浅析现阶段水利隧洞施工技术管理重点

2019-06-18李杰

商品与质量 2019年47期

李杰

中国水电建设集团十五工程局有限公司陕西西安 710000

1 工程概况

某水利隧洞工程项目中，其所处区域地质条件复杂，含有大量的糜棱岩，具有很明显的脆弱性，总体表现为Ⅴ类断层不良地质段。既定的初期支护参数在此地质条件下不具适用性，无法有效抵抗围岩变形所产生的荷载影响，为隧洞施工带来困扰。同时，根据项目工期规划，平均的月掘进水平需保持在350m以上。实际项目操作中，由于引水隧洞项目经过地质水文条件复杂的区域，因此需要在保证整体掘进速率的前提下，维持施工操作的稳定性，并以此保证工期的完成状态。在本项目中，K0+100-K1+800段，为地质水文条件复杂地段。具体表现上，这一区段围岩软弱破碎，且带有较为丰富的地下水文条件，成洞能力相对较弱。在开挖阶段就出现了涌水现象，在进行长探洞出水带封锁中，测得水压峰值数据为10.22MPa，明显超出了围岩结构的稳定性数值，为整体施工带来了极为严重的风险隐患[1]。

2 施工策略分析

项目施工处理中，针对工程地质信息，在整理参照同类型项目施工经验的同时，对不良地质段的施工处理，形成了具体的施工方案。在坚持超前支护、短进尺、弱爆破、超强支护、密集测量、提前封闭等系列技术措施的同时，将整体施工的重点，放在控制提高围岩结构自稳性上，通过地下水治理，保证隧洞开挖与安全支护的效果，提高围岩的整理稳定性。而在确定整体施工计划与策略的前提下，也通过对工程施工方案的论证，确定施工中所需要的支护参数，形成“拱部超前支护，下部跟进”的具体开挖处理方案。

3 水利隧洞施工技术重点

3.1 超前地质预报

（1）预报内容。案例项目的不良段施工处理中，需要根据实际施工过程中的进度状态，形成完整信息数据，并通过与前期勘探测量工作生成数据的对照，预测前方地质施工条件可能发生的变化问题，并判断这一变化条件可能对实际工程项目造成的影响。由此，形成以数据信息为核心的技术管理体系，保证整体地质数据预测分析的执行效果。

（2）预测方法。首先，在地质预测中，应使用地质钻进机设备，完成超前地质钻探工作，并沿着隧洞设计轴线的方向，在拱顶、拱腰等部位设置独立的超前掘进探孔。在超前预测处理的过程中，应根据钻孔的掘进速度，进行分析。如果钻孔施工处理的掘进速度相对较快，则容易出现孔洞内结构坍塌问题，并伴随出现浑浊水体排除。在出现这一现象时，说明前方的地质条件出现了进一步的恶化，需要对其做出进一步的安全管理防护。最后，在跟进掌子面处理时，应当由专业的地质工程师，对掘进方向的地质条件做出预测，在现场地质描述的同时，做出详细的地质预报，并在完成地质编录基础上，作为整体工程施工资料进行储存[2]。

3.2 超前支护（注浆小导管）

针对引水隧洞不良地质段整体软弱，涌水量较大的部位，决定采用超前注浆小导管对围岩注浆，从而起到加固围岩的效果，使围岩结构胶结为整体。这种举措下，导管和围岩同时承载围岩结构的压力，能够避免围岩发生崩塌，并封堵引水隧洞拱部的地下水。图1为小导管制备示意图。

图1 小导管制备

3.3 初期支护

（1）拱部支护。注浆结构达到预定的强度标准之后，再进行隧洞开挖施工。在隧洞开挖的过程中，必要时应预留核心土，提高掌子面结构的稳定性状态。开挖施工过程中，施工循环进尺应控制在50～75cm之间，并尽可能地使用人工开挖或者较小干扰的方式，降低对围堰的影响。同时，在隧洞开挖后，及时进行初喷处理，并保证3～5cm的混凝土层厚度，实现对于岩面结构的封闭处理。初喷处理之后，针对围堰结构载荷能力弱的客观条件，还应采取钢拱架支护的形式，加上锚杆、钢筋网、喷射混凝土等多种支护手段，保证支护结构的稳定性。

（2）下部支护。下部开挖支护处理中，需采用左右交错导坑法施工，在实际施工过程中，每次掘进的进场不超过100cm，并在开挖完成后，及时进行支护处理。由于在这一环节的施工中，围岩结构容易受到二次扰动的影响，应特别注意。在支护处理上，应重点针对拱脚结构进行强化处理，在避免拱脚松动的基础上，保证初期支护结构的完整性[3]。