侯曉斌

中國水利水電第三工程局有限公司 陜西 西安 710000

引言

水利工程的建設(shè)施工能夠?qū)崿F(xiàn)對地表水以及地下水的有效調(diào)控，通過高效控制水流，實現(xiàn)防止洪澇災(zāi)害、滿足區(qū)域用水需求的目的。因此，水利工程建設(shè)對促進我國現(xiàn)代化發(fā)展、提高國民生活質(zhì)量有著重要的實際意義[1]。但目前為止，引水隧洞施工仍是我國水利工程建設(shè)的重難點，為保障隧洞施工中出現(xiàn)的問題得到及時有效的解決，相關(guān)工作人員應(yīng)進一步強化對工程問題的深入了解。

一、工程概況

某省水庫工程為Ⅳ等?。?）型水利工程，水庫壩址徑流由壩址以上引水壩引水徑流與天然徑流共同組成，水庫壩址以上多年平均徑流量136.00萬m3，集雨面積約為4.65km2，為滿足受水區(qū)年需水量需適當引水對庫內(nèi)水量進行補充，采取明渠+隧洞的引水方式從引水壩引水至水庫。引水隧洞總長約為1563.2m，采用馬蹄形斷面開挖，位于河道左岸，直徑為4.7m。隧洞沿線存在著大面積植被稀疏基巖裸露區(qū)域，地質(zhì)勘探結(jié)果顯示該隧洞施工位置底部存在溶洞。

二、隧洞地質(zhì)條件及結(jié)構(gòu)設(shè)計

（一）隧洞施工環(huán)境地質(zhì)條件

0+000～0+070隧洞進口段位置，切割深度為28～36m?；鶐r裸露區(qū)域為C1w：肉灰、灰白色生物碎屑灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、硅藻巖。巖層為逆向坡，產(chǎn)狀為 281°∠15°，自然邊坡穩(wěn)定。0+000～0+070進口段為Ⅴ類圍巖，存在巖體風化問題，埋深淺、溶蝕破碎、風化裂隙嚴重，水利工程隧洞施工中應(yīng)準備排水并加強襯砌。

0+070～0+210隧洞洞身段位置，基巖裸露區(qū)域為C1w：肉灰、灰白色生物碎屑灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、硅藻巖。隧洞與巖層走向偏坡較大并低于地下水位，巖層產(chǎn)狀為281°～303∠20°。0+070～0+210隧洞洞身段為Ⅳ類圍巖，巖體層狀結(jié)構(gòu)較薄，埋深淺、溶蝕破碎、風化裂隙嚴重，穩(wěn)定性較差，水利工程隧洞施工中應(yīng)準備排水并加強襯砌。

0+070～0+380隧洞出口段位置，切割深度為16～34m，基巖裸露區(qū)域為P1L：淺灰色頁巖、淺灰色泥質(zhì)粉砂巖、淺棕色粗粒石英砂巖；C1w：肉灰、灰白色生物碎屑灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r夾鮞狀灰?guī)r、硅藻巖[2]。

（二）隧洞具體結(jié)構(gòu)設(shè)計

引水隧洞整體呈直線布置，全長1563.2m，方位角N56.84°W。該引水隧洞引水流量較小，渠道過水斷面較大程度小于隧洞最小施工斷面為2.58m2，在隧洞設(shè)計過程中無需考慮減小隧洞斷面尺寸。0+070～0+210隧洞洞身段Ⅳ類圍巖，一期開挖采用掛網(wǎng)+鋼支撐+混凝土加固，二期采用C20鋼筋混凝土襯砌（厚度為35cm）；0+000～0+070隧洞進口段Ⅴ類圍巖，一期開挖采用掛網(wǎng)+鋼支撐+混凝土加固，二期采用采用C20鋼筋混凝土襯砌（厚度為40cm）。

該隧洞與巖層走向偏坡較大并低于地下水位，存在巖體風化問題，埋深淺、溶蝕破碎、風化裂隙嚴重、巖體層狀結(jié)構(gòu)較薄，穩(wěn)定性較差。為有效避免工程施工中出現(xiàn)涌泥、涌水現(xiàn)象致使施工作業(yè)難以開展，甚至延長施工周期，工程設(shè)計階段做好了相應(yīng)的排水及襯砌準備[3]，其局部工程量如下表所示。

表一 隧洞施工局部工程量

三、隧洞施工中常見的問題及相應(yīng)的處理方法

（一）水利工程溶洞施工的處理方法

底板無水溶洞水利工程隧洞施工：當溶洞深度及軸線方向溶洞直徑均不超過2m時，施工人員應(yīng)及時清除充填物進行洞渣回填；當軸線方向溶洞寬度超過2m、深度低于2m時，進行洞渣回并加強隧洞縱向配筋；當溶洞深度及軸線方向溶洞寬度均大于2m時，應(yīng)全面把控溶洞發(fā)育情況進行施工作業(yè)[4]。

底板有水溶洞水利工程隧道施工：溶洞寬度低于隧洞寬度時，采用預(yù)埋涵管的方式對原有排水通道進行連通；溶洞寬度大于隧洞寬度時，采用設(shè)置鋼筋混凝土蓋板的方式對原有排水通道進行保留。

（二）水利工程隧洞涌水問題處理方法

隧洞涌水問題的處理主要遵循“以排為主，堵排結(jié)合”的原則，根據(jù)施工的實際情況選擇超前鉆孔泄壓及超前注漿封堵、超前地質(zhì)預(yù)報等措施進行綜合防治處理[5]。該工程隧洞施工所處地質(zhì)環(huán)境構(gòu)造復(fù)雜，水壓力高、涌水量大，突水地質(zhì)災(zāi)害嚴重，在處理地下水時，采用“先探后掘”的處理方案。除此之外，在施工過程中還應(yīng)根據(jù)具體情況進行相應(yīng)處理：水量小、點多的洞段，設(shè)置分段集水坑并利用水泵進行排水；底部圍巖為軟巖的洞段及遇水易軟化洞段，應(yīng)進行排水溝硬化處理；滲水、涌水量較小的洞段進行超前小導(dǎo)管封堵，灌漿孔深小于5m，核心部位置于隧洞拱部；工程建設(shè)施工前對涌水量大的洞段進行預(yù)測并對其采取超前封閉及泄壓處理，水利工程建設(shè)施工得以順利開展。

結(jié)束語

本次水利工程隧洞施工中，相關(guān)工作人員對溶洞施工、隧洞涌水等問題采取有效措施進行了及時處理。經(jīng)過相關(guān)部門檢定，水利工程隧洞施工工程質(zhì)量達標，工藝水平符合相關(guān)規(guī)定，可以為類似工程提供有效參考。