李 平

(云南云路工程监理咨询有限公司，云南 昆明 650000)

在社会经济发展背景下，我国城市化进程日渐加快，对高速公路工程需求日益扩增。高速公路工程是重要的基础设施建设，能够为人们出行提供极大便利，是城市经济发展的重要基础。隧道通过断层破碎带地质时施工较为复杂，隧道施工难度加大，施工风险系数增加。因此，要结合实地勘察，掌握精准数据，了解基本情况，从而选择合适的施工方法，有效提升施工安全，保障施工质量，控制施工成本，促进高速公路隧道施工顺利进行。

1 高速公路隧道穿越断层破碎带施工的特点

隧道是决定高速公路运行效果的关键环节，因此，应加强对隧道施工的重视，尤其是在穿越断层破碎带时，会使得施工的难度及风险增大。需要结合断裂破碎带的地质状况、水文条件，计算隧道结构的受力状况，施工质量会受到多种因素的影响，包括了支护时间、开挖形式、结构刚度和承载力等。隧道施工也具有隐蔽性的特点，因此，给施工方案的编制带来了难度，需要结合具体情况加以不断调整和优化，以消除施工中的风险隐患。针对施工中的问题，通常无法快速找到其原因，因此会对质量、进度和安全等形成负面影响。

2 高速公路隧道穿越断层破碎带施工技术要点

2.1 做好施工组织规划工作

施工之前，需要结合整体工程项目的需求，利用设计勘测相关数据为施工方案的制定提供依据。收集当地水文各方面的资料信息，掌握工程具体情况，制定科学的施工组织规划方案，并邀请相关领域的专家进行论证，确保其可行性与科学性。并在此基础上制定合适的施工方案，选择专业的施工团队，促进高速公路隧道穿越断层破碎带时施工掘进。对勘察数据进行严格校核，剔除其中不合理的数据信息，防止对施工组织规划及决策造成干扰。明确隧道施工的具体工程量情况，以便结合当前人员情况和材料、设备情况等进行合理安排，保障各类资源得到高效化利用，降低穿越断层破碎带施工的难度。做好施工场地布置工作，既要满足实际生产要求，又要为现场管理提供便利。全面检查各类张拉设备和材料，做好大型机械设备的养护工作，确保其在施工中的良好性能状况。

2.2 超前地质预报

可以利用超前地质预报，对隧道掌子面围岩的实际情况进行预测，对节理发育情况、岩体破碎程度等情况进行精准掌握，并利用新奥法对围岩等级实施改善与调整[1]。通过预报可以有效提升施工方案的可行性，强化整体施工针对性，还可以对岩土破碎因素进行分析，改变施工支护参数来保证围岩强度，保证围岩与砼有效结合，然后在施工过程中控制好仰拱和二衬与掌子面的安全步距，以便有效解决穿越隧道断层破碎带困难，保证了施工质量和安全。在超前地质预报工作当中，除了要发挥地质预报的作用外，还应该结合超前钻探的方式了解施工区域的真实情况，通常会借助于30m超前钻探验证预报的方式，分析围岩稳定性和强度状况、水文条件及地质状况，防止支护参数计算时出现较大的偏差，同时能够在此基础上合理优化施工工艺，满足安全施工的要求。

2.3 完善加固圈施工技术

加固圈主要是利用超前小导管注浆，在拱部位置设置水泥浆加固拱，并确保其开挖前方的围岩形成整体。通过加固圈可以有效提升围岩受力性能，强化整体结构稳定性。在具体施工中，要对超前小导管的相关参数进行科学设置，并结合钢架、小导管的施作，对小导管搭接长度进行合理设置。选择合适型号的注浆泵，采用合理的注浆配合比，让浆液与围岩凝固后形成帷幕，达到施工安全[2]。在设置水泥注浆加固拱时，应该对其厚度和强度等参数加以严格控制，防止围岩的承载力受到威胁，做好超前小导管和水泥-水玻璃双液注浆的方式，在拱部120°范围内开挖。在了解钢架间距和搭接长度的基础上，做好防护工作，避免在施工中产生严重破坏，预留搭接长度在1.3m左右。特别是要做好永久性设施的保护，防止对其造成损坏。

