軟弱圍巖隧道輔助坑道進(jìn)正洞綜合技術(shù)

胡智軍HU Zhi-jun

（葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司，宜昌 443002）

（Gezhouba Group No.1 Engineering Co.，Ltd.，Yichang 443002，China）

1 工程概況

根據(jù)招標(biāo)圖紙（CM-G-0003）提供的地質(zhì)資料顯示，工程區(qū)分布的巖石主要是斷層褶皺巖。整個(gè)引水系統(tǒng)（包括連接洞、沉砂池、引水洞水平段、豎井段、壓力管混凝土襯砌段、壓力管鋼管襯砌段、調(diào)壓井）的巖石狀況從上游至下游依次是白云巖（0-246～0+840）、板巖（0+850～1+522.5）、板巖夾白云巖（1+520～2+850）、白云巖（2+850～3+320）、白云巖夾綠泥石（3+325～4+466）。在隧洞沿線(xiàn)有兩處斷層，分別是0+840～0+850處的推力斷層和3+320～3+325處的剪力斷層（該剪力斷層延伸至地表一定深度，未穿過(guò)洞室施工區(qū)）。

2 施工方案簡(jiǎn)介

按照本樞紐工程施工總體規(guī)劃和洞挖項(xiàng)目的自然及地形、地質(zhì)條件以及工期要求，導(dǎo)流洞及引水系統(tǒng)洞室開(kāi)挖施工方案規(guī)劃如下：①工程開(kāi)工后，首先進(jìn)行3條施工支洞、交通洞、沖沙洞、調(diào)壓井通風(fēng)洞洞口的邊坡明挖及進(jìn)水口明挖施工，在完成上述明挖施工后，開(kāi)始進(jìn)行3條施工支洞、交通洞、沖沙洞、調(diào)壓井通風(fēng)洞、連接洞洞挖施工作業(yè)；②利用1#施工支洞，安排樁號(hào)0+800上、下游各一個(gè)工作面進(jìn)行引水隧洞開(kāi)挖施工；③利用2#施工支洞，安排樁號(hào)2+700上、下游各一個(gè)工作面進(jìn)行引水隧洞開(kāi)挖施工；④利用3#施工支洞，安排樁號(hào)4+000上、下游各一個(gè)工作面進(jìn)行引水隧洞開(kāi)挖施工，下游工作面開(kāi)挖至調(diào)壓井部位且調(diào)壓開(kāi)通風(fēng)洞貫通后開(kāi)始進(jìn)行調(diào)壓井的開(kāi)挖施工；⑤利用交通洞進(jìn)行沉沙池上部開(kāi)挖，沉沙池中部采用先施工溜渣井，后擴(kuò)挖的施工方法，渣料利用連接洞及沖沙洞作為通道除渣；⑥引水系統(tǒng)首部邊坡開(kāi)挖支護(hù)完成后進(jìn)行連接洞的洞挖施工，待引水系統(tǒng)連接洞貫通且沉沙池上部開(kāi)挖施工結(jié)束后開(kāi)始進(jìn)行沉沙池中下部開(kāi)挖施工；⑦沖沙洞貫通后利用其作為沉沙池中下部開(kāi)挖施工的通道；⑧引水隧洞壓力管段出口邊坡開(kāi)挖施工結(jié)束后，開(kāi)始進(jìn)行壓力管段洞挖施工，待壓力管段洞挖施工結(jié)束且調(diào)壓井?dāng)U挖及支護(hù)完成后開(kāi)始進(jìn)行豎井段開(kāi)挖施工。

3 挑頂施工技術(shù)

3.1 過(guò)渡方案 根據(jù)圖1所示，對(duì)正洞與橫洞之間的交角要達(dá)到79.31°。在每一個(gè)鋼架和橫洞的測(cè)量過(guò)程中都要進(jìn)行正洞線(xiàn)路的平等鋼架交叉，從而形成最佳的洞口位置。

圖1 橫洞與正洞交叉口平面示意圖

3.2 交叉口加強(qiáng)支護(hù) 加強(qiáng)交叉口的保護(hù)工作，對(duì)于導(dǎo)管的保護(hù)和導(dǎo)管受力都要有一個(gè)較強(qiáng)的焊接門(mén)一樣的鋼架。如圖2所示，圖2就是一個(gè)交叉防護(hù)的保護(hù)措施。

圖2 交叉口處橫洞鋼架布置圖

在施工的正洞的過(guò)程中要對(duì)每一個(gè)導(dǎo)管和無(wú)縫鋼管之間的數(shù)據(jù)和距離。在橫洞和正洞的挖掘過(guò)程中，要對(duì)每一個(gè)洞口的支護(hù)和保護(hù)起到一個(gè)最佳的防護(hù)作用。支護(hù)的過(guò)程中對(duì)導(dǎo)管的要求位置都有一定的幫助。在此過(guò)程中一定要加強(qiáng)斷面的支護(hù)。對(duì)于每個(gè)循環(huán)的過(guò)程和支護(hù)的過(guò)程中都要找到最佳的防護(hù)工作。

