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摘要:某水利工程為貴州省在建的大型水利工程，分為水源工程、供水工程以及灌區骨干輸水工程3個部分。文章主要探討水利工程中隧洞開挖支護型式，以施工前的設計成果完成施工項目，完美展現施工隧洞成型，旨在日后相應類似水利工程隧洞開挖支護類施工方案提供借鑒意義。

關鍵詞:水利工程;隧洞開挖;固結灌漿;旋噴樁加固

因為具體的水利工程的特殊性和差異性，使得開挖的隧洞由于各種因素也有著巨大的差異，根據其具體特點剖析隧洞開挖的具體方案。在貴州省某大型水利工程中，由于地質因素、環境因素甚至資金等問題，隧洞開挖的支護型方案不同，文章主要以該大型水利工程中罐區骨干輸水北干4標長石板隧洞為例進行不同方面的探究，為日后水利工程隧洞開挖支護型施工方案提供借鑒。

1長石板隧洞果木洼地地質條件

果木洼地位于長石板隧洞中部4#與5#支洞的中間部位，屬于地表低洼地帶范疇，其四周圍全是碳酸鹽巖遍布，是低山與峰叢巖溶地貌。洼地的具體特征為兩側山體地形坡度為15°－40°，相對高差80－120m，隧洞整體埋深范圍在38－50m，且洞身整體位于地下水位線以下，少許的沖溝發育不良，沖溝的切割不足夠深，隸屬于中等切割型低重心地形。除此之外，考慮到果木洼地東南部T1yn3地層內發育有理化暗河系統及其數條分支系統，在該位置布置隧洞開挖時遇到涌水問題風險極大;同時，根據調查果木洼地西北部地下水位遠高于隧洞底板高程，在該位置布置隧洞同樣穿越T1yn4地層，且洞線附近分布有大量民房，施工期間遇到涌泥及炮損問題風險大。如此的地形地貌，對于挖隧洞而言，實屬不易之舉。但是，結合多種因素，最終還是確定了一條施工路線，在眾多路線中擇優出對當地居民影響最小，利益受損最弱的一條線路。長石板隧洞的k8+038－k9+090洞段從果木洼地底下部通過，此段隧洞的埋深較淺，僅為38－52m。果木洼地的地質構造相對簡單，無大段斷裂在此通過。綜上而言，果木洼地的地質情況并非十分樂觀，無論采用何種挖掘隧洞的方式，都需要衡量一番，針對具體情況選擇最優方案。

2k8+140－k8+660施工現狀與原因分析

長石板隧洞果木洼地淺埋洞段共計剩余520米尚未開挖，就目前而言，情況不容樂觀，溶塌角礫巖因地下水原因，開挖后洞周圍巖持續滲水并發生剝落掉塊現象，局部的地段因為掌子面附近的滲水較多導致巖體出現坍塌等現象，為保證施工，尋找適合此種情形的補救措施，采取上下兩臺階的開挖方式。雖然在施工過程中也出現很多情況，截止到目前，這些情況已經逐漸穩定。其中出現最大的問題當屬沉陷現象，在開挖過程中，還存在滴水滲水現象，究其原因，洼地內存有數條地表溝渠，且溝渠內常年存有水，最終導致果木洼地洞段開挖遇到此種問題?？傊?，就目前現狀來看，地表受到溝渠的嚴重影響，圍巖條件極其差，開挖施工期間發生涌泥現象，塌方發生幾率極其大，為保證安全，順利完成長石板隧洞果木洼地段的開挖工作，需要對支護方案進行調整。

