關(guān)于輸水隧洞施工支護(hù)技術(shù)探析

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1、關(guān)于輸水隧洞施工支護(hù)技術(shù)探析（中鐵五局集團(tuán)第五工程有限公司，湖南，郴州，423000）【摘要】當(dāng)前，隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，水利工程建設(shè)規(guī)模也迅速擴(kuò)大。在水利工程施工過程中，因?yàn)槭┕?dǎo)流或輸水的需求而需要用到水工隧洞此種建筑物型式。但是，因?yàn)閳?chǎng)地限制等因素，水工隧洞常常需要穿過各種不良的地質(zhì)段，對(duì)此必須采取各種加固支護(hù)措施，以確保工程安全。木文主要分析了輸水隧洞施工支護(hù)技術(shù)?！娟P(guān)鍵詞】輸水隧洞；不良地質(zhì)帶；開挖支護(hù)引言隧洞是水利工程中常見的一種水工建筑物，受樞紐布置及地形地質(zhì)條件的限制，輸水隧洞的

2、洞線選擇受到限制，不得不穿過一些不良地質(zhì)帶，如軟弱夾層、斷層及破碎帶等。對(duì)此，研究水工隧洞的開挖支護(hù)措施具有重要意義。1.工程概況某輸水隧洞圍巖類別為V類，穩(wěn)定性較差，地下水位于洞底以下，洞頂上覆土層及卵石混合土層厚5m?18m，隧洞（洞身）全長4795m，隧洞走向62.53°,為無壓明流隧洞，隧洞縱坡1/2200,隧洞斷面為馬蹄形斷面，尺、上為6.2m×6.2m02.施工難點(diǎn)該隧洞圍巖巖性變化很大，巖石硬度差別大，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，裂隙發(fā)育程度不均，自穩(wěn)能力差，V類圍巖占據(jù)一半以

3、上。部分地段裂隙發(fā)育，巖石破碎，滲漏水嚴(yán)重，一度出現(xiàn)塌方現(xiàn)象。受滲漏水影響，穩(wěn)定性更差、泥化嚴(yán)重，時(shí)常出現(xiàn)掉塊塌落現(xiàn)象，增加了支護(hù)工作難度，加大了開挖支護(hù)工程量，施工支護(hù)工序占用循環(huán)時(shí)間過長。3.輸水隧洞施工支護(hù)技術(shù)選擇3.1施工開挖支護(hù)方案設(shè)計(jì)3.1.17T?挖方案經(jīng)綜合分析，本著保障安全、保證質(zhì)量、工期可靠、成本可控、環(huán)保達(dá)標(biāo)的原則，選擇了以懸臂式掘進(jìn)機(jī)開挖為主、挖掘式裝載機(jī)開挖為輔的開挖方案。3.1.2支護(hù)方案按照設(shè)計(jì)的5類支護(hù)類別，為了降低粉塵，改善作業(yè)環(huán)境，提高支護(hù)效率，選用手風(fēng)鉆和錨桿

4、鉆機(jī)作為錨桿的造孔設(shè)備，選用jRD—PS800全液壓濕式混凝土噴射機(jī)噴射鋼纖維混凝土，利用掘進(jìn)機(jī)懸臂作為工作平臺(tái)，小型混凝土拌合車直接從拌合站運(yùn)至洞內(nèi)使用地點(diǎn)。3.2開挖支護(hù)方案中存在的問題通過對(duì)開挖支護(hù)方案的試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)施工方案存在以下問題。（1）掘進(jìn)機(jī)性能與地質(zhì)情況不太適應(yīng)，開挖效率得不到充分發(fā)揮。（2）支護(hù)方案不能奮效實(shí)施，支護(hù)時(shí)間過長，嚴(yán)重制約施工進(jìn)度。（3）施工道路維護(hù)、排水、管線延伸、掘進(jìn)機(jī)行走等輔助工序占用了較多的工序吋間，正常情況下每天僅能完成一個(gè)循環(huán)，遠(yuǎn)低于計(jì)劃施工進(jìn)度，施工工期難

