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1、類圍巖富水隧洞主洞與斜井交叉段施工方案 摘要：本文就引紅濟石標類圍巖主洞與斜井交叉段施工講述了該工程采用的施工方案，該方案經濟合理，效果顯著，希望本方案能對與此類似工程施工起到一定的參考作用。 關鍵詞：類圍巖；富水隧洞；主洞與斜井交叉段；施工方案 1工程概況 引紅濟石調水工程位于陜西省寶雞市太白縣，是把漢江北岸褒河支流紅巖河水通過穿越秦嶺的隧洞自流調入渭河南岸支流石頭河中的跨流域調水工程。工程由低壩引水樞紐和輸水隧洞（洞長19.76km）兩部分組成。本標段從進口樁號K0+009K0+3000，全長2.99km。洞室一般埋深150300m，最大450m，洞室中泥巖段長0.51km，砂巖段長2.42、8km，以類圍巖為主，地下水較豐富。斷面為圓拱直墻型，成洞尺寸3.8m4.2m（高寬）。 在樁號K1+210處設計有長130m斜井一個，尺寸3.6m（高）4.0m（寬），斜井所處地質為砂巖、層位不連續，以夾層和透鏡體為主，局部地段厚度較大，泥質膠結，膠結程度差，地下水豐富，有不同程度的流砂出現，易產生變形破壞，屬極不穩定的砂巖。 在原斜洞與交叉段施工中，設計支護采用門架形式，高1.5m、寬2.1m、I16工字鋼支護，支護拱頂低于設計拱頂0.80m，在施工中采用上抬法進行順坡；在向上游方向主洞上導坑施工中，根據施工經驗該處存在流砂等不良地質狀況，為防止拱頂發生流砂、坍塌等現象發生，為確保施工安全3、，盡快形成工作面，經我項目部施工技術人員、設計院及陜西省水利廳有關專家多次勘察、研究分析，該處地面較平整，洞頂距離地面2530m，且地下水位較高，決定對交叉段K1+190K1+220段采用旋噴樁進行固結處理，交叉段在按設計施工的基礎上采用加強門架支護。 2施工原則與方案 具體施工步驟為：為確保施工安全和小型機械進洞，擬對斜井洞壁、洞底因流砂或地下水滲帶所形成的空腔進行回填注漿加固后，再進行洞底局部修整施工。對支洞掌子面采用長6m、間距20cm、100大管棚和60小導管注漿加固固結巖層；并對已施工完的支洞洞壁圍巖進行模筑混凝土加固或固結注漿加固（小導管施工工藝見圖1）。支洞斜穿主洞施工采用短臺階4、短進尺（每循環60cm）、弱爆破或不爆破、預留核心土和門架支護的施工方法向前掘進。正洞施工，先由交叉段向下游開挖支護510m，再進行上游開挖支護施工；洞內開挖采用風鎬開挖，小型裝載機裝碴，小型翻斗車出碴。并在交叉段向上下游各不小于10m的范圍內加強初期支護：初期支護采用I20工字鋼，間距50cm，工字鋼間用25連接筋，間距60cm，拱腳和邊墻底腳采用鎖腳錨桿加強，噴射砼厚度30cm，包裹鋼拱架厚10cm，分層噴至設計厚度。 3施工工藝 支洞施工采用短臺階法開挖先拱后墻方案。 3.1上部（拱部）施工施工工藝流程（見圖2）。操作要點。a.管棚和注漿管的制作：管棚長6m，直徑為100mm，管頭加工5、成尖頭；注漿管的規格尺寸與管棚相同，在距管口2m以后鉆?準68的注漿孔，孔距15cm，呈梅花形布置。b.注漿管、棚管的布置：由于地壓力大，在拱頂曲率中心兩側45范圍內按間距10cm布管，其中注漿管間按小于1.5倍注漿擴散半徑設置，定為30cm，在此范圍之外則按30cm間距布管，且全是注漿管；掌子面核心土部位按50cm間距布管。以防止核心土失穩外漏。c.打入鋼管：利用改裝的風槍或氣腿式風鉆直接打管，如水平管可采用電煤鉆打孔，再用人工錘擊打管，管內砂用高壓風吹出。d.孔口止漿：由于孔口地層不能自穩，需用柔性止漿袋止漿。柔性止漿袋系用橡皮綢制成的套狀袋，打管前將其套在注漿管上用鐵線綁牢然后隨同鋼管一6、起打入地層，注漿時，漿液或氣體通過注漿孔進入袋內，使之鼓起壓實管周圍砂體，達到止漿的目的。