小議影響引水隧洞施工安全和圍巖穩(wěn)定的小構(gòu)造
肖細(xì)假
摘要：本文以深圳大鵬支線供水隧洞為例，分析了小構(gòu)造對(duì)隧洞施工安全和圍巖穩(wěn)定的影響。
關(guān)鍵詞：圍巖、小構(gòu)造、鋼拱架支護(hù)。
所有地下隱蔽工程，比如礦山巷道、交通隧道、水工隧洞其施工掘進(jìn)必然會(huì)遇到各種各樣影響安全和施工進(jìn)度的不利地質(zhì)條件。筆者依從事多年地下工程的施工地質(zhì)經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，其中普遍而較多的不良地質(zhì)條件就是小構(gòu)造。
所謂小構(gòu)造通常指斷距小于5米的小斷層。對(duì)于勘察階段查明的大斷層，往往事先會(huì)引起足夠的重視，如超前預(yù)報(bào)和探測(cè)，掘進(jìn)中的跟蹤觀測(cè)，或有專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。而對(duì)于施工中突然出現(xiàn)的小構(gòu)造則難以預(yù)測(cè)，往往形成施工安全問(wèn)題和對(duì)圍巖穩(wěn)定造成破壞。
筆者所參與的大鵬供水工程靜態(tài)投資2.5億，其中主體工程是4270米的隧洞。本文就隧洞施工中發(fā)生的幾次對(duì)施工安全和圍巖穩(wěn)定造成影響的事例例舉如下。
1支洞ZK0+099m小斷層引起塌方
ZK0+018～ZK0+104m段原設(shè)計(jì)為Ⅲ類圍巖，巖性為弱風(fēng)化花崗巖。自ZK0+091m起見一組小斷層，斷層帶寬1.5～2.0米，帶間巖層變?yōu)閺?qiáng)風(fēng)化巖花崗巖，長(zhǎng)石已風(fēng)化成粘土狀，浸水后手可掰開，現(xiàn)場(chǎng)改變圍巖類別為Ⅳ類，按Ⅳ類圍巖的支護(hù)方式，初期支護(hù)頂拱、邊墻采用￠18mm,長(zhǎng)2.5m隨機(jī)錨桿和鎖定錨桿，￠6mm鋼筋網(wǎng),網(wǎng)距20×20cm，噴砼10cm厚。在ZK0+099m又見小斷層，斷層帶內(nèi)的強(qiáng)風(fēng)化花崗巖成粘土狀砂，松散易碎，施工時(shí)斷面上突然瀉渣砸到一人，幸無(wú)大礙。現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)后改定圍巖類別為Ⅴ類巖，采用0.75m/榀鋼拱架支撐，拱部設(shè)￠32mm,長(zhǎng)3.5m鋼插管作小導(dǎo)管注漿，噴砼20cm厚，使坍塌部位（主要是拱頂部位）與注漿后小導(dǎo)管共同形成穩(wěn)定的支撐體，確保前方至少2榀間距范圍內(nèi)能起到穩(wěn)定的初期支護(hù)作用，保證繼續(xù)開挖進(jìn)尺。
2主洞BK3+217m小斷層塌方
2.1圍巖情況BK3+280～BK3+200m段原設(shè)計(jì)為Ⅴ類巖，但自BK3+260m起圍巖變好，到BK3+240m起按Ⅲ類圍巖初支型式跟進(jìn)垱頭，系統(tǒng)及鎖定錨桿采用￠18mm,長(zhǎng)2.5m，間距1.0m，噴砼5cm厚。
2.2塌方情況
開挖到BK3+217m樁號(hào)前，垱頭巖性為弱風(fēng)化粉砂巖，巖層中厚層狀，質(zhì)硬，錘擊反彈，現(xiàn)場(chǎng)判定Ⅲ類巖。到BK3+217m樁號(hào)位置，突見f8小斷層，斷層帶寬0.4米，圍巖巖性直接變?yōu)槿�～�?qiáng)風(fēng)化巖，現(xiàn)場(chǎng)判定斷距約10米。由于斷層導(dǎo)水，產(chǎn)生大淋水，沖刷強(qiáng)風(fēng)化巖造成洞頂塌方，跨高約7～8米，嚴(yán)重危及隧洞安全。塌方情況見圖1.
 

 

圖1 主洞BK3+217m小斷層塌方：左圖為塌方狀況、右圖為處理塌方。
2.3處理塌方措施
2.3.1由于塌方段巖石強(qiáng)度極低，并不時(shí)有無(wú)法自穩(wěn)的掉塊，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)采用縱向管棚支護(hù)，擋住塌落的土石，止住了洞頂部圍巖失穩(wěn)的掉塊傷人，防止塌方的擴(kuò)大，然后支設(shè)鋼拱架，有原設(shè)計(jì)Ⅴ類巖的0.75m/榀加密到0.5m/榀。為防止拱頂上方空腔進(jìn)一步擴(kuò)大，采用從塌方洞口由下往上加注摻合早強(qiáng)劑的砼灰漿，加固了坍塌松散體，固結(jié)后形成暫時(shí)穩(wěn)定的支撐體。
2.3.2注漿止住坍塌后，雖然塌方處仍在持續(xù)淋水，但已無(wú)進(jìn)一步的坍塌掉塊。遂將原Ⅲ類巖初支改為按Ⅴ類巖支護(hù)。其后為穩(wěn)固洞體，在塌方段還加設(shè)立1m/榀，共5米長(zhǎng)的I20工字鋼鋼支撐。
2.4塌方處理效果
在注漿和初支后，塌方處理結(jié)束，圍巖趨于穩(wěn)定，確保了塌方段的安全，垱頭重新開挖進(jìn)尺，按新奧法施工，上、下臺(tái)階開挖正常銜接，初支按現(xiàn)場(chǎng)鑒定的圍巖類別進(jìn)行。
3.結(jié)束語(yǔ)
由于勘探密度原因，事先難以查明的小構(gòu)造往往形成對(duì)施工安全的威脅和對(duì)圍巖穩(wěn)定的影響，及時(shí)準(zhǔn)確地判定小構(gòu)造，對(duì)保證施工安全很有必要，同時(shí)也能降低工程投資。
參考文獻(xiàn)：
DL/T5181-2003《水利水電工程錨噴支護(hù)施工規(guī)程》
DL/T5109-1999《水利水電工程施工地質(zhì)規(guī)程》
 

轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)自：http://www.jinnzone.com/shuililw/14513.html