隧道掘进遇断层？自钻式锚杆超前支护的稳岩关键技术

在隧道支护工程中，如果遇到断层破碎带则是一项重大的挑战，然而自钻式锚杆可以通过超前支护技术通过“以锚代撑、主动加固”的方式成为稳定岩石的核心支护材料。其关键技术可分为三大部分，一是精准的地质探知，二是可控的钻进成孔，三是系统注浆加固。三者协同形成一个“探-钻-注”一体化的整体解决方案，最终将无序的坍塌转化为可控的变形，保障支护工程的安全。

一、精准的地质探知

1．长距离物探

在隧道掘进过程中，当掘进到距离断层破碎带150m左右范围时，可以采用TSP技术或者地质雷达等技术手段进行超前探测，进行初步的位置判断以及断层、含水量的占比情况等。从而为后续的工程施工掘进和资源协调提供有力的数据支撑。

2.短距离钻探

常常在距离掌子面30米范围的核心决策区时，可以利用凿岩台车或者钻进设备的水平钻进取芯，然后通过岩芯采取率、钻进速度、含水情况等，精准的描绘出断层破碎带的实际便捷和核心松散区。

3.动态信息化设计

如果没有精准的超前地质预报，自钻式锚杆超前支护就是“盲人摸象”，必须坚持“先探后干，动态优化”。从而能够形成一个闭环流程：地质探知——修正设计——施工——监测——再次探知。通过探知的数据作为基础，从而调整环向间距、外插角、长度和注浆压力，确保每一根锚杆都能充分发挥支护的作用。

二、可控钻进成孔技术

隧道支护中经常会遇到断层破碎带，面对这一地质情况，钻孔常常无法形成，往往会面临孔壁坍塌和钻渣堵塞的情况。普通的锚杆钻进常常无法形成有效的注浆通道。然而自钻式锚杆的“钻注锚一体化”特性能够展现出工艺设计能够完美的解决这一钻进难题。

在钻进的过程中需要对钻进的工艺参数进行控制，转速不易太快，钻压不易太高，避免对周围松动岩土体造成扰动，从而扩大塌孔范围。在一些富水断层中，需要严格控制冲洗液的压力，避免水压加剧岩体软化流。

钻进效果的评判，陈工的钻进并不仅仅是达到钻进的设计深度，更加关键的是能够在孔口看到返渣正常，且无卡钻现象。这就证明孔壁处于相对稳定的状态，为后续注浆做好准备。

三、系统注浆加固技术

完成了钻进和成孔，那么剩下的注浆就是发挥锚杆支护强度的决定性环节。注浆浆液的渗透与扩散是将周围松散的、分离的岩块重新胶结成一个完整的承力整体的步骤。

具体的浆液如何选择呢？普通水泥浆液适用于裂隙发育的一般岩土体。超细的水泥浆液由于颗粒度较细，能够渗透更细的微米级裂隙。还有一种化学浆液是针对涌水大、跑浆严重的工况，可以快速堵水，为后续注浆提供有利条件。

注浆过程中的压力控制也是一个关键工艺，首先是采用分段式注浆并非一次性直接从孔底注满。其次是要控制注浆的压力，压力过高会劈裂岩体，导致浆液无法扩散。压力过低，浆液无法有效渗透。因此需要多次试验确定最终的注浆压力值。同时在测试出压力值后，需要稳压一段时间，给浆液充足的时间进行渗透和挤密。

注浆完成后，需要对注浆情况进行检查，对于效果欠佳的位置，可以进行二次补浆，必须保证加固拱的整体和连续性。

因此，隧道支护工程中断层破碎带就像隐藏在地层中的“地质陷阱”，地层的破碎程度、含水量、边界等都难以辨认。如果沿用常规的支护锚杆和方法进行施工，就极易导致开挖面失稳、涌水甚至冒顶塌方等事故发生。面对这一难题，必须转被动为主动，自钻式锚杆的超前支护体系，正是这一转变的核心技术。如果您在隧道工程中遇到断层破碎带支护难题，欢迎您随时来电咨询，我们将竭诚为您提供专业支持与解决方案。