引洮供水二期工程较差围岩洞段的安全支护研究

高鹏鹏

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

引洮供水二期工程对广大群众们的生活用水、工业用水、农村地区用水、生态环境保护起到了重要作用。水利供水工程作为基础建设，要实现水利供水工程的社会目标，应把控水利供水工程各个阶段的建设质量，做好水利工程安全建设、高质量建设，展现出水利供水工程应具备的社会效益和经济效益。

引洮供水二期工程隧洞施工当中Ⅳ、Ⅴ类别的围岩占比相对较大，为了切实有效地避免隧洞开挖施工过程中出现塌方等不利因素，则较差围岩洞段的安全支护工作就显得尤为重要。本文以引洮供水二期工程隧洞施工项目为基础，对引洮供水二期工程围岩质量进行详细分析，借助超前支护、系统锚杆、钢拱架、喷射混凝土等诸多手段实施联合支护工作，切实有效地强化围岩稳定性，确保隧洞施工的安全性、高效性。

1 引洮供水二期工程较差围岩实施安全支护的重要性

在引洮供水二期工程中，Ⅳ、Ⅴ类型围岩相对较多，针对此类型的较差围岩，常规支护方式很难满足工程隧洞施工的安全及质量要求。Ⅳ类围岩的岩石类型为青灰色砂岩、细粉砂岩、互层夹粉砂岩、泥质砂岩等，Ⅳ类型岩石的共同特征便是岩石节理、岩石发育不良，岩石含水量少，并且存在部分滑动问题[1]。在岩石开挖之后，基岩面要是长时间暴露在空气中则会渐渐松动，遇水之后便会渐渐泥化。工程隧洞施工过程中，在机械施工震动下很容易出现掉块、片帮、冒顶、塌方等诸多问题，造成隧洞建设工程无法顺利施工，并且会带来严重的安全隐患。针对Ⅴ类型围岩一般是指红褐色泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、夹灰绿灰褐色细砂岩等。Ⅴ类型围岩一般属于软岩或者极软岩，该类型围岩一般处于断层破碎带当中，围岩的节理、裂缝状态较差。为了确保水利供水工程隧洞施工质量，应结合相应洞段的实际地质情况，实施安全支护工作。针对引洮供水二期工程较差围岩的实际情况，适用于超前安全支护形式。

2 超前安全支护的主要形式

在引洮供水二期工程当中，针对较差围岩所选择的安全支护方式为超前安全支护形式。在超前安全支护方式运行过程中，主要有3种形式：一是超前锚杆支护。长度为3～5 m，一般用于锚固前方围岩。二是超前管棚[2]。非常适用于特殊困难地段围岩安全支护，可以适当地搭配钢拱架使用，确保中短管棚超前支护采用长度小于10 m、直径φ42 mm的钢管。三是超前注浆技术。通过超前小导管实施注浆，围岩开挖外轮廓向前以一定角度打入管壁带有小孔的导管，借助一定压力将管内压注起胶结作用的浆液，确保其硬化之后岩体得到加固。超前深孔围岩注浆的主要操作目的便是加固地层，并且实施封堵水源工作。注浆加固围岩堵水技术的应用原理是依靠浆液压力，将破碎围岩、破碎黏土层进行填充固结，切实强化围岩的兼顾性和稳固性。

3 引洮供水二期工程较差围岩隧洞施工中的安全支护策略

3.1 全面把控较差围岩类型

引洮供水二期工程隧洞施工中地质勘察工作具有一定局限性，在实际进行支护方式设计时，可能会与围岩类型存在差异[3]。不同围岩类型的稳定性存在差异，因其物理形态存在差异，所以要想做好安全支护工作，就应全面分析引洮供水二期工程的较差围岩类型，把握围岩不同区域的变化情况，制定出科学、具备针对性的安全支护技术手段，实现围岩支护施工动态化监控。

3.2 采取光面爆破形式

引洮供水二期工程隧洞围岩不稳定，在实施隧洞施工爆破工作时，需要尽可能采取光面爆破形式，借助预裂爆破手段，减少同段起爆的药量。在实施光表面爆破、预裂爆破过程中，最大限度减少爆破对围岩的破坏，以便保障较差围岩自稳能力。在引洮供水二期工程隧洞施工爆破时，应控制同段起爆的药量，同段起爆的药量越大，围岩的质点振动速度也越大，对围岩的破坏程度也随之升高。因此，要适当增加雷管起爆段数，减少起爆药量，在保障围岩自稳定的基础上，强化围岩安全支护的质量。

3.3 强化锚杆与钢拱架焊接质量

锚杆和钢拱架之间可以构建成一个联合支护体系。为了最大程度展现出锚杆与钢拱架支护优势和稳定性，在施工过程中应注重锚杆与钢拱架的焊接质量，在保障其焊接质量的基础上，最大限度借助该设备来强化围岩稳定性，杜绝为隧洞施工带来不必要的安全隐患。

3.4 做好局部围岩掉落处理

在开展安全支护时，因引洮供水二期工程隧洞围岩本身就相对较为脆弱，在实施支护工程时，钢拱架上方围岩有局部掉落时，必须要对一次支护变形情况进行全面把控。若局部围岩掉落造成一次支护影响，必须邀请专家对工程实际情况进行鉴定处理，并制定后续的解决方案[4]。若检测后为局部松散岩体颗粒掉落，便可以用几根钢筋弯曲，立焊在钢拱架当中，紧顶凹进岩面，再实施混凝土喷射，以便于强化岩面的牢固性、稳定性。

4 结束语

引洮供水二期工程隧洞沿线Ⅳ、Ⅴ类型围岩相对较多，针对该类较差围岩隧洞施工来说，若不开展高效安全支护工作，很容易出现塌方问题，若出现严重的施工问题，不仅会导致工程建设进度缓慢，而且会直接影响整个水利供水工程的使用效率，造成严重的经济浪费。为了有效避免较差围岩隧洞在施工过程中出现塌方，应对自稳时间相对较短的围岩进行安全支护。对断层、破碎的围岩进行高效超前支护，选取适当的管理技术手段，强化较差围岩隧洞的稳定性，满足隧洞施工实际需求，营造出良好的工程施工条件，确保水利供水工程建设的安全性、稳定性。