摘要：某水电站该项目对应的引水隧洞总长17.4km，引水流量达425m3/s。共配备四台水力发电机组成1100MW组装单元。在隧道引某水电站，在建面积地质条件薄弱，岩体软弱节理裂隙很常见，伴随着过滤水，这构成了巨大的对项目稳定性的挑战。本文探讨了软岩复杂地层隧道开挖施工技术。
关键词：软岩地层，隧道施工，支护方法
1项目说明
某水电站与该项目对应的引水隧洞总长17.4km，引水流量达425m3/s。总共提供四个水力发电机以形成1100MW组装单元。在隧道引水某水电站，在建面积地质条件薄弱，岩体软弱节理裂隙很常见，这对项目稳定性构成了巨大的挑战
2洞室开挖施工技术
2.1孔面加工
（1）挖孔面。挖沟时，确保挖掘区域和孔间隔5米，爆破作业完成两次。在正面斜坡区域的构造中，采用先前划分的爆破方法。该过程必须控制爆破材料的数量，并通过多个阶段进行施工，以保证基岩的稳定性。
（2）孔面的锚固部分被堵住。一旦开挖出洞，就必须立即进行简单的喷射混凝土操作。当厚度达到5厘米时，必须打开螺栓。根据孔的位置，需要不同的方法。对于屋顶区域，锁定螺栓应仅布置成一排，而侧面区域应更换。必须有另一行，两行之间的距离必须为0.5米。螺钉由波纹杆制成，尺寸为Φ20mm，岩石深度为5m。
（3）拱内小管道泥浆的预加固。参考方案中的设计方案在外侧设有小管道，以为浆料提供通道，以预先加固上部围岩区域。小导管的间距有所讲究，彼此之间应达到30cm，同时每一根管的外倾角都应介于5~10°范围内，管长以4~6m为宜。运用风钻成孔的方法，将孔径控制在5Omm水平。当完成小导管安装作业后便可进行注浆处理，整个过程应在高压环境中进行，控制水灰比介于1：1~0.5：1范围内，讲求先稀后浓的原则，灌浆压力≥0.3MPa。当孔内不再吃浆时，应进行闭浆处理，整个过程时长≥5min，对应压力应＞O.5MPa。在严重渗水区域施工时，可采用双浆液注浆法，此时各管搭接长度≥1m。
（4）洞穴倾倒。完成上述操作后，必须清洁面和安装钢筋，并且必须使用混凝土拱形法形成尺寸为1米的弧形拱。
2.2挖掘隧道
一旦前一操作完成，并且每个部件符合相应的阻力要求，就可以进行隧道的挖掘过程。具体过程的流程如下：测量放样→钻孔→负载连接→通风喷砂→安全处理→围岩→清洁工作表面→测量铆接（用于下一循环底部清洗→支持建设中）。
2.2.1施工钻孔和爆破
（1）测量。在施工计划的基础上，计算放样点的具体参数并放置在现场。应使用红色油漆来识别特定点。在特殊情况下，可以绘制圆弧的“红线”以达到爆发效果。使用钢尺测量爆破孔的位置，并根据设计图纸时炮眼设计工作。横截面的间距和截面的相应点是及时测量的。当孔的轴偏离参考水平或上弧的变形时，必须适当调整爆破参数。
（2）钻井。成孔设备以YT28凿岩机较为合适，在施工时应确保孔位、方向、孔径以及深度等参数满足工程要求，依据施工区域以及爆破性质的实际情况配备不同的人员数量，结束钻孔作业后应进行及时验收，对于非达标空洞而言应再次造孔。
（3）喷射结构。根据不同的地质条件和支护方法，必须采用相应的方法，具体为：①全断面开挖：该方法一般适用于周围的Ⅲ，Ⅳ类岩石。②正向挖掘：以这种方式，上半部分必须钻孔，吹制和支撑，下半部分可以被刺破和爬行。③反向开挖：在这种方式中，部分的下半部待钻和吹塑，并将残余物应清洗，和上半部可以稍后构造，由此形成掌子面并做以支护处理。
2.2.2环绕岩石支撑
本节设计的主要结构是净混凝土，锚和钢支撑。围绕岩石的不同类型的工程对应于支撑件的厚度是不同的，特别是对于II级100mm的厚度，IV级的厚度120mm和V级180mm的厚度。对于不稳定部分，例如破损的带子，应使用加强门网的喷嚏结构，从而形成300mm的支撑厚度。除了周围的III级岩石外，其他类型必须在支撑作业期间与挖掘工作交替进行。
2.3安全监督
（1）对于围岩稳定性较差的部分，在开挖过程中必须密切监测结构变形，并采用两种收敛观测方法和测量仪器。通过分析，设计单元可以捕捉和测试围岩的稳定性，并在此基础上制定后续施工方案。
（2）注意地板周围岩石的状况。当挖掘工作在安全井中时，某些区域的底板中不可避免地会有过多的水过滤，并且岩石的强度会很弱。当运输车辆长时间进出施工区域时，将形成大规模的摆动。在此基础上，必须在该部分进行更换混凝土施工处理，可有效避免底板过度开挖，提高钢支架的稳定性，提高隧道安全性。
（3）提前进行混凝土衬砌工作。该项目建设区的地质条件普遍不足。为了提高施工的安全性，必须在挖掘过程中进行永久性混凝土衬砌的施工。该项目对第二块混凝土衬砌的施工提出了更高的要求。建筑面积远离脸部。它必须保持在100米的距离并用于钢模车，但它必须为较低的结构区域留出空间，以使车辆顺利通过。
3隧道破裂预防措施
如表1所示，防止隧道岩石破裂的具体措施。
表1爆破隧道的预防和控制措施。
结论
总之，隧道的挖掘和支撑的施工存在一定的困难。复杂地质环境中的施工难度再次增加。此外，该地区的地下水过于丰富，这对该项目提出了更多挑战。文章围绕隧洞洞室开挖施工技术进行研究，提出了具体的可行方法，从而提升了工程质量，确保施工在安全条件下进行，对于复杂软岩地层施工具有积极意义。
参考文献:
[1]吴世勇，周济芳，陈炳瑞，等.锦屏二级水电站引水隧洞TBM开挖方案对岩爆风险影响研究[J].岩石力学与工程学报，2015，34（04）：728-734.
[2]周垂一，李军，严鹏.锦屏二级水电站深埋隧洞施工难点解析[J].隧道建设，2013（06）：481-488.
[3]张亚杰，常明云.复杂软岩地层长引水隧洞洞室开挖关键控制技术[J].小水电，2012（02）：60-63.
论文作者:付桂生
论文发表刊物:《防护工程》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/1
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