e.注漿：將水玻璃稀釋到1020Be，和濃度為15%20%的硫酸按2：1或3：1比例混合，配成pH值為35的漿液，然后按定壓法（0.30.5MPa）進行單孔或群孔注漿。f.開挖：注漿完成后即可組織開挖。g.支護形式和方法：砂巖段采用I20型鋼拱架，60cm，25連接筋加密，50cm；拱架尺寸加大為2.5m(半徑)，預留5cm。h.拱部襯砌：每挖完1個進尺，就襯砌1次（加格柵支撐），二襯緊跟。i.量測：量測項目有圍巖壓力、拱頂沉降和拱腳收斂。當發現圍巖壓力過大或沉降過大時，應對下一循環的管棚和注漿參數進行調7、整，同時須注漿加固拱腳。 3.2下部施工工藝施工工藝流程。下部放樣布孔鉆孔裝藥爆破排煙機械開挖及人工修鑿噴砼安設下部格柵鋼拱架布設錨桿孔鉆孔安設錨桿掛鋼筋網噴砼至設計厚度。施工要點。a.在下部斷面施工前，先打入1#和2#管。其中，1#管與水平方向成16角，2#管成25角。這兩種管的長度均為4m，直徑均為60mm，布設間距均為45cm。1#和2#管打入后，即可注漿加固拱腳。b.中臺階布管：3#管為核心土注漿加固管，長2m，橫向間距1.5m，縱向間距0.45m，鋼管外徑為60mm；4#管為水平管，垂直邊墻打孔，間距40cm，所用鋼管的外徑為60mm。中間臺階高2m，注完漿后即可開挖。c.中間臺階開8、挖：襯砌：采用短開挖、襯砌緊跟，每個循環挖、襯4次，進尺3.2m。d.下臺階打管注漿：下臺階打入5#管（管長4m，外徑60mm，布置與3#管同）后注漿。要注意，4#管的施工需與各臺階錯開，錯開距離一般為兩個循環進尺。e.墻腳加固：邊墻襯砌后，為防止結構過量沉降，需對墻腳加固，做法是打6#管（管長4m，傾角450）注漿。 4正交支洞與正洞交叉段施工 4.1交叉段采用加強門架支護加強型鋼采用I20工字鋼，并在門架上部設斜撐、門架底部加支撐縱橫梁加強。門架間距50cm，及時噴射砼加強，包裹門架后10cm，連續施作到正洞內側，門架間用25連接筋連接，間距50cm。然后緊挨已完工門架下部在其兩側安裝兩組9、垂直于洞軸線的較小門架，在此基礎上截掉門架內影響正洞施工的立柱，保留正洞內左右兩側4根立柱，然后對其進行正常的隧洞初期支護加固。 4.2交叉段正洞開挖支護在對交叉段門架處理完的基礎上，先按正洞標準斷面向下游開挖支護510m，待形成工作面后，再向正洞上游進行開挖支護施工。開挖支護作業嚴格按注漿管棚超前支護和三臺階法開挖進行。 5結論 引紅濟石調水工程引水隧洞和斜井交叉段工程地質與水文地質條件復雜，且處在透水巖層中，且交叉段洞室斷面較大，兩洞室交角小，是隧道開挖施工中的難點。交叉段開挖施工措施采用了采用短臺階、短進尺（每循環60cm）、弱爆破或不爆破、預留核心土和門架支護的施工方法向前掘進；洞內開10、挖采用人工配合風鎬開挖，小型裝載機裝碴，小型翻斗車出碴。并在交叉段向上下游各不小于10米的范圍內進行加強型初期支護：初期支護采用I20工字鋼，間距50cm，工字鋼間用25連接筋，間距60cm，拱腳和邊墻底腳采用鎖腳錨桿加強，噴射砼厚度30cm，包裹鋼拱架厚10cm，分層噴至要求厚度，鋼支撐、拱架與錨桿之間均采用型鋼或連接筋進行焊聯，通過以上處理，支護結構與圍巖形成整體拱效應，未發生塌方等事故。引水隧洞交叉段開挖支護施工的順利完成，為隧洞提前進洞與早日貫通提供了條件，確保了工程進度，施工方案經濟合理，效果顯著，希望本方案能對與此類似工程施工起到一定的參考作用。 參考文獻： 1劉宗仁.ISBN7-04-011599-9，土木工程施工Z. 2王仲何.不良地質地層中隧洞施工方法Z. 3陶曉南.軟巖隧洞施工支護技術Z. 4陸科昆.隧道工程施工技術M.成都：西南交大出版社.