“钢筋网支护方法”在破碎型小型隧洞开挖中的应用

2014-12-24梁劲松

湖南水利水电 2014年6期

梁劲松

（湖南华纬水电工程公司常德市 415000）

前言

小型隧洞开挖在中小型水库除险加固工程中经常遇到，而破碎型小型隧洞开挖常用的木材支护方法，安全性非常差，施工过程中很多危险难以预测和避免，遇到塌方严重时，会严重影响施工进程，而且挖掘方法陈旧，经过不断摸索，在尝试了多种支护方法以后，我们在实践中探索出了一种钢筋网支护方法，这种支护方法具有安全性大，能加大隧洞的永久支撑效果，不影响坝顶交通通行，能加快施工进度，提高工程质量等优点，是经过实践检验的小型破碎型隧洞开挖的最佳支护方法。下面以红旗水库除险加固工程北涵隧洞开挖为例，加以说明。

红旗水库位于常德市鼎城区白合山乡肖伍铺境内，距常德市城区22 km，红旗水库修建于1958年，总库容1190 万m3，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的中型水库。红旗水库除险加固工程于2007年10月24日开工，2007年11月16日开始进行北涵隧洞开挖，掘进分进出口两端同时进行。由于北涵隧洞的上方是一条坝顶公路，关系到肖伍铺村3个村民小组近400 人的出行问题，整个施工期间都不能中断交通，而坝顶车辆特别是载重车辆的通行所产生的震动，对隧洞开挖造成不利影响。11月23日，进口段掘进至8 m，出口端掘进至10 m 左右，两端隧洞洞顶均出现较大面积塌方，严重威胁着施工人员的生命安全，施工无法进行，经业主、监理和施工单位共同研究决定停工。随后业主邀请设计单位的地质专家到现场勘察，并于11月27日召开了“北涵隧洞施工方案专题会议”，按照会议要求，项目部先后邀请湖南省地质局四一三队具有丰富实践经验的老专家和具有丰富施工经验的福建隧洞施工队到现场研究讨论，形成了一致意见，即采用“钢筋网支护方法”。项目部随即按该方法组织施工队施工，隧洞掘进进展十分顺利，在不中断坝顶公路交通通行的情况下，经过28天连续施工，安全、顺利地完成了该隧洞的掘进任务，随后顺利完成了隧洞的混凝土浇筑衬砌，从而保证了整个除险加固工程任务的按时完成。

1 钢筋网支护方法和程序

（1）边掘进边及时支护，每掘进1.0 m 左右立即进行支护。

（2）先将钢丝网制作成半圆形，即与洞顶形状一致，用制作好的半圆形钢丝网托住洞顶。

（3）钢丝网下面顺洞轴线方向每隔15 cm 放置一根Φ12 钢筋，托住钢丝网。

（4）用Φ25 钢筋制作成拱型，顺洞壁支撑在Φ12钢筋下面。

（5）因为洞底土质较软，两边用10 mm 厚钢板做底板支撑，并在钢板上焊一根20 cm 长的Φ25 钢筋与Φ25 拱形钢筋搭接。

（6）用液压千斤顶将Φ25 拱形钢筋向上压紧，再与底部钢板上的搭接钢筋焊接。

（7）最后将Φ12 钢筋与Φ25 拱形钢筋焊接，这样洞顶土的压力通过钢丝网传递到Φ12 钢筋上面，再传递到Φ25 拱形钢筋上，并最终落在底部钢板上，从而形成完整的洞内支护。

2 钢筋网支护示意图（附图）

附图钢筋网支护图

3 钢筋网支护所需材料（按洞身48.0m 计算）

（1）Φ25 钢筋：243 根×6 m×3.85 kg×1.05=5 894 kg

（2）Φ12 钢筋：34 根×48 m×0.888 kg×1.05=1 522 kg

（3）10 mm 钢板：0.15 m×48 m×0.01 m×2×7 800 kg/m3×1.05=1 179 kg

（4）钢丝网：2 m×48 m=96 m2

4 施工方案

如附图钢筋网一般都呈横竖分布，这样能够大大加强支护的力度，保证安全性，钢筋支护不会像那些一般支护一样没有超前预支护，一般按“短进尺，低爆破，强支护”的原则进行，像我们之前设计的都是V 型围岩，这种方法安全性不太好，采用光面爆破，支护一般采用梅花形态分布，没有钢筋网支护牢靠，鉴于此我们做出了一些调整，即用钢筋网在底部加以固定，顶部铺设必须严格按照岩面起伏来设定，要保证紧贴岩面，紧固主要部位。