高鵬鵬
(甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司,甘肅蘭州730030)
引洮供水二期工程對廣大群眾們的生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)村地區(qū)用水、生態(tài)環(huán)境保護起到了重要作用。水利供水工程作為基礎(chǔ)建設(shè),要實現(xiàn)水利供水工程的社會目標,應(yīng)把控水利供水工程各個階段的建設(shè)質(zhì)量,做好水利工程安全建設(shè)、高質(zhì)量建設(shè),展現(xiàn)出水利供水工程應(yīng)具備的社會效益和經(jīng)濟效益。
引洮供水二期工程隧洞施工當(dāng)中Ⅳ、Ⅴ類別的圍巖占比相對較大,為了切實有效地避免隧洞開挖施工過程中出現(xiàn)塌方等不利因素,則較差圍巖洞段的安全支護工作就顯得尤為重要。本文以引洮供水二期工程隧洞施工項目為基礎(chǔ),對引洮供水二期工程圍巖質(zhì)量進行詳細分析,借助超前支護、系統(tǒng)錨桿、鋼拱架、噴射混凝土等諸多手段實施聯(lián)合支護工作,切實有效地強化圍巖穩(wěn)定性,確保隧洞施工的安全性、高效性。
在引洮供水二期工程中,Ⅳ、Ⅴ類型圍巖相對較多,針對此類型的較差圍巖,常規(guī)支護方式很難滿足工程隧洞施工的安全及質(zhì)量要求。Ⅳ類圍巖的巖石類型為青灰色砂巖、細粉砂巖、互層夾粉砂巖、泥質(zhì)砂巖等,Ⅳ類型巖石的共同特征便是巖石節(jié)理、巖石發(fā)育不良,巖石含水量少,并且存在部分滑動問題[1]。在巖石開挖之后,基巖面要是長時間暴露在空氣中則會漸漸松動,遇水之后便會漸漸泥化。工程隧洞施工過程中,在機械施工震動下很容易出現(xiàn)掉塊、片幫、冒頂、塌方等諸多問題,造成隧洞建設(shè)工程無法順利施工,并且會帶來嚴重的安全隱患。針對Ⅴ類型圍巖一般是指紅褐色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、夾灰綠灰褐色細砂巖等。Ⅴ類型圍巖一般屬于軟巖或者極軟巖,該類型圍巖一般處于斷層破碎帶當(dāng)中,圍巖的節(jié)理、裂縫狀態(tài)較差。為了確保水利供水工程隧洞施工質(zhì)量,應(yīng)結(jié)合相應(yīng)洞段的實際地質(zhì)情況,實施安全支護工作。針對引洮供水二期工程較差圍巖的實際情況,適用于超前安全支護形式。
在引洮供水二期工程當(dāng)中,針對較差圍巖所選擇的安全支護方式為超前安全支護形式。在超前安全支護方式運行過程中,主要有3種形式:一是超前錨桿支護。長度為3~5 m,一般用于錨固前方圍巖。二是超前管棚[2]。非常適用于特殊困難地段圍巖安全支護,可以適當(dāng)?shù)卮钆滗摴凹苁褂?,確保中短管棚超前支護采用長度小于10 m、直徑φ42 mm的鋼管。三是超前注漿技術(shù)。通過超前小導(dǎo)管實施注漿,圍巖開挖外輪廓向前以一定角度打入管壁帶有小孔的導(dǎo)管,借助一定壓力將管內(nèi)壓注起膠結(jié)作用的漿液,確保其硬化之后巖體得到加固。超前深孔圍巖注漿的主要操作目的便是加固地層,并且實施封堵水源工作。注漿加固圍巖堵水技術(shù)的應(yīng)用原理是依靠漿液壓力,將破碎圍巖、破碎黏土層進行填充固結(jié),切實強化圍巖的兼顧性和穩(wěn)固性。
引洮供水二期工程隧洞施工中地質(zhì)勘察工作具有一定局限性,在實際進行支護方式設(shè)計時,可能會與圍巖類型存在差異[3]。不同圍巖類型的穩(wěn)定性存在差異,因其物理形態(tài)存在差異,所以要想做好安全支護工作,就應(yīng)全面分析引洮供水二期工程的較差圍巖類型,把握圍巖不同區(qū)域的變化情況,制定出科學(xué)、具備針對性的安全支護技術(shù)手段,實現(xiàn)圍巖支護施工動態(tài)化監(jiān)控。
引洮供水二期工程隧洞圍巖不穩(wěn)定,在實施隧洞施工爆破工作時,需要盡可能采取光面爆破形式,借助預(yù)裂爆破手段,減少同段起爆的藥量。在實施光表面爆破、預(yù)裂爆破過程中,最大限度減少爆破對圍巖的破壞,以便保障較差圍巖自穩(wěn)能力。在引洮供水二期工程隧洞施工爆破時,應(yīng)控制同段起爆的藥量,同段起爆的藥量越大,圍巖的質(zhì)點振動速度也越大,對圍巖的破壞程度也隨之升高。因此,要適當(dāng)增加雷管起爆段數(shù),減少起爆藥量,在保障圍巖自穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,強化圍巖安全支護的質(zhì)量。
錨桿和鋼拱架之間可以構(gòu)建成一個聯(lián)合支護體系。為了最大程度展現(xiàn)出錨桿與鋼拱架支護優(yōu)勢和穩(wěn)定性,在施工過程中應(yīng)注重錨桿與鋼拱架的焊接質(zhì)量,在保障其焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上,最大限度借助該設(shè)備來強化圍巖穩(wěn)定性,杜絕為隧洞施工帶來不必要的安全隱患。
在開展安全支護時,因引洮供水二期工程隧洞圍巖本身就相對較為脆弱,在實施支護工程時,鋼拱架上方圍巖有局部掉落時,必須要對一次支護變形情況進行全面把控。若局部圍巖掉落造成一次支護影響,必須邀請專家對工程實際情況進行鑒定處理,并制定后續(xù)的解決方案[4]。若檢測后為局部松散巖體顆粒掉落,便可以用幾根鋼筋彎曲,立焊在鋼拱架當(dāng)中,緊頂凹進巖面,再實施混凝土噴射,以便于強化巖面的牢固性、穩(wěn)定性。
引洮供水二期工程隧洞沿線Ⅳ、Ⅴ類型圍巖相對較多,針對該類較差圍巖隧洞施工來說,若不開展高效安全支護工作,很容易出現(xiàn)塌方問題,若出現(xiàn)嚴重的施工問題,不僅會導(dǎo)致工程建設(shè)進度緩慢,而且會直接影響整個水利供水工程的使用效率,造成嚴重的經(jīng)濟浪費。為了有效避免較差圍巖隧洞在施工過程中出現(xiàn)塌方,應(yīng)對自穩(wěn)時間相對較短的圍巖進行安全支護。對斷層、破碎的圍巖進行高效超前支護,選取適當(dāng)?shù)墓芾砑夹g(shù)手段,強化較差圍巖隧洞的穩(wěn)定性,滿足隧洞施工實際需求,營造出良好的工程施工條件,確保水利供水工程建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性。