正断层是地质构造中断层的一种,其基本特征是上盘相对向下滑动,断层倾角较陡(常大于45°),垂直断层走向的水平方向上两盘岩石所占空间有拉长现象。隧道掘进遇到正断层会怎么样呢?如果隧道在掘进过程中遇到正断层,那可能会带来一系列问题,需要采取相应的措施来确保施工安全和工程质量。
首先,隧道掘进遇到正断层会怎么样?
当隧道掘进遇到正断层时,可能出现以下情况:
1. 围岩稳定性降低:正断层破碎带的岩性通常是角砾岩,呈棱角状,块体大小悬殊,排列杂乱,粒间空隙多,多为泥质胶结,容易造成塌方。
2. 涌水问题:断层可能会导通地下水,导致隧道内出现涌水、涌泥现象,增加施工难度和风险。
3. 施工难度增大:由于围岩稳定性差,需要采取特殊的施工方法和支护措施,如超前帷幕注浆固结岩体、施做超前小导管和超前大管棚等超前预支护措施,开挖时采用短进尺、短台阶的方法,并预留变形量,增强初期支护的强度,及时封闭成环等。这会增加施工工序和时间,影响施工进度。
第二,隧道掘进遇到正断层如何处理?
为了应对这些问题,在隧道掘进过程中,需要进行超前地质预报,准确定位断层破碎带的位置、规模和性质等。常用的处理措施包括:
1. 超前注浆堵水加固:根据涌水量等情况,选择全断面帷幕注浆、全断面周边注浆、局部断面注浆等方式,封堵地下水通道,将地下水尽可能封堵在围岩内,以确保施工及结构的安全。
2. 加强支护:选择合适规格的系统锚杆,采用梅花形布置,并设置钢格栅等,提高支护效果。
3. 合理选择开挖方法:如全断面开挖法、台阶法(正台阶上下两部分步开挖法、正台阶分步开挖留核心土法、中隔墙台阶法开挖)、侧壁导坑法(单侧壁导坑法和双侧壁导坑法)、台阶七步法等,同时严格遵循“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测”的原则进行施工。
4. 加强监控量测:及时分析监控数据,根据结果变化突变时,调整现场施工参数。
5. 及时施做仰拱和二次衬砌:合理安排二次衬砌尽快封闭成环,加强仰拱距掌子面、二衬距掌子面的步距控制,确保现场施工安全。
在施工过程中,需根据具体的地质条件、断层特征和工程要求等,综合考虑选择合适的处理方法和施工技术,以保障隧道掘进的安全和顺利进行。同时,应由专业的地质工程师和施工队伍进行操作,并密切关注施工过程中的各种变化,及时调整施工方案。