（中铁五局集团第五工程有限公司，湖南，郴州，423000）
【摘 要】当前，随着我国经济的不断发展，水利工程建设规模也迅速扩大。在水利工程施工过程中，因为施工导流或输水的需求而需要用到水工隧洞此种建筑物型式。但是，因为场地限制等因素，水工隧洞常常需要穿过各种不良的地质段，对此必须采取各种加固支护措施，以确保工程安全。本文主要分析了输水隧洞施工支护技术。
【关键词】输水隧洞；不良地质带；开挖支护
引言
隧洞是水利工程中常见的一种水工建筑物，受枢纽布置及地形地质条件的限制，输水隧洞的洞线选择受到限制，不得不穿过一些不良地质带，如软弱夹层、断层及破碎带等。对此，研究水工隧洞的开挖支护措施具有重要意义。
1．工程概况
某输水隧洞围岩类别为V类，稳定性较差，地下水位于洞底以下，洞顶上覆土层及卵石混合土层厚5m～18m，隧洞（洞身）全长4795m，隧洞走向62.53°，为无压明流隧洞，隧洞纵坡1/2200，隧洞断面为马蹄形断面，尺寸为6.2m×6.2m。
2．施工难点
该隧洞围岩岩性变化很大，岩石硬度差别大，地质构造复杂，裂隙发育程度不均，自稳能力差，Ⅴ类围岩占据一半以上。部分地段裂隙发育，岩石破碎，渗漏水严重，一度出现塌方现象。受渗漏水影响，稳定性更差、泥化严重，时常出现掉块塌落现象，增加了支护工作难度，加大了开挖支护工程量，施工支护工序占用循环时间过长。
3．输水隧洞施工支护技术选择
3.1施工开挖支护方案设计
3.1.1开挖方案
经综合分析，本着保障安全、保证质量、工期可靠、成本可控、环保达标的原则，选择了以悬臂式掘进机开挖为主、挖掘式装载机开挖为辅的开挖方案。
3.1.2支护方案
按照设计的5类支护类别，为了降低粉尘，改善作业环境，提高支护效率，选用手风钻和锚杆钻机作为锚杆的造孔设备，选用JRD－PS800全液压湿式混凝土喷射机喷射钢纤维混凝土，利用掘进机悬臂作为工作平台，小型混凝土拌合车直接从拌合站运至洞内使用地点。
3.2开挖支护方案中存在的问题
通过对开挖支护方案的试验，发现施工方案存在以下问题。（1）掘进机性能与地质情况不太适应，开挖效率得不到充分发挥。（2）支护方案不能有效实施，支护时间过长，严重制约施工进度。（3）施工道路维护、排水、管线延伸、掘进机行走等辅助工序占用了较多的工序时间，正常情况下每天仅能完成一个循环，远低于计划施工进度，施工工期难以保证。
3.3开挖支护技术优化
3.3.1确保围岩保护的有效性
①底板留设400mm厚的围岩保护层，不但方便运输道路铺设，而且有效防止掘进机以及运输车辆等对底板的挠动，有利保护底板，减少底板超挖；②根据围岩情况灵活掌握开挖方式，采取诸如留设保护层、先拱后墙、超前导洞等开挖方式，尽可能减少对围岩的扰动，充分发挥围岩的自承能力。
3.3.2调整开挖支护参数
针对设计支护方案实施困难的实际情况，必须把现场围岩叛释与理论计算、变形观测密切结合起来，选取安全可靠的支护方式。为此，为了简化程序、方便选择、及时决策，经多次试验研究、观测、分析对比，并经得业主、咨询、设计批准，调整了开挖支护参数和优化了支护结构。将原设计的5种支护方式优化为3种，见表1。
表1 隧洞开挖支护参数表
3.3.3加强支护工作
及时封闭围岩、防止围岩风化及发生松散破坏是“新奥法”施工的实质；在开挖完成后立即喷射一层混凝土作为初期支护，在进行下一个循环时可进行后期支护补强，也可以视围岩稳定情况灵活掌握支护时机。
4．输水隧洞施工支护技术应用注意事项
4.1重视地质工作
①采用先进的技术手段（TSB超前预报系统、地质雷达、超前钻孔等），超前预测隧洞前方一定距离内的地质条件和围岩稳定性变化，便于提前采取针对性措施，以保证施工的顺利进行；②根据暴露出的围岩特征，结合地质预报及量测结果，及时准确地进行围岩辨识，以便选取可靠的开挖支护参数，确保安全快速施工。
4.2及时喷锚支护
①严格控制开挖空顶距，及时采取支护措施，根据开挖暴露的围岩特性确定合理的开挖段长，快速封闭围岩，减少围岩暴漏时间，合理控制变形，支护紧跟掌子面；对软岩地层喷混凝土，坚持“预支护、快挖、快支、快封闭”的原则，使隧洞开挖断面能在较短时间内或较短距离内及早封闭；②选择合理的支护结构，并分期实施，由于软岩变形发展较快，支护系统应在距掌子面近距离内建成，并在下一个循环开始前发挥作用，采用锚、网、喷分期支护；③保持支护系统的完整性，以抑制岩体的挤压膨胀与变形。
4.3加强变形监测
在施工过程中必须进行实地观测、量测和监控，及时提出可靠的、足够数量的量测围岩变化、支护变异等情报，以正确指导设计与施工。
结语
综上所述，在隧洞洞口段施工时，除极少数地质条件较好可直接进行开挖外，一般是在加设锚杆、布设钢筋网、喷射混凝土加固之后再开挖洞口段。当有坍塌可能时，可先采取锚杆或管棚等进行预支护，在辅助施工设施防护下开挖，以确保隧洞洞口的施工安全。
参考文献：
[1]吉刚，申鲁，李国亮等.大直径薄覆盖层输水隧洞施工支护技术[J].人民长江，2013，(16).46-47
论文作者:李慧臻
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年6月
论文发表时间:2015/10/15
标签：隧洞论文; 围岩论文; 地质论文; 混凝土论文; 方案论文; 水工论文; 底板论文; 《工程建设标准化》2015年6月论文;