2.4 台阶法开挖

在具体开挖过程中，要严格按照“新奥法”的原则，进行规范性施工，上下台阶的开挖高度符合设计要求，特别是开挖的断面要控制好，减少开挖，严禁欠挖，为保障整体支护结构的稳固性，需要左右边墙交错开挖错开距离不小于5m,在具体施工中，要按照钢架的间距，对进尺长度进行合理设置。台阶之间的纵向距离要控制在合理范围内，以便尽早落底、加快仰拱成环。要对开挖面进行及时初期支护，控制好锁脚小导管施作角度并注浆饱满，确保初期支护的整体施工安全。通常情况下，下台阶和上台阶的高度分别为2.5m和5.7m，钢架的间距值在2～2.5m左右，台阶纵向距离在15～20m左右。在完成开挖后，要对围岩暴露的时间加以合理控制，为初期支护提供良好的条件。

2.5 强化支护施工技术

隧道的初期支护施工对整体工程安全稳定具有直接影响。在开挖施工中，遵循“短进尺、弱爆破、强支护”的要求，对上下台阶开挖高度进行合理设置。初期支护过程中，要保障施工技术的规范性操作，选择高技术水平人员进行操作。在具体的支护施工中，严格按照设计参数进行科学施作，如，钢拱架、径向系统锚杆等，必须确保参数符合设计要求[3]。I20工字钢拱架在支护施工中的应用较多，做好钢拱架结构的严格检测，确保其稳定性达到施工要求。为了提高围岩的稳定性，可以采用混凝土喷射的方式加以处理，通常选择C25混凝土，做好拱面的初期封闭工作。明确径向系统锚杆的具体位置，确保锚杆长度在3m左右。完成钢拱架的安装并确保其具备良好的稳定性，及时开展超前小导管施工，在封闭处理中采取混凝土喷射工艺，及时清理掌子面，保障良好的施工条件。

3 高速公路隧道穿越断层破碎带施工质量控制措施

3.1 超前小导管施工质量控制

采取超前钻孔的方式，运用小导管注入特定的浆液，能够发挥其胶凝性特点，从而对断层破碎带实施强化，使得松散的岩体得到固化，其中的水分和空气也在浆液的作用下及时排出，在胶化作用下增强固结体的抗渗性能和强度等，有助于使围岩的整体性得到改善。在开挖支护施工中，可以有效降低外界因素的影响，保障施工的质量及安全。在断层破碎带施工时，由于基岩较为破碎，难成孔，因此，要对小导管位置、角度进行合理规划，为顺利施工奠定基础。在小导管封闭岩面施工时，要对注浆浆液进行科学配置，确保配比的合理性，利用特定型号的设备将喷砼喷到开挖岩面上，并对其进行封闭操作形成止浆墙。在喷射混凝土前，应该对混凝土质量加以严格检测，确保其配合比符合设计要求，防止混凝土出现质量问题而影响整体施工效果。厚度在3～5cm左右。然后利用锚固剂对钢管周边缝隙进行灌注，增加其黏合性和牢固性，避免出现漏浆问题；钻孔工序中，要对钻孔设备性能进行检测，确保其正常状态，钻孔速度要匀速，在对夹层等部位钻进时要合理控制钻进速度，防止出现夹钻问题。在此环节中，要时刻利用测斜仪对钻进位置和方向进行监测，对成孔状态和质量进行科学预测，以便采取有效措施进行处理；清孔、验孔环节，钻孔完成后，需要利用高压气枪对孔底进行全面清理，避免存在杂质、土渣，并利用经纬仪和测斜仪等对孔洞参数进行检测，如孔深、倾角、外插角等；钢花管安装工序，钢花管壁呈现15cm的梅花形注浆孔，在钢管尾部预留止浆段。利用直接插入对钢化管进行安装，可以利用风枪将其送入[4]。

