挖前，施工人员要根据隧道的总体施工安排情况来开工，只有这样才能有效地提高施工的效率和质量。隧道的开挖，可以简单地分为全断面法开挖和台阶分部法开挖。在施工的过程中，要根据隧道的地质条件，对其选择适合的开挖方法才行。对于全断面法开挖，其施工钻孔时需要配备多功能台架的配合风钻，完成一次性爆破成型。对于台阶分部法开挖，在我们施工的时候，可以在隧道的上台阶和下台阶的部分进行施工，必要时可以使用多功能平台风钻机，对其进行打眼施工，使其开挖支护成型。总体来说，我们要根据隧道每天的最大出渣量，使用出渣的机械设备，合理配备装渣，在掌子面上，需用挖掘机装渣。当然也要考虑到隧道的断面以及施工场面的狭窄问题，对于这些问题，要选用合适的外形尺寸以及经济实用型的自卸汽车对其进行出渣作业，只有这样，才能高质量地完成隧道的开挖工程。
2.断层破碎带对隧道的影响
在隧道工程施工过程当中，如果遇到断层破碎带，一定会对开挖施工造成非常严重的影响。（1）断层破碎带会对隧道岩体的强度造成很大程度的影响，同时，其也会对岩体的完整性造成影响。（2）断层破碎带的存在，会对结构表面的抗滑阻力造成严重的影响，对隧道的稳定性造成很大程度的影响。因为断层破碎带会对周围岩体造成影响，所以，在具体施工的过程当中，要对断层破碎带宽度进行相应的处理。另外，断层破碎带会存在着十分明显的粘土。在施工阶段。如果没有进行科学合理的处理，将会导致涌水与涌砂的现象。这会对隧道围岩的稳定性与支护体系的稳定性造成严重的影响。
3.隧道穿越断层破碎带开挖支护
3.1洞口长管棚
以某工程实际为例。（1）导向墙施工。导线墙设计界面尺寸为1×1m，使用C25混凝土，导向墙使用2榻I20a工字钢，在钢架的外缘布置厚度为5mm的导向钢管，对钢架和钢管进行焊接，各个单元使用螺栓进行连接（2）长管棚施工。在现场将长管棚加工好以后，使用汽车运输到工作面，使用管棚钻机进行长管棚的施工，一次性完成长管的安装，并使用套管跟进法进行钻进，使用高压注浆泵进行注浆。设计注浆压力为0.5~2MPa，浆液水灰比为1:1，在进行注浆之前要先进行注浆试验，并结合具体情况对注浆参数进行调整，完成注浆后，利用M10水泥砂浆对钢管进行填充，按照Q=πR2Lη估算单根管棚的注浆量，在公式中注浆钢管之间的距离为L0，浆液扩散半径为R=0.6L0，围岩孔隙率为η，钢管长度为L0。在进行注浆时，根据钢管施钻的顺序从小到大逐步增加压力。管棚施工属于超前支护，需要在开挖好隧道暗洞之前完成，首先将注浆孔做好，然后进行检查孔的施工。相同断面中接头数量要控制在50%以内。使用隔孔注浆的方式进行施工，初步压力为0.5～1MPa，终压为2MPa，在施工过程中要持压15min后结束注浆。完成注浆孔注浆后，打设检查孔钢管对注浆质量进行检查，最后检查钢管中注入的砂浆是否封堵好。在进行洞口长管棚施工之前，要对预埋套管进行定位，按照设计要求进行长管棚导向墙施工，并利用测斜仪对钢套管的倾斜度进行控制。此外，在进行钻进时，要使用测斜仪对长管棚管的倾斜度进行检查，并将钻孔的钻进长度以及钻孔的地质记录工作做好。要按照设计要求对管棚的外插角进行控制，保证管棚的支护效果，并避免长管棚侵入开挖净空，降低管棚超前支护效果。
3.2洞身长管棚
管棚工作室的长度为12~15m，断面比标准断面大800~1000mm，管棚工作室隧道段本身的超前管棚应采用洞身中管棚来实现。进行混凝土导向墙、孔口管的施工，然后钻孔安装钢管，并进行注浆。完成超前管棚的施工后，即可进行超前小导管的施工。对钢架和洞内管棚尾段进行焊接，组成支护系统。
3.3洞身中管棚
洞身中管棚可以直接在作业面进行施工，管棚的长度为6~12m，使用超前小导管二次加固围岩。
3.4超前小导管
在施工现场对小钢管进行加工，并采用喷射混凝土的方法对岩面进行喷射，使用凿岩机进行钻孔。并利用凿岩机顶推力将小导管推送到孔中，利用测斜仪对钻孔角度进行控制，使用注浆泵将水泥砂浆压入。以紧挨开挖面的钢架作为超前小导管的支点，并从钢拱架穿过，钢架和尾段焊接，将钢管打入后进行注浆，形成管棚支护环。在0.5~1之间调节水灰比，先注入稀浆液，然后逐渐将浆液浓度调整至1。位于土层时，小导管压住水泥浆的压力≥2MPa，其他地段压注水泥砂浆，压力控制在＞1MPa。在注浆过程中，出现串浆时，安排多台注浆机同时进行注浆。当注浆机数量比较少的时候，要堵塞串浆孔。轮到此管进行注浆时，将封堵物拔下，然后使用细钢筋或铁丝清除干净管中的杂物，并利用水或高压风冲洗干净，然后再进行注浆。当出现水泥浆液的进浆量非常大，但压力却持续不升高的情况时，要对浆液的配合比和浓度进行调整，减缓胶凝的时间，采用间歇式注浆或小泵量低压力注浆的方式进行施工，为了便于凝胶，浆液在裂隙中要有一定的停留时间，但是停留时间要控制在混合浆胶凝时间以内。
3.5支护加固与注浆
补强在隧道工程当中，通过半断面开挖方案的时候，上半断面应该进行衬砌支护逐渐作业，前提是下半断面还没有开挖，当密度注浆孔的深度在1～2m，孔距在1～5m的时候，就能够对其进行支护施工，当开挖到下半断面的时候，其主要是呈现梅花形状进行分部，为了能够有效的避免出现拱顶下沉的问题，需要在拱脚位置进行对口支撑的设置。
总而言之，伴随着现代化进程的加剧以及交通产业的快速发展，隧道施工技术得到飞速提升，曾经无法实现的隧道工程已经成为了可能，同时也衍生出许多新技术和新课题。隧道穿越断层破碎带开挖施工及支护技术的应用发展有其一定的现实意义，这就要求我们在以后的实际工作中必须对其实现进一步研究探讨。
参考文献
[1]杨金虎.慈母山隧道穿越断层破碎带开挖支护技术分析[J].地下空间与工程学报，2011，02:361-365+384.
[2]刘运微.隧道穿越断层破碎带施工关键技术研究[D].长安大学，2013.
[3]潘菊.隧道穿越断层破碎带开挖支护的施工技术[J].四川建材，2015，03:184-185.
[4]王飞.特长隧道穿越断层破碎带快速施工技术[A].中国公路学会.第五届全国公路科技创新高层论坛论文集[下卷][C].中国公路学会，2010:4.
[5]郝金印,刘杨.浅埋暗挖双联拱大跨隧道下穿既有线综合施工技术[J].价值工程，2012，（14）.
[6]刘辉，宋宏伟，唐德康等.断层间距对隧道纵向稳定性的影响[J].黑龙江科技学院学报，2008，（06）：447-450.