烏宋崗電站不良地質(zhì)洞段的施工實例

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　　烏宋崗水電站遂洞洞口穿過強風化巖層，為維持進口邊坡穩(wěn)定，對邊坡噴錨支護，洞口采用鋼拱架支護及側(cè)向支撐，并掛鋼筋噴錨。根據(jù)既有資料分析不良地址構(gòu)造的位置、邊界、組成、特性及對工程的影響，并通過常規(guī)計算和工程類比提出相應(yīng)的開挖和支護設(shè)計。

　　1不良地質(zhì)洞段施工實例

　　1.1在強風化巖層中的洞口工程烏宋崗水電站遂洞洞口穿過強風化巖層，為維持進口邊坡穩(wěn)定，對邊坡噴錨支護，洞口采用鋼拱架支護及側(cè)向支撐，并掛鋼筋噴錨。施工中采用上半洞正臺階式開挖，并對圍巖穩(wěn)定性進行監(jiān)測，根據(jù)變形曲線，圍巖開挖后在10～14d內(nèi)趨于穩(wěn)定。最終實現(xiàn)在強風化巖層中進洞。

　　1.2斷層破碎帶洞段在樁號0+96～0+134處，是隧洞通過的一大斷層破碎帶，總長38米，含黃色斷層角礫巖，糜棱巖及斷層泥。地下水呈股狀溢出，流量為0.1L/s.該段隧洞設(shè)計為組合式襯砌，噴混凝土厚5～8cm，設(shè)置徑向錨桿及超前錨桿，內(nèi)襯混凝土邊強厚60cm，拱厚50cm，底板厚80cm，與邊墻連接，呈封閉式整體結(jié)構(gòu)。

　　該洞段開挖采用控制爆破（周邊孔距0.25～0.4m），用上臺階法掘進，超前錨桿與徑錨桿相結(jié)合。施工時，在主斷層部位設(shè)置監(jiān)控斷面，埋設(shè)單點位移和收斂計。監(jiān)測結(jié)果表時，圍巖變形在7～8d后，即趨于穩(wěn)定，而內(nèi)襯時間則在8個月后，在此期間未發(fā)現(xiàn)圍巖失穩(wěn)的跡象。

　　此列說明，在此不良地質(zhì)條件下，采用控制開挖，噴錨支護、監(jiān)控測量能夠安全、高效地完成開挖與襯砌工作。由于初期支護效果良好，在大斷層破碎帶洞段實現(xiàn)了單薄型新型組合式襯砌。

　　1.3通過溝谷淺埋段的洞段隧洞通過草坑坳的洞段，為黑云斜長片麻巖，有多處巖脈侵入，該洞段設(shè)計采用組合式襯砌，噴混凝土厚5～8cm，內(nèi)層混凝土厚50cm，由于地處溝谷，地下水出露較多，能否在“大淋水”條件下進行開挖與襯砌，成為該洞段工程的關(guān)鍵。經(jīng)現(xiàn)場勘察，地下水出露較多，主要以線流、股流形式溢出，有豐沛的補給源。處理的方式是結(jié)合工程地質(zhì)資料，查清主水源的通道，然后打排水孔（或群孔）將主流集中導出，并在排水孔內(nèi)插入帶孔的鋼管，鋼管與孔壁的間隙用棉紗封緊，用速凝水泥沙漿堵在棉紗外部，再用塑料軟管與鋼管聯(lián)結(jié)，將滲水導引到底板，防止?jié)B水沿洞壁下流，影響混凝土澆筑作業(yè)。在完成上述步驟后，開始以排水孔為中心，由四周向中心圍噴混凝土。對于開挖面的深水，則采用超前排水錨桿，即由鋼板卷焊成開口式的“摩擦錨桿”，既可加固圍巖又可排水。在處理完淋水后，進行該洞段的施工，最后順利通過草坑坳洞段。

　　2不良地址洞段的施工經(jīng)驗

　　2.1查明地址情況是打通不良地質(zhì)洞段的基礎(chǔ)根據(jù)既有資料分析不良地址構(gòu)造的位置、邊界、組成、特性及對工程的影響，并通過常規(guī)計算和工程類比提出相應(yīng)的開挖和支護設(shè)計。開挖后則應(yīng)加強超前勘探，做好地址預(yù)報，并通過監(jiān)測和經(jīng)驗調(diào)整開挖方案和支護參數(shù)。

