軟弱千枚巖隧洞塌方整治

摘要：文中介紹了位于Ⅴ級(jí)軟弱千枚巖地區(qū)的金元水電站引水隧道3#支洞塌方的整治辦法。

關(guān)鍵詞：軟弱千枚巖 塌方 整治

0 引言

2008年6月23日，金元水電站3#支洞0+590～607段開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)生較大面積自然塌方。初期塌穴距拱頂約6～7m，且不斷有松散石塊塌落，次日塌穴距拱頂約15m左右。塌方砸壞了已經(jīng)施工的8榀鋼格柵拱架，而且，在0+600處將隧洞封死。隧道圍巖為Ⅴ級(jí)軟弱千枚巖，隧洞拱部有兩道接近平行光滑的滑層面，與洞軸線夾角較小，兩滑層面間巖體受自重作用塌落，形成自然塌方，本文介紹了該塌方的整治辦法。

1 工程概況

金元水電站位于四川省甘孜藏族自治州的康定縣境內(nèi)、大渡河左岸支流金湯河干流中游，為金湯河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)的第二級(jí)水電站，引水式開(kāi)發(fā)。

3#支洞所承擔(dān)的主洞區(qū)段較長(zhǎng)，是金元水電站控制工期的重點(diǎn)。支洞斷面為4.5m×5.5m，城門洞型，長(zhǎng)度為938.00m。支洞開(kāi)挖后千枚巖呈碎石、角礫狀，為顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)，含水量大時(shí)呈團(tuán)塊狀，含水量少時(shí)為鱗片狀，片理極其發(fā)育，層厚0.01~2mm，片理面手感光滑，有絲絹光澤，遇水即軟化、泥化，整體穩(wěn)定性較差，為V級(jí)圍巖。塌方區(qū)掌子面沒(méi)有地下水，圍巖干燥松散光滑，無(wú)自穩(wěn)能力，見(jiàn)照片1、2。

2 塌方發(fā)生原因

2.1 由局部掉小塊發(fā)展到大面積塌落。

2.2 雖然在塌方之前的洞段采用了初期支護(hù)，但由于前期對(duì)千枚巖的認(rèn)識(shí)不夠，采用的是鋼格柵拱架支護(hù)措施，支護(hù)強(qiáng)度偏弱，導(dǎo)致塌方范圍擴(kuò)大，砸壞已施工的鋼格柵拱架。

3 塌方處理措施

3.1 變形段處置

0+590～595段拱頂及左側(cè)受塌方影響已經(jīng)變形，很不穩(wěn)定，施工中采取了如下整治措施：

3.1.1 先拆除被砸壞的鋼格柵拱架，清除虛渣，換立型鋼拱架。

3.1.2 型鋼采用‘工18工字鋼，拱架縱向間距50cm。

3.1.3 由于此類松散巖體錨桿作用不佳，將拱架的鎖腳錨桿改為鎖腳小導(dǎo)管，鎖腳導(dǎo)管長(zhǎng)3.0m，型鋼拱架的直腿較洞挖斷面的直腿長(zhǎng)30cm，立拱架時(shí)，人工自腿腳位置底板面深挖30cm，將直腿立于底板開(kāi)挖面以下，并用塊石混凝土填塞，加強(qiáng)鋼拱架的腿腳受力穩(wěn)定性。

3.1.4 拱架間用Φ42鋼管連接，連接筋環(huán)向間距1.0m。噴20cm厚混凝土。

此段拱架經(jīng)過(guò)架設(shè)噴護(hù)后形成了比較安全的作用空間。

3.2 塌方段處理

對(duì)封洞的塌方段處理方案為超前小導(dǎo)管固結(jié)灌漿塌方體后二次開(kāi)挖，然后立洞鋼拱架推進(jìn)的處理措施。其工序如下

3.2.1 先用噴射混凝土封閉預(yù)固結(jié)渣體表面，噴砼厚10cm。

3.2.2 由于塌穴過(guò)大(目測(cè)拱部及兩側(cè)約在10ｍ以上)，且在繼續(xù)發(fā)展，待出完渣再立鋼拱架不現(xiàn)實(shí)。先對(duì)塌方體進(jìn)行固結(jié)灌漿處理。灌漿管采用Φ50無(wú)縫鋼管，每根長(zhǎng)5ｍ，沿塌方體梅花形布置，間距30cm，沿塌方體方向放射狀布置。

3.2.3 沿灌漿管向塌方渣體內(nèi)灌注水泥水玻璃雙液漿，水灰比為0.6～0.8：1，且在灌注過(guò)程中根據(jù)灌注效果適當(dāng)調(diào)整水泥漿濃度。水玻璃參量按水泥重量的6％配置。灌漿壓力控制在0.3～0.6MPa，當(dāng)持續(xù)注入率不大于0.4L/min時(shí)，繼續(xù)灌注30min，或漿液順?biāo)皆w外溢時(shí)，灌漿可以結(jié)束。

3.2.4 待漿液初凝后人工用風(fēng)稿二次開(kāi)挖塌方體，滿足1榀鋼拱架后馬上立1榀。鋼拱架支護(hù)施工參數(shù)同Ⅴ類圍巖安全支護(hù)參數(shù)。在施工過(guò)程中采用上下斷面穩(wěn)步推進(jìn)。

3.2.5 塌方段處理過(guò)后，立即對(duì)塌方段原鋼拱架內(nèi)側(cè)每?jī)砷g按同等參數(shù)再增加一榀，形成雙層鋼拱架。以增強(qiáng)塌方段的支護(hù)強(qiáng)度，避免再次塌方造成鋼拱架變形失穩(wěn)。

3.2.6 最后對(duì)拱架以上脫空空間進(jìn)行回填灌漿。

塌方處理施工如圖1。

4 結(jié)論與建議

由于金元水電站3#支洞隧道采取了超強(qiáng)支護(hù)措施，靈活動(dòng)態(tài)的施工方法，形成了快速的施工生產(chǎn)能力，使得工程能夠安全順利完成。

參考文獻(xiàn)：

[1]高舉軍.金元水電站引水隧道3#支洞巖土工程勘察報(bào)告.

[2]黃成光.隧道施工技術(shù). 北京.人民交通出版社.2001.