3.2 水泥-水玻璃双液注浆施工质量控制

一般情况下，断层破碎带围岩岩体空隙较大，自稳性差，给整体施工安全带来危险。因此，在进行施工前，需要做好浆液流失防治措施，避免浆液的浪费。在具体的注浆过程中，要按照短进尺原理推进作业。隧道开挖后，需要在第一时间进行初喷。然后对小导管浆液原材料的水灰比进行合理调配，一般情况下为1.0左右，水泥-水玻璃双液浆的拌和体积比例为1∶0.5左右。同时对注浆压力控制在合理范围之内。为了提升注浆效果，需要对水泥质量进行严格把关，确保其满足标准的物理力学指标，浆液的流动度、粘度等质量要符合设计及规范要求。为了提升水泥-水玻璃双液浆整体性能，需要适当添加活性添加剂。要对注浆管道的连接进行全面检测，避免出现堵塞、跑浆等问题。并在现场开展注浆试验，科学合理的设置注浆参数，为注浆施工提供依据；具体施工过程中，要选择合适型号的注浆泵，把浆液输送到小导管内，为了提升注浆效果，可以分两次或多次进行间歇性注浆[5]。第一次注浆时，可以结合实际需求降低水灰比，提升水玻璃占比，并对注浆压力进行合理控制，如果较近的孔洞出现冒浆现象，中止注浆；静置5h之后，进行第二次注浆，注浆压力为2MPa，当注浆量低于2L/min时，中止注浆。在注浆过程中，要对砼内外温差进行合理控制，避免温差过大引起裂缝问题。结合注浆过程中的动态变化，对浆液浓度进行适时调整，确保达到注浆压力，提升整体注浆质量。在此过程中，要对周边环境进行实时监测，如果注浆作业对环境影响较大，需要优化施工方案并开展模拟实验，获得精准数据，保障施工方案的科学性和可行性。在施工前应该做好严格的注浆实验，保障各项参数的合理性。温度是影响混凝土施工质量的主要因素，因此，应该做好温度控制，采取有效的保温或者降温措施，将内外温差控制在允许范围之内。

3.3 监控测量

在施工过程中，要注重对拱顶下沉、周边收敛等环节实施全过程监测，按照监测数据合理的采取开挖进尺，隧道台阶法施工前必须参照监测数据，对隧道围岩的沉降数据，对围岩周边的收敛，参照这两个监测数据进行有序施工，合理的安排进度，当沉降数据加大下沉或周边收敛加快，停止掌子面施工，尽快完成初期支护成环，施工仰拱和二衬混凝土。所以隧道开挖后24h之内，在第一时间实施埋设作业，并初始读数。后期结合监测获得的数据进行全面分析，以便对地层的动态变化进行及时了解，对潜在的安全风险进行科学预测，并有效分析危险程度，当监测数据超出安全界线，停止掌子面施工，及时与监理、设计方联系，及时对隧道的支护参数进行调整，还可以对施工方法进行针对性改善，以便强化施工过程中围岩结构的稳定性，强化支护衬砌结构的牢固性。

3.4 其他注意事项

在高速公路穿越断层破碎带施工中，应该建立完善的质量保证体系，明确不同施工环节的重点和难点，以便在施工中加以针对性掌控。在钻孔作业前，应该确定孔的倾角和外插角等，为了防止在施工中出现混乱状况，应该做好明确的编号。钻孔偏斜度是影响注浆质量的主要因素，需要借助于测斜仪实施全程监测。注浆施工是决定隧道穿越断层破碎带施工整体质量的重点环节，因此，应该对注浆的流量和泵压进行实时监测，如果出现注浆压力降低或者吸浆量突然增大的情况时，应该及时分析具体原因，以便采取有效的处理措施。当工作面中发生漏浆问题时，应该及时封堵；如果是跑浆问题导致的上述情况，则应该对配合比加以重新设计，同时运用间歇注浆的方式，以此改善注浆施工的质量。如果存在空洞问题，则应该通过水泥浆来弥补。

4 结 语

综上所述，由于断层破碎带围岩较为脆弱、稳定性不好，影响高速公路隧道的整体施工质量和施工安全。因此，要结合具体情况对地质条件信息进行收集分析，制定科学的施工技术，保障施工技术水平的有效提升，为整体高速公路工程的顺利施工奠定基础。