　　2.2短進尺、少擾動、分部開挖和及時支護不良地址洞段巖體破碎，圍巖穩(wěn)定性差，一般宜不放炮或放小跑，以盡量減少對圍巖的擾動，進尺宜控制在1.0m以下，必要盡可采用鋼管超前頂進形成管棚，鋼管間距40cm，一次頂進2～2.5m.一般不良地址洞段可采用正臺階法開挖，對不大的隧洞可全斷面開挖或一次開挖頂拱分層下臥，避免先挖中導洞再挖頂拱兩側(cè)。開挖后及時支護往往是保證圍巖穩(wěn)定的關(guān)鍵，許多工程實踐都證明，只要及時支護，工程事故就大為減少。

　　2.3治塌先治水治水前先查明水源和補給關(guān)系，若層間局部存水，其水量一般不大，且一定時間后水量將逐漸減少，應(yīng)以堵排為主，將大股水排走，其余則封閉。若有較大補給源，則應(yīng)以排為主，打排水孔，設(shè)排水錨桿。施工中應(yīng)先挖底導洞或先挖雙側(cè)壁導洞，形成排水洞，再逐步擴挖。

　　2.4采用早強水泥和噴鋼纖維混凝土不良地質(zhì)洞段巖體破碎，圍巖早期變形大，變形速率快，易于失穩(wěn)。為盡早發(fā)揮噴錨作用，可采用加速凝劑硫鋁酸鹽水泥，8h強度較同期硅酸鹽水泥提高了7倍。也可采用噴鋼纖維混凝土，摻入鋼纖維80kg/m3，同時摻10%硅粉，噴混凝土回彈率下降到8%，1d抗壓強度可達15.6Mpa.

　　2.5采用早強錨桿采用硫酸鹽水泥作為錨桿注漿材料，Φ25mm錨桿長1.5m，安裝后5h抗拔力可達1.0t，22h后抗拔力可達7.8t。在地下水豐富的地區(qū)，既要求早強，又要排水，采用Φ40mm鋼管排水錨桿。該錨桿為空心，以水利排水，眼錨桿全長有1道縫，鋼管打進小于其直徑的鉆孔中，受到擠壓，依靠其彈性對孔壁產(chǎn)生壓力，錨桿打進去即可承載。

　　2.6鋼拱架及其側(cè)向支撐不良地質(zhì)洞段為采用鋼筋拱架噴錨支護法加強臨時支護。鋼拱架既可快速抑制毛洞徑向變形，又可為超前錨桿提供支座，還可與噴錨聯(lián)成整體，加強臨時支護強度，是一種快速、有效的臨時搶險支護措施。鋼拱架側(cè)向剛度較差，為增強鋼拱架側(cè)向穩(wěn)定性，鋼拱架間宜焊聯(lián)系桿或澆筑混凝土板。

　　2.7洞臉噴錨支護及鋼筋混凝土的組合式襯砌洞臉噴錨支護是保證在強風化巖層中洞口穩(wěn)定的有效措施。對進出口巖坡噴錨支護，基本不改變山坡面貌，避免了高邊坡開挖。在隧道進出口施工中先打超前錨桿，然后開挖洞口頂拱分層下臥，進尺不超過超前錨桿長度1/2，一般為0.5～0.8m，架設(shè)鋼拱架，及時噴錨、及時內(nèi)襯、及時鎖口，是處理強風化巖體中隧洞進出口的成功經(jīng)驗。利用噴錨的速效、堵縫、緊密結(jié)合等特性使支護與圍巖聯(lián)成整體，快速形成臨時支護，再利用鋼筋混凝土襯砌確保長時間穩(wěn)定和較好的過流條件。

　　2.8查明淺埋洞段頂巖體情況，采用相應(yīng)的技術(shù)措施對于穿過溝谷淺埋段的隧洞，施工主要面臨兩個問題：一是如何保護洞頂?shù)膯伪r層（或風化土石）；二是如何處理鄰近河谷的大量滲水。據(jù)上述工程實例應(yīng)首先查明洞頂單薄巖層的厚度，巖體結(jié)構(gòu)的特征及其與洞室開挖邊線的交匯形式，然后針對洞頂單薄巖體的情況采取相應(yīng)的技術(shù)措施。這些技術(shù)措施包括：打拱部超前錨桿或超前插鋼管、超前排水；正臺階掘進或斜坡短正臺階掘進；噴錨支護，必要時加設(shè)鋼拱架跟進；根據(jù)需要在鋼拱架間打掛板混凝土等。

　　2.9監(jiān)控測量、信息化設(shè)計通過監(jiān)控測量既可監(jiān)測圍巖的穩(wěn)定情況，及時發(fā)出監(jiān)測結(jié)果，為工程處理提供信息，又可根據(jù)反饋信息、計算巖體力學參數(shù)，為信息化設(shè)計提供條件。實踐證明，監(jiān)控測量、信息化設(shè)計對于穿越不良地址洞段非常有效。