[发明专利]隧道断层破碎带区段的支护方法

说明书

本发明公开了一种隧道断层破碎带区段的支护方法，包括超前地质预报、超前支护、砂浆锚杆、挂钢筋网、工字钢拱架支撑以及喷射混凝土，在隧道的开挖轮廓线外形成柔性封闭环，支撑隧道断层破碎带区段，充分限制围岩变形，从而防止在隧道断层破碎带区段开挖施工极易出现坍塌、冒顶等安全事故，确保施工安全以及工程质量，在隧道断层破碎带区段施工时，采用有效的支护方法，可以在施工时减少对山体的扰动，有效的保护自然环境，有利于水土保持。

技术领域

本发明涉及隧道施工技术领域，具体地，涉及一种隧道断层破碎带区段的支护方法。

背景技术

断层是地壳内部的岩层或岩体在应力作用下产生的面状破坏或面状流变带，其两侧的岩块发生明显位移，而形成断层的地质背景、断层的运动方式、断层的形成机制以及断层的识别方法非常复杂，并且在勘察设计过程中很难准确的查明隧道内断层破碎带的具体地质情况，所以在不同的隧道施工中遇到的断层破碎带地段，其断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性以及隧道轴线和断层构造线方向的组合关系均不相同，进而很难形成系统的、科学的隧道在断层破碎带的施工处理技术，导致隧道在断层破碎带的施工工程事故的频发。

断层破碎带具有稳定性差、强度低、透水性大、容易变形和压缩性差等特点，在隧道开挖过程中，遇到断层破碎带，由于破坏了岩体原有的应力平衡，经常出现坍塌、冒顶等事故，而造成安全事故，因此，在断层破碎带施工过程中，需要采取有效的断层破碎带支护方法。但是，目前的断层破碎带支护方法依然不能很好的限制断层处的隧道围岩变形，极易在隧道开挖施工过程中出现坍塌、冒顶等事故，影响施工安全和工程质量。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种隧道断层破碎带区段的支护方法，以解决现有支护方法不能很好的限制围岩变形，极易出现坍塌、冒顶等安全事故的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述隧道断层破碎带区段的支护方法，包括超前地质预报、超前支护、砂浆锚杆、挂钢筋网、工字钢拱架支撑以及喷射混凝土，在隧道的开挖轮廓线外形成柔性封闭环，支撑隧道断层破碎带区段，

其中，超前地质预报包括：对断层破碎带进行超前水平探孔，在断层破碎带设置多个瓦斯传感器，通过瓦斯传感器探测孔内瓦斯浓度，通过瓦斯监控系统实时监测断层破碎带施工过程中的一氧化碳含量和风速，当测量得到的瓦斯浓度超过瓦斯突出标准，隧道洞内安装的动力电源自动切断，并启动预警装置，发出警报信号，且启动瓦斯排放装置，将瓦斯排出围岩；

超前支护包括：在开挖围岩断面的拱部钻孔，在钻孔中打入双层超前小导管，内层导管长4.5米，外层导管长3.5米，在超前小导管与隧道开挖断面的交接工作面喷射混凝土，通过双层超前小导管注入浆液，待浆液凝固强度达到80％，进行隧道开挖；

砂浆锚杆包括：对隧道围岩断层段喷射混凝土，进行岩面封闭，在隧道围岩断面钻锚杆钻孔，在锚杆钻孔内注入砂浆，将砂浆锚杆放置于锚杆钻孔中，多根砂浆锚杆呈梅花形布置；

挂钢筋网包括：贴近隧道围岩面布设双层钢筋网片，且钢筋网片与砂浆锚杆焊接固定；

工字钢拱架支撑包括：在隧道围岩面采用工字钢支护，多个工字钢沿围岩面形成拱架支撑，并采用锁脚锚杆固定，工字钢间距75厘米，工字钢纵向通过螺纹钢筋连接，横向与锁脚锚杆焊接固定；

喷射混凝土包括：在隧道围岩表面初次喷射混凝土形成半刚性衬砌，施工砂浆锚杆、钢筋网以及工字钢拱架支撑之后，再次喷射混凝土至与工字钢拱架支撑表面平齐，使得砂浆锚杆、钢筋网和工字钢拱架支撑统一受力。

优选地，所述超前小导管打入围岩断面的长度不小于超前小导管实际长度的90％，单个钻孔的注浆量不小于每个钻孔平均注浆量的80％。

优选地，隧道的开挖长度小于超前小导管的注浆长度，预留出下一次施工循环的止浆墙。