孟令濱

（天津市水利工程有限公司，天津300000）

1 引水隧洞的施工要點

在實際的施工過程中，由于引水隧洞的施工要求非常高，且存在著較多的影響因素，所以必須要圍繞引水隧洞的實際功能需求，進行施工線路的設計，確保引水隧洞的施工線路可以滿足水利樞紐的建設需求。與此同時，還必須要對水文條件、地質條件、施工地形等因素進行充分的考慮，對比選擇出最短、最直、最科學的施工路線。另外，由于環(huán)境因素對引水隧洞施工的影響非常大，不良地質段也普遍存在。如果沒有對不良地質段進行科學的分析，且科學地避開不穩(wěn)定洞段，將會引起塌方事故，對施工人員的生命安全產生不利影響，對施工進度的正常推進產生不利影響[1]。

2 引水隧洞施工遇不良地質段的案例分析

2.1 工程概況

我國某省在1999 年建設完成一座水庫電站之后，將其投入運行。在運行一段時間后，在原洞線被測0+457 處洞壁出現(xiàn)過塌方事故，而后又在原洞線0+457～0+492 出現(xiàn)過間歇性塌方。根據(jù)專業(yè)人員的測量，發(fā)現(xiàn)塌方段長度為30m，0+492 處的塌方事故最為嚴重，最高處與洞頂?shù)木嚯x約有5m，寬約5m。

2.2 引水隧洞施工的水文地質條件

隧洞軸線的基本方向與山脊的走向相一致，其平均埋深在60.0m 以上，且大多數(shù)的洞段埋深都接近與160m。隧洞山體由燕山晚期黑云母中粗?；◢弾r、閃長巖脈、石英脈以及輝綠巖脈為主。施工現(xiàn)場的地表處也發(fā)現(xiàn)了殘積物堆積和薄層第四系坡，圍巖大多都是由弱至微風化花崗巖組成，只有個別地區(qū)有強風化花崗巖。而塌方段0+457～0+492，主要是因為F大斷層以及其周圍的破碎帶巖體風化問題太過嚴重引起的，如圖1 所示。隧洞發(fā)育的構造以節(jié)理裂隙為主，可分為2 組，NE 和NW 向節(jié)理。

圖1 塌方最嚴重處（原洞線0+492）橫剖面示意圖

塌方地段的地下水主要是孔隙淺水與基巖裂隙水，水位變化容易受到大氣降水的影響。富水帶大多處于強風化巖層、斷裂破碎帶、軟弱夾層以及節(jié)理裂隙密集帶。

3 引水隧洞塌方地段圍巖分類及施工處理措施分析

3.1 塌方區(qū)段圍巖分類

在分類過程中要充分考慮以下4 方面的因素：斷層破碎夾泥層具體構造、圍巖風化程度、地下水活動情況及圍巖深度。因為F 斷層的延伸和暴露位置的關系的特殊性，其施工線路應當遠離不良地質段。具體的塔防圍巖分類如表1 所示。

表1 塌方區(qū)段圍巖分類一覽表

3.2 塌方地段施工改線處理措

針對引水隧洞的施工前期路段，在對塌方地段的地質條件進行了全方位分析之后，最終決定使用木構架臨時支護加掘進施工的處理方案。然后在掘進施工到達0+492 塌方最嚴重的地段的時候，又安排專業(yè)人員對隧洞的穩(wěn)定情況進行了詳細的分析，對F 斷層的實際延伸情況進行了詳細的分析，然后得出結論，如果繼續(xù)掘進施工，那么將會引發(fā)更嚴重的塌方問題，而木架構的臨時工程支護將失去保護作用。必須要制定出其他穩(wěn)定性更高的施工方案，否則施工成本將會成倍增加。所以，經(jīng)過一番討論與分析，又確定了平面位置及洞線方向調整的方法，繞開塌方路段施工。在這一工程的施工建設中，原洞線0+459 處南側工程地質想對理想，所以通過一個大角度開始向左掘進，離開不良地質段。然后再在0+559 處于原動線相復合。另外，施工單位還在改線7 點位置，沿著弧線方向，通過鋼筋混凝土擋墻徹底封堵了塌方地段。然后又通過固結灌漿和回填灌漿，對支護工程的防滲效果進行了加強，提升了圍巖層的完整性。

4 引水隧洞施工遇不良地質段的處理措施要點

引水隧洞施工中如果遇到不良地質段，施工進度、施工質量以及施工安全將得不到保證。所以，施工單位必須要對施工現(xiàn)場的地質條件、施工地形、水文條件以及地質條件進行全面而細致的分析，并制定出針對性的解決方案，為引水隧洞施工的順利推進提供保證。而根據(jù)本文工程案例的實際情況，可以總結出引水隧洞施工遇不良地質段的處理措施主要包含以下幾方面。

4.1 提前做好地質工作

引水隧洞施工中如果遇到不良地質段，需要提前做好充分的地質工作，確保施工單位對施工地質情況有一個全面的了解和把握。這樣就可以及時發(fā)現(xiàn)后續(xù)施工中可能出現(xiàn)的問題和隱患，然后科學地調整施工線路，并結合水利工程的建設功能需求，選擇出最佳的引水隧洞施工路線[2]。

4.2 科學制定不良地質段處理方案

引水隧洞施工中如果遇到不良地質段，需要科學制定不良地質段的處理方案。即在施工初期，還沒有發(fā)現(xiàn)不良地質段的時候，就要加強施工現(xiàn)場的地質工作，了解施工現(xiàn)場不良地質段的實際情況，然后以此為基礎，制訂出科學的不良地質段處理方案，為施工人員的生命安全及引水隧洞的施工進度提供保證。只有這樣，才能夠實現(xiàn)引水隧洞施工的經(jīng)濟效益與社會效益的最大化。

4.3 加強支護施工處理和改線處理方法的應用

引水隧洞施工中如果遇到不良地質段，需要加強支護施工處理和改線處理，對不良地質段的施工環(huán)境進行優(yōu)化與改建，為施工進度的正常推進提供保證。例如，本文案例中塌方問題非常嚴重，而木架構支護的保護作用又十分有限，掘進速度比較慢。在這種情況下，選擇改線處理，就可以避開塌方地段繼續(xù)施工，施工安全性以及施工進度有了極大的保障。

4.4 減少曲線施工的布置

引水隧洞施工中如果遇到不良地質段，需要盡可能地減少曲線施工的布置，避免水流脫壁、空蝕以及負壓等問題的出現(xiàn)。如果必須要進行曲線布置，那么就要嚴格按照相應的水工模型試驗確定曲線半徑和轉角。

5 結語

綜上所述，不良地質段在引水隧洞施工中經(jīng)常出現(xiàn)，如果不對其進行妥善的處理，將會引起嚴重的塌方事故，對施工人員的生命安全以及施工單位的經(jīng)濟效益產生嚴重的影響。而根據(jù)實際案例分析，發(fā)現(xiàn)如果引水隧洞施工遇到不良地質段，需要提前做好充分的地質工作，科學制訂不良地質段的處理方案，加強支護施工處理和改線處理方法的應用，減少曲線施工的布置。