某隧洞洞臉邊坡巖體穩(wěn)定性分析與施工處理

西爾艾力·阿不都熱西提

(新疆額爾齊斯流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，烏魯木齊 830000)

某隧洞洞臉邊坡巖體穩(wěn)定性分析與施工處理

西爾艾力·阿不都熱西提

(新疆額爾齊斯流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，烏魯木齊 830000)

洞臉邊坡地質(zhì)條件，是安全進(jìn)洞的關(guān)鍵，但必須堅持安全第一、預(yù)防為主的原則。文章介紹了新疆某隧洞洞臉邊坡地質(zhì)條件、處理方案以及施工方法。通過隧洞洞臉邊坡穩(wěn)定性分析及施工處理方案選擇與施工方法的有效應(yīng)用。

隧洞；洞臉邊坡；巖體穩(wěn)定性；施工處理；新疆地區(qū)

1 工程概況

新疆某隧洞長度5352.2 m，縱坡11.5%，進(jìn)洞明槽長度203.6 m。工程區(qū)主要位于阿爾泰山南坡剝蝕丘陵區(qū)內(nèi)，海拔高程1150-1200 m，地形起伏不大，一般高差10-20 m，基巖大多裸露，主要為戈壁荒漠地貌。地層巖性主要為：角閃安山玢巖、輝石安山玢巖及石炭系凝灰質(zhì)砂巖，厚層狀結(jié)構(gòu)，巖石堅硬，巖體完整。

2 洞臉邊坡穩(wěn)定性分析

洞臉邊坡開挖形成后，洞頂發(fā)育兩條較大的裂隙：L1(35°SE∠28°)和L2(54°SE∠32°)，控制洞頂巖體穩(wěn)定性；洞室右側(cè)輪廓線外揭露斷層F301(29°SE∠72°)，距離洞壁近，傾斜洞內(nèi)，是洞室右側(cè)壁穩(wěn)定的控制性結(jié)構(gòu)面，斷層破碎帶寬度5-10cm，為片狀巖，具泥膜，在斷層上盤(靠洞側(cè))約1-2.5 m，巖體裂隙相對較發(fā)育，在裂隙切割下巖體呈10-30 cm塊體，影響洞室右側(cè)壁完整性和穩(wěn)定性，如果右側(cè)巖體失穩(wěn)，將連帶洞頂偏右?guī)r體的穩(wěn)定性。洞頂與裂隙L1之間巖石脫空，如進(jìn)洞開挖將向洞內(nèi)塌落。在裂隙、斷層和進(jìn)洞開挖后的臨空面組合下，將形成不穩(wěn)定體，詳見圖1。

3 處理方案選擇

針對洞臉復(fù)雜的地質(zhì)條件，一是采取強支護措施，二是采取爆破拆除。經(jīng)過對地質(zhì)條件科學(xué)分析，通過對工期影響、費用投入、施工難易程度以及安全性比較，最后確定采取爆破拆除方案[1-3]。

圖1 洞臉邊坡地質(zhì)條件

為確保工程安全，進(jìn)洞位置向前推進(jìn)10 m，采取爆破措施對洞臉邊坡不良地質(zhì)體進(jìn)行拆除，巖土分界處設(shè)置馬道，洞臉開挖坡比1∶0.5?？傮w施工程序是自上而下分層施工，先覆蓋層開挖，后石方開挖。洞頂以上石方開挖，采用潛孔鉆造孔梯段爆破，邊坡預(yù)裂爆破；洞頂以下石方開挖，采用氣腿式鑿巖機鉆孔，光面爆破，詳見圖2。開挖石渣由1.2 m3反鏟翻渣至洞底出渣平臺，3m3側(cè)卸式裝載機裝20t自卸汽車運輸出渣[4-6]。

4 施工方法

4.1 預(yù)裂爆破

預(yù)裂爆破采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔，炸藥選用2#巖石乳化炸藥，藥卷直徑32 mm，間隔不偶合裝藥，由導(dǎo)爆索起爆，為了保證炮孔底部充分裂開，炮孔底部1.2 m范圍內(nèi)采用2-3倍加強連續(xù)裝藥。預(yù)裂爆破鉆爆設(shè)計參數(shù)見表1。

圖2 洞臉邊坡處理斷面圖

表1 預(yù)裂爆破鉆爆設(shè)計參數(shù)表

4.2 梯段爆破

梯段爆破高度9.3 m，采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔。炮孔按梅花型布孔，采用硝銨炸藥爆破。為防止爆破對設(shè)計邊坡的振動破壞，在靠近預(yù)裂面的一排炮孔的裝藥量為其它梯段爆破孔裝藥量的70%，距預(yù)裂面1.5 m布孔。梯段爆破鉆爆設(shè)計參數(shù)見表2。

表2 梯段爆破鉆爆設(shè)計參數(shù)表

4.3 光面爆破

明洞段圍巖類別為Ⅳ類，采用YT-28型氣腿式鑿巖機鉆孔，開挖高度9.57 m，斷面面積120.2 m2，水平鉆孔，光面爆破，循環(huán)進(jìn)尺3.5 m，光面爆破爆破參數(shù)見表3。

表3 光面爆破鉆爆設(shè)計參數(shù)表

4.4 洞臉邊坡支護施工

洞臉邊坡處理結(jié)束后，采用錨桿掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土支護的方法。邊坡布設(shè)C25、L=3.0 m錨桿，間排距1.5 m，梅花型布置；掛Φ8@200×200 mm鋼筋網(wǎng)；噴C25混凝土，厚10 cm。邊坡支護結(jié)束后，配合雙排超前錨桿采用臺階法開挖方式安全進(jìn)洞。

5 結(jié) 語

洞臉邊坡地質(zhì)條件，是安全進(jìn)洞的關(guān)鍵。以人為本、安全第一、預(yù)防為主，洞臉邊坡處理雖然對工期造成了影響，增加了費用投入，但確保了進(jìn)洞安全，確保了人員、設(shè)備交通安全。只有在保證安全的前提下，才能追求進(jìn)度目標(biāo)、成本目標(biāo)[7-8]。

[1]汪洋.寒冷地區(qū)冬季施工的碾壓式瀝青混凝土心墻壩設(shè)計[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2012(05):60-62，68.

[2]劉其文，陳大松，羅健.魚簡河碾壓混凝土拱壩溫控設(shè)計[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2009(05):83-84.

[3]韓守都，余華英.二塘溝水庫壩基混凝土防滲墻設(shè)計施工的技術(shù)難點和對策[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2015(01):46-48.

[4]翟勝章，王衛(wèi).水利工程混凝土冬季施工技術(shù)措施[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2007(06):62-63.

[5]吳繼明.水工建筑混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計及其施工質(zhì)量控制[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2011(03):26-28.

[6]白偉，張志雄.渡口壩水電站拱壩混凝土溫度控制[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2010(03)：76-78.

[7]楊志華，謝衛(wèi)生.山口巖碾壓混凝土拱壩溫度控制設(shè)計[J].水利規(guī)劃與設(shè)計,2013(11)：71-74.

[8]王焰駒.碾壓混凝土重力壩工程中溫度控制施工技術(shù)[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2014(02)：60-62.

1007-7596(2017)10-0096-02

TU452

B

2017-09-18

西爾艾力·阿不都熱西提(1979-)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，從事水利建設(shè)工作。