3.3 挑頂作業(yè) 當(dāng)正洞與橫洞的工作完成之后，就要在洞口進(jìn)行挑頂，對(duì)于挑頂一定要有合理的距離坡度的設(shè)定，寬度的設(shè)定，高度和長(zhǎng)度的設(shè)定都要經(jīng)過(guò)一個(gè)具體的計(jì)算和全面的整合之后就會(huì)有一個(gè)斷面的挑頂出現(xiàn)。這樣的挑頂設(shè)計(jì)可以讓正洞和橫洞之間的距離得到合理的設(shè)計(jì)和改變。在這樣的改變過(guò)程中，就會(huì)有一個(gè)全新的挑頂出現(xiàn)。就會(huì)有一個(gè)斷面出現(xiàn)，在斷面的設(shè)計(jì)上還要查看它的半徑、圓弧起點(diǎn)和架頂面等多種參數(shù)的選擇。

3.4 施工要點(diǎn) 在施工的過(guò)程中要注意環(huán)向間路、小導(dǎo)管、和垂直狀態(tài)下的順線(xiàn)路的方向和鋼架的大小，在每一個(gè)大小的設(shè)置下都要對(duì)錨桿固定槽鋼，框架支撐和鋼架架立的設(shè)定以及注漿錨桿的設(shè)定。還有導(dǎo)管的使用過(guò)程中都要不停的對(duì)其進(jìn)行測(cè)試和改良。最終找到最佳的設(shè)計(jì)方案和施工的重點(diǎn)。對(duì)重點(diǎn)中的工作不能忽視更不能掉以輕心。

3.5 橫洞落底 在施工之后，橫洞就要進(jìn)行落底的安排，還要對(duì)它的橫梁進(jìn)行支撐，在整個(gè)支撐的過(guò)程中，就要求達(dá)到很多的要求，對(duì)支撐的要求和三橫梁的要求，要有一個(gè)三角撐才是最合理最安全的施工方案，在施工中對(duì)于鋼拱架的安排和使用都要有合理的預(yù)算和合理的測(cè)量，經(jīng)過(guò)測(cè)量之后就可以對(duì)橫洞和正沿的落底進(jìn)行施工。經(jīng)過(guò)施工之后還要在立柱上打上小導(dǎo)管，每一個(gè)導(dǎo)管都有它的距離和它的支撐度，支撐在每一根立柱上，對(duì)于立柱的設(shè)定和對(duì)它的要求都提前衡量好它的位置。

鋼拱架的位置和所采用的材料，都要進(jìn)行焊接，焊接的過(guò)程中對(duì)于螺紋鋼筋和其它的鋼筋的選用都要合理，而且要選用合適的鋼筋。對(duì)于注漿管的使用也有它的一套方法，所以在整個(gè)施工的過(guò)程中要注意每一個(gè)環(huán)節(jié)和每一個(gè)重要的步驟這些都是橫洞落底的重要部分。整個(gè)橫洞和正洞的施工結(jié)束之后，就要開(kāi)始下面的測(cè)量和監(jiān)控工作，施工的好壞最好都要經(jīng)過(guò)測(cè)量和監(jiān)控，這樣才能確保一個(gè)工程的真正實(shí)施方案是否可行，是否真正的適用于整個(gè)隧道。

4 監(jiān)控量測(cè)

圍巖和導(dǎo)師坑施工之后就要對(duì)其進(jìn)行測(cè)量和監(jiān)控，監(jiān)控它的正常使用狀況和它的最佳的測(cè)量結(jié)果是否符合隧道使用。在此過(guò)程中所出現(xiàn)的隧道安全問(wèn)題、破壞、變形和位移也都有防護(hù)的作用。所以對(duì)于隧道的正洞和橫洞以及它的開(kāi)挖、坐標(biāo)和高程都要有監(jiān)測(cè)的最終結(jié)果還要對(duì)其進(jìn)行全面的分析，并在施工的過(guò)程中也要做好監(jiān)控和保護(hù)工作，保證工作的安全進(jìn)展，指導(dǎo)施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)。對(duì)于數(shù)據(jù)的整理更要做到細(xì)致、具體和全面。

5 結(jié)束語(yǔ)

①鋼架安排一定要密，要加強(qiáng)圍巖的支護(hù)和挑頂工作，這是軟弱富水的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)；②要保證洞室的穩(wěn)定性還要加強(qiáng)交叉口的砌緊，這也是必須要做的環(huán)節(jié)之一；③保證洞室的安全，二襯施作和支護(hù)參數(shù)的指導(dǎo)，對(duì)成果進(jìn)行及時(shí)的分析，加強(qiáng)測(cè)量監(jiān)控的工作；④對(duì)類(lèi)似的工程數(shù)據(jù)圖和圖紙可以進(jìn)行一個(gè)參考，在廣度和深度上要有局限性，還要重新分布挑頂?shù)膰鷰r方案。

[1]康紅普,王金華,林健.煤礦巷道錨桿支護(hù)應(yīng)用實(shí)例分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào),2010,04:649-664.

[2]李桂臣.軟弱夾層頂板巷道圍巖穩(wěn)定與安全控制研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2008.

[3]荊升國(guó).高應(yīng)力破碎軟巖巷道棚—索協(xié)同支護(hù)圍巖控制機(jī)理研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué),2009.

[4]王琦.深部厚頂煤巷道圍巖破壞控制機(jī)理及新型支護(hù)系統(tǒng)對(duì)比研究[D].山東大學(xué),2012.

[5]黃萬(wàn)朋.深井巷道非對(duì)稱(chēng)變形機(jī)理與圍巖流變及擾動(dòng)變形控制研究[D].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京),2012.