李杰

中國水電建設集團十五工程局有限公司 陜西西安 710000

1 工程概況

某水利隧洞工程項目中，其所處區(qū)域地質條件復雜，含有大量的糜棱巖，具有很明顯的脆弱性，總體表現(xiàn)為Ⅴ類斷層不良地質段。既定的初期支護參數(shù)在此地質條件下不具適用性，無法有效抵抗圍巖變形所產生的荷載影響，為隧洞施工帶來困擾。同時，根據(jù)項目工期規(guī)劃，平均的月掘進水平需保持在350m以上。實際項目操作中，由于引水隧洞項目經(jīng)過地質水文條件復雜的區(qū)域，因此需要在保證整體掘進速率的前提下，維持施工操作的穩(wěn)定性，并以此保證工期的完成狀態(tài)。在本項目中，K0+100-K1+800段，為地質水文條件復雜地段。具體表現(xiàn)上，這一區(qū)段圍巖軟弱破碎，且?guī)в休^為豐富的地下水文條件，成洞能力相對較弱。在開挖階段就出現(xiàn)了涌水現(xiàn)象，在進行長探洞出水帶封鎖中，測得水壓峰值數(shù)據(jù)為10.22MPa，明顯超出了圍巖結構的穩(wěn)定性數(shù)值，為整體施工帶來了極為嚴重的風險隱患[1]。

2 施工策略分析

項目施工處理中，針對工程地質信息，在整理參照同類型項目施工經(jīng)驗的同時，對不良地質段的施工處理，形成了具體的施工方案。在堅持超前支護、短進尺、弱爆破、超強支護、密集測量、提前封閉等系列技術措施的同時，將整體施工的重點，放在控制提高圍巖結構自穩(wěn)性上，通過地下水治理，保證隧洞開挖與安全支護的效果，提高圍巖的整理穩(wěn)定性。而在確定整體施工計劃與策略的前提下，也通過對工程施工方案的論證，確定施工中所需要的支護參數(shù)，形成“拱部超前支護，下部跟進”的具體開挖處理方案。

3 水利隧洞施工技術重點

3.1 超前地質預報

（1）預報內容。案例項目的不良段施工處理中，需要根據(jù)實際施工過程中的進度狀態(tài)，形成完整信息數(shù)據(jù)，并通過與前期勘探測量工作生成數(shù)據(jù)的對照，預測前方地質施工條件可能發(fā)生的變化問題，并判斷這一變化條件可能對實際工程項目造成的影響。由此，形成以數(shù)據(jù)信息為核心的技術管理體系，保證整體地質數(shù)據(jù)預測分析的執(zhí)行效果。

（2）預測方法。首先，在地質預測中，應使用地質鉆進機設備，完成超前地質鉆探工作，并沿著隧洞設計軸線的方向，在拱頂、拱腰等部位設置獨立的超前掘進探孔。在超前預測處理的過程中，應根據(jù)鉆孔的掘進速度，進行分析。如果鉆孔施工處理的掘進速度相對較快，則容易出現(xiàn)孔洞內結構坍塌問題，并伴隨出現(xiàn)渾濁水體排除。在出現(xiàn)這一現(xiàn)象時，說明前方的地質條件出現(xiàn)了進一步的惡化，需要對其做出進一步的安全管理防護。最后，在跟進掌子面處理時，應當由專業(yè)的地質工程師，對掘進方向的地質條件做出預測，在現(xiàn)場地質描述的同時，做出詳細的地質預報，并在完成地質編錄基礎上，作為整體工程施工資料進行儲存[2]。

3.2 超前支護（注漿小導管）

針對引水隧洞不良地質段整體軟弱，涌水量較大的部位，決定采用超前注漿小導管對圍巖注漿，從而起到加固圍巖的效果，使圍巖結構膠結為整體。這種舉措下，導管和圍巖同時承載圍巖結構的壓力，能夠避免圍巖發(fā)生崩塌，并封堵引水隧洞拱部的地下水。圖1為小導管制備示意圖。

圖1 小導管制備

3.3 初期支護

（1）拱部支護。注漿結構達到預定的強度標準之后，再進行隧洞開挖施工。在隧洞開挖的過程中，必要時應預留核心土，提高掌子面結構的穩(wěn)定性狀態(tài)。開挖施工過程中，施工循環(huán)進尺應控制在50～75cm之間，并盡可能地使用人工開挖或者較小干擾的方式，降低對圍堰的影響。同時，在隧洞開挖后，及時進行初噴處理，并保證3～5cm的混凝土層厚度，實現(xiàn)對于巖面結構的封閉處理。初噴處理之后，針對圍堰結構載荷能力弱的客觀條件，還應采取鋼拱架支護的形式，加上錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土等多種支護手段，保證支護結構的穩(wěn)定性。

（2）下部支護。下部開挖支護處理中，需采用左右交錯導坑法施工，在實際施工過程中，每次掘進的進場不超過100cm，并在開挖完成后，及時進行支護處理。由于在這一環(huán)節(jié)的施工中，圍巖結構容易受到二次擾動的影響，應特別注意。在支護處理上，應重點針對拱腳結構進行強化處理，在避免拱腳松動的基礎上，保證初期支護結構的完整性[3]。

4 結語

綜上所述，水利隧洞工程施工需根據(jù)所處地區(qū)的基本地質與水文條件，形成超前預報系統(tǒng)，并在小導管注漿技術的輔助作用下，提高圍堰的自穩(wěn)性，通過封堵措施，避免出現(xiàn)圍巖坍塌的問題。其次，在施工過程中，嚴格按照設計支護參數(shù)進行施工，做好安全保證措施，保證施工的順利開展。