某中型水库导流引水隧洞施工技术

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摘要：导流引水隧洞的施工是整个工程施工的关健，中小型水利工程的导流隧洞断面一般较小，施工机具以小型为主，常常采用全断面开挖方式施工。由于价格较低，外部施工条件也较差，对于不良地质地段的尤其是IV～V类围岩洞挖投入往往不足，极易造成跨口、冒顶等事故，造成工期拖延和费用的增加，对项目造成不利影响，因此，在不同的地质条件下，选择正确的施工方法是工程成功的必要条件，本文从该工程导流引水隧洞的锁口、开挖、支护等三个方面探讨隧洞施工中的技术问题,供同行参考。

关键词：水库；隧洞施工；超前小导管；开挖；支护

Abstract: the diversion of the diversion tunnel construction is the key project construction, small and medium-sized water conservancy project diversion tunnel of cross section are usually small construction tools to small give priority to, often use whole section excavation way construction. Because the price is low, external construction conditions also is bad, for bad geological areas especially IV ~ V class around the caves dug into often shortage, is caused extremely easily across the mouth, roof caving accidents, causing the delay time and expense increases, cause adverse effect to the project, therefore, in different geological conditions, choosing the right construction method of project is necessary for success, this article from the project the lock of the diversion tunnel diversion excavation, support the mouth, three aspects in the construction of the tunnel technical problems, refers for the colleague.

Keywords: reservoir; Tunnel construction; Advanced small catheter; Excavation; supporting

中图分类号： U455 文献标识码：A 文章编号：

一、概述

导流兼放空引水隧洞总长489m，进水口采用塔岸式，隧洞为圆形断面，开挖断面直径3.8m,开挖面积为11.34m2，成型洞径3.0m，衬砌厚度40cm，采用C30砼衬砌。

二、隧洞边坡开挖和支护

导流洞进出口边坡采用CAT320型反铲挖掘机从开挖边坡坡顶自上而下分层开挖，人工开挖边坡顶部的山坡截水沟，再按施工图所设计的开挖边坡比进行开挖，土方及全风化层直接采用反铲挖掘机挖掘，翻渣至出渣平台，开挖出的土渣除部分用于出渣平台和临时便道填筑外，其余全部用CAT320型反铲挖掘机装渣、20t自卸车运渣至弃渣场。覆盖层的土方边坡经挖掘机开挖后，预留了20cm人工修整。 石方开挖钻孔采用YT28型手风钻，1台CAT320反铲挖掘机挖装，20t自卸车装运，按浅孔梯段采用自上而下分层和分段的开挖方式，边坡采用预裂和光面爆破，另外开挖至进出口洞脸位置时，为防止洞脸位置岩体爆破震动破坏，严格控制爆破药量，采用毫秒微差控制爆破。为确保边坡稳定，边坡支护采用了挂Φ8的钢筋网，Φ25L=3.0m的锚杆，进出口喷15cm厚的混凝土进行封闭支护，排水孔采用Φ50PVC管，孔深3.0m。

三 挂口施工方案

隧洞进口为强风化带，节理裂隙发育，层面交错，风化严重，呈压碎状态，围岩自稳能力差，成型困难，属V类围岩；出口段处于弱风化下部，上部覆盖岩层较薄（最薄处约4m），出露岩层破碎，自稳性较差，为IV类围岩。为确保隧洞出口安全、可靠、顺利进洞，遵循“洞外支挡、洞内管超前、严注浆、短开挖、不（弱）爆破、强支护、快封闭”的原则，洞外部分先做重力挡墙+钢筋砼盖板+双层锁口小导管，洞内部分采用超前小导管+钢拱架支护＋喷浆支护方式施工。

1 洞外支护处理措施

（1）洞口明挖推进至预定挂口位置后，立即在挂口处两侧浇筑砼挡墙，以保证山体的稳定，挡墙底宽2m，高度4m（略高于设计开挖洞顶高程），挡墙内设置φ25锚杆，进口段锚杆长6m、出口段4m，锚杆间距1m，使挡墙与基础和山体连为一体。挡墙挂口处设Ⅰ20b工字钢拱架，间距0.5m，采用φ25钢筋连接，间距1.0m，并且与洞顶锁梁的工字钢连接成整体。在砼挡墙施工时，同时进行两侧及洞顶山体坡面挂网锚喷支护施工。按设计要求，护坡采用φ25砂浆锚杆对坡面岩体进行加固，锚杆长度6m，间排距2m，梅花形布置，喷C20砼厚10cm，分两次进行，挂网钢筋采用φ6.5圆钢，20×20cm网格。

（2）砼挡墙完成后，以砼挡墙内的预埋工字钢（5根）为支撑点，布设双层锁口小导管，小导管采用L=5.0m，φ50钢管制作，外插角分别为5°和45°，纵向间距为0.5m，呈梅花状布置，钢管前端做成尖圆锥状，尾部焊上箍筋。

（3）小导管完成灌浆后，停滞1天左右时间，随即进行洞口锁梁（钢筋砼盖板）的施工，梁底埋设5根20b工字钢（锁梁底部宽度2m），并与挡墙的工字钢相连接。进口段由于周边山体较陡，在锁口以上顺山体继续浇筑2层共4m高砼挡土墙，以保证山体的稳定。

2 超前小导管施工

隧洞开挖过程中破碎松散岩体较多，且有较多地下渗水，岩层泥化较快，必须对围岩进行固化处理。本项目采用注浆超前小导管方式施工，利用小导管向松散围岩注入掺有速凝剂的水泥浆，使松散破碎体快速胶结、固化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和自稳时间，以便进行开挖支护施工。

小导管采用φ50mm小钢管加工，一端加工成锥形，距另一端100cm的位置开始至尖锥端之间每隔15cm按梅花型开一个0.5cm直径的小孔，作为注浆孔。

图一小导管结构示意图

在进行小导管施工前，应先在掌子面上喷3～5cm厚砼封闭掌子面作为止浆墙，同时，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差控制在允许范围内。

灌注浆液时，按照由清变浓进行，一般按3个比级（2：1、1.5：1和1：1水灰比）变换浆液浓度即可满足要求。浆液中宜掺3～5％的水玻璃或其它速凝剂，以缩短浆液的胶化固结时间，控制浆液的扩散范围。灌浆压力采用0.3Mpa～0.5Mpa，灌浆结束时的压力为0.5Mpa。注浆时，相邻孔眼宜隔孔灌注，尽量不要连续注浆，以保证固结效果，又达到控制注浆量的目的。