3方案研究

受到果木洼地的地質條件影響，下游隧洞的穩定性極其差，施工過程中一直存在流態泥漿、泥夾石滑出現象，掌子面一直有水滲出，基于這種情況，存在果木洼地段的突泥安全風險，地表塌陷導致的村民生命及財產安全、隧洞欠挖換拱等安全問題，綜合考慮各個方面的風險評估，及造成的社會不良影響，經過一系列的現場勘探后提出相應開挖支護的調整方案，提出一系列的建議與意見。3.1洞內超前固結灌漿方案。該方案的具體內容為，止泥漿墻施工，洞內超前固結灌漿，隧洞內Ф108大管棚施工，鋼支撐施工，隧洞常規施工。詳細方案如下，首先，在滑塌的溜散體上噴混凝土10cm厚，再對溜散體進行固結灌漿，采用小導管，之后，設置止漿墻，墻厚3m，周邊設置Φ25錨固筋，長3m，深入圍巖2.5m，每排14根，共2排，相間布置。其次，澆筑止漿墻的同時對止漿墻與掌子面之間的溜散體進行洞渣回填，拱頂部位可采用混凝土回填滿，止漿墻達到設計強度后，實施超前周邊固結灌漿，注漿加固范圍為開挖輪廓線外5m，長度為30m一循環，最后5m留作止漿圍巖。當灌漿效果滿足設計要求時，拱頂再采用Φ108大管棚超前支護方案(花管注漿)進行開挖施工，支護范圍頂拱150°范圍，大管棚采用Φ108無縫鋼管，壁厚6mm，單根長度20m，水平搭接長度5m，環向中心間距40cm，外插角度2°;大管棚采用管內注漿，先實施2環，后續洞段的支護型式根據現場開挖后實際地質情況確定;同時現場根據開挖情況決定是否在管棚之間增加φ42×4超前注漿小導管(L=4.5m，花管注漿，注漿壓力0.3MPa，傾角5°－10°)。固結灌漿注漿的參數會依據具體的現場注漿實驗確定。最后，對該部分的施工按照相關規定編制專項施工方案，并組織專家對專項施工方案進行評審。3.2地表超前固結灌漿方案。該方案的具體內容為止漿墻施工，地表超前固結灌漿，鋼支撐施工及隧洞常規施工。前期對溜散體處理和止漿墻設置等與洞內超前固結灌漿方案基本一致。止漿墻達到設計強度后，從隧洞正上方地表處實施固結灌漿，灌漿孔間排距為2m，之后，固結灌漿注漿的參數會依據具體的現場注漿實驗確定。最后，根據實際情況按照相關規定編制專項的施工方案，并組織專家對專項施工方案進行評審。3.3洞內旋噴樁加固方案。該方案的具體內容為，止漿墻施工，上超前支護措施，洞內超強與超前旋噴樁加固，鋼支撐施工，及隧洞常規施工。前期對溜散體處理和止漿墻設置等與洞內超前固結灌漿方案基本一致。止漿墻達到設計強度后，在洞周全環施做水平超前樁徑600mm旋噴樁，環向間距0.4m，外插角度為3°－5°，長度為30m一循環，綜合考慮掌子面圍巖現狀，掌子面上斷面按1m×1m梅花形布置圍巖加固旋噴樁每環根，具體布置見圖2。拱頂采用大管棚超前支護方案，其余支護參數與洞內超前支護方案基本無異。除此之外，注意旋噴樁采用的混凝土參數需依據現場注漿實驗確定，一般情況下，施工過程中要針對現場實際損耗對注漿參數進行調整。3.4地表旋噴樁加固方案。該方案的具體內容為，止漿墻施工，地表超前旋噴樁加固，鋼支撐施工及隧洞常規施工。前期對溜散體處理和止漿墻設置等與洞內超前固結灌漿方案基本一致。止漿墻達到一定的設計強度后，對樁號長石板隧洞8+140－8+660共520m段進行地表旋噴樁加固處理，兩側加固止水旋噴樁沿洞邊線布置2排，樁徑600mm，縱向間距0.4m。中間延軸線方向布設3排旋噴樁，樁徑600mm，間排距2m×2m，梅花型布置。樁底高程以隧洞底部開挖高程以下3m為底界，有效加固深度為15m。與上述相同，所有的實驗都需要與實際情況相符合，根據實際情況的變化編制相應的施工方案。

4結語

針對長石板隧洞果木洼地而言，洞內超前固結噴漿、地表超前固結噴漿，洞內旋噴樁加固及地表旋噴樁加固四個方案，在不同方面有著各自的優缺點，旋噴樁加固方案的安全性高，固結的效果也較好，而成本較高;地表灌漿的危險性較低，安全性能高，而成本也相對而言不小;洞內灌漿的不穩定性過于明顯，成本相對較低。無論選擇哪種方案，都應該衡量相應的具體情況再做決定，選擇更合適和有利的方案。

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作者:樊文林 萬光義 盧遠富 王可欣 單位:貴州省水利水電勘測設計研究院