5、以保證。3.3開挖支護(hù)技術(shù)優(yōu)化3.3.1確保圍巖保護(hù)的奮效性①底板留設(shè)400mm厚的圍巖保護(hù)層，不但方便運(yùn)輸?shù)缆蜂佋O(shè)，而且奮效防止掘進(jìn)機(jī)以及運(yùn)輸車輛等對(duì)底板的撓動(dòng)，冇利保護(hù)底板，減少底板超挖；②根據(jù)圍巖情況靈活掌握開挖方式，采取諸如留設(shè)保護(hù)層、先拱后墻、超前導(dǎo)洞等開挖方式，盡可能減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，充分發(fā)揮圍巖的自承能力。3.3.2調(diào)整開挖支護(hù)參數(shù)針對(duì)設(shè)計(jì)支護(hù)方案實(shí)施閑難的實(shí)際情況，必須把現(xiàn)場(chǎng)圍巖叛釋與理論計(jì)算、變形觀測(cè)密切結(jié)合起來，選取安全可靠的支護(hù)方式。為此，為了簡(jiǎn)化程序、方便選擇、及吋決策，經(jīng)

6、多次試驗(yàn)研究、觀測(cè)、分析對(duì)比，并經(jīng)得業(yè)主、咨詢、設(shè)計(jì)批準(zhǔn)，調(diào)整了開挖支護(hù)參數(shù)和優(yōu)化了支護(hù)結(jié)構(gòu)。將原設(shè)計(jì)的5種支護(hù)方式優(yōu)化為3種，見表1。表1隧洞開挖支護(hù)參數(shù)表3.3.3加強(qiáng)支護(hù)工作及時(shí)封閉圍巖、防止圍巖風(fēng)化及發(fā)生松散破壞是“新奧法”施工的實(shí)質(zhì)；在開挖完成后立即噴射-層混凝土作為初期支護(hù)，在進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)吋可進(jìn)行后期支護(hù)補(bǔ)強(qiáng)，也可以視圍巖穩(wěn)定情況靈活掌握支護(hù)吋機(jī)。1.輸水隧洞施工支護(hù)技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)4.1重視地質(zhì)工作①采用先進(jìn)的技術(shù)手段（TSB超前預(yù)報(bào)系統(tǒng)、地質(zhì)雷達(dá)、超前鉆孔等），超前預(yù)測(cè)隧洞前方一

7、定距離內(nèi)的地質(zhì)條件和圍巖穩(wěn)定性變化，便于提前采取針對(duì)性措施，以保證施工的順利進(jìn)行；②根據(jù)暴露出的圍巖特征，結(jié)合地質(zhì)預(yù)報(bào)及量測(cè)結(jié)果，及吋準(zhǔn)確地進(jìn)行圍巖辨識(shí)，以便選取可靠的開挖支護(hù)參數(shù)，確保安全快速施工。4.2及吋噴錨支護(hù)①嚴(yán)格控制開挖空頂距，及時(shí)采取支護(hù)措施，根據(jù)開挖暴露的圍巖特性確定合理的開挖段長，快速封閉圍巖，減少圍巖暴漏時(shí)間，合理控制變形，支護(hù)緊跟掌子面；對(duì)軟巖地層噴混凝土，堅(jiān)持“預(yù)支護(hù)、快挖、快支、快封閉”的原則，使隧洞開挖斷面能在較短吋間內(nèi)或較短距離內(nèi)及早封閉；②選擇合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，并分期

8、實(shí)施，由于軟巖變形發(fā)展較快，支護(hù)系統(tǒng)應(yīng)在距掌子面近距離內(nèi)建成，并在下一個(gè)循環(huán)開始前發(fā)揮作用，采用錨、網(wǎng)、噴分期支護(hù)；③保持支護(hù)系統(tǒng)的完整性，以抑制巖體的擠壓膨脹與變形。4.3加強(qiáng)變形監(jiān)測(cè)在施工過程中必須進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)、量測(cè)和監(jiān)控，及時(shí)提出可靠的、足夠數(shù)量的量測(cè)圍巖變化、支護(hù)變異等情報(bào)，以正確指導(dǎo)設(shè)計(jì)與施工。結(jié)語綜上所述，在隧洞洞U段施工吋，除極少數(shù)地質(zhì)條件較好可直接進(jìn)行開挖外，一般是在加設(shè)錨桿、布設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土加固之后再開挖洞口段。當(dāng)有坍塌可能吋，可先采取錨桿或管棚等進(jìn)行預(yù)支護(hù)