[精品]浅析小断面引水隧洞开挖及支护设计.doc

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1、浅析小断面引水隧洞开挖及支护设计浅析小断面引水隧洞开挖及支护设计摘耍：在引水隧洞衬砌施工以来，其断面小，施工方案难以实施成为施工的主要困难之一，在施工时要解决好小断而引水隧洞的开挖及支护设计，对此进行良好的控制，为小断面引水隧洞的施工提供基础。本文主耍谈谈小断面引水隧洞开挖及支护。关键词：小断面；引水涵洞；开挖支护中图分类号：U45文献标识码：A前言某引水隧洞工程建设地点位于青海省境内。洞长4100m,是一项以城镇工业和生活用水、农村人畜饮水、农业灌溉为主、兼顾生态建设用水的水利工程。渠道内径仅2.3m,主要围岩类型为IV、V类。引水隧洞局部地段岩石破碎，成型难度大

2、，为保证施工安全、质量，采用先上部后下部的开挖方法。一、小断面引水隧道施工的难点长隧洞特别是拐弯隧洞的施工通风、供电、供风、排水、出磧等施工难度较大，通风和供电工作将是本工程施工的难点和重点，直接影响到本工程能否安全顺利进行。本工程输水隧洞主洞III类围岩段为圆形开挖断而，IV、V类围岩为马蹄形开挖断而,而圆形开挖断面地段施工过程中必须采取铺垫一定厚度的石砂的施工方法，这样才能确保轨道铺设有足够宽度、施工运输道路能平顺连接，作业人员的行走安全，运输车辆的运行顺利，但这也给后期清底带来了较大的困难，如圆形断面隧洞清底困难不易掌控、超挖难以控制开挖衬砌成本增加、机械化程

3、度低致使施工进度缓慢等，因此隧洞圆形断而施工难度较马蹄形断而大。二、小断而引水隧洞开挖设计进行开挖工作时，要充分考虑隧洞流砂断的流动性，如果遇到隧洞流砂的流动性太强的情况下，则不应该对隧洞流砂断进行全面开挖工作，在其他所有的施工中也应该尽量减少扰动围岩。在进行砂砾石地质引水隧道的开挖及支护作业时无论釆用怎样的方法,甚至多法合一，都要结合实际情况做好相应问题处理的准备工作，本文由于篇幅局限致使略举了几种常见的基本砂砾石地质引水隧道开挖及支护方法。（一）土石方明挖隧洞挂口进洞前需进行洞脸部位的土石方明挖，根据设计图纸要求进行洞脸边坡的削坡，并及时进行洞脸边坡的喷锚支护，

4、釆用分层分段开挖、分层分段支护。洞脸边坡开挖完成后再进洞开挖，洞口开挖由外向里，从上向下分台阶开挖。洞11开挖前挖好地面截水沟，同时做好相应排水设施。（二）洞内V类围岩开挖洞内V类围岩，主要为全〜强风化破碎泥灰岩、玄武岩等，自稳能力差，裂隙节理发育严重，地下水较为丰富，为保证不产生塌方和施工安全，施工中按照“微台阶、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、钢支撑、早回填”的施工原则施T。并釆取如下技术措施：（1）利用加长钻杆钻8^10m深孔作为超前地质预报和降排水措施，以便釆取相应的安全施T方案。（2）为防止塌方釆用超前小导管注浆做超前支护和加固围岩，特殊洞段釆用大管棚或水

5、平施工喷桩。（3）用112工字钢（棉间距0.8~1・0m）拱架加强初期支护，对洞室边墙和顶拱地质超挖部分釆用C15混凝土回填，使其有足够的强度和刚度，能控制围岩变形，保持围岩稳定。（4）采用短进尺（循环进尺控制在1.0^1.5m左右），控制爆破规模,减少对围岩的扰动。（5）断层破碎带、溶洞、涌泥、突水等特殊地质段地下水富集，必要吋采用双液注浆堵水，缩短工字钢拱架间距，增加喷锚厚度加强初期支护强度，衬砌紧跟。（6）加强监控量测，掌握围岩变化动态，监视险情，及时做出预报，制定正确对策指导施工。V类围岩开挖以人工分台阶开挖为主，并辅以小药量爆破，以减少对围岩的扰动。开挖采

6、用短台阶法，每循环进尺1.0^1.5m,黄泥充填段下台阶用扒渣机装车，柴油三轮车运输出確。（三）洞内IV类围岩开挖IV类围岩自稳能力较差，施工中视围岩稳定情况采用断面一次开挖成型或台阶法分部开挖。IV类围岩洞段拱部有局部坍塌掉块危险，开挖后拱部立即施做系统锚杆和网喷混凝土封闭围岩，循环进尺控制在l・5~l・8m。IV类围岩洞段以爆破开挖为主，人工配合小型机械开挖为辅。IV类围岩开挖用风动凿岩机YT28钻孔，每循环进尺1.5〜1.8m,上、下台阶同时钻孔爆破,扒渣机装柴油三轮车出磴。（如图1）图1V、IV类围岩及破碎带开挖支护工艺流程三、管棚法支护（一）流程准备工作（

7、加工制作钢花管）一钻孔一清孔一顶进管棚一焊接注浆管f制作排气孔f注浆管路检查f压水试验f浆液制作f注浆f堵口。（二）施工方法1、钻孔釆用潜孔钻机钻孔，施工前控制好孔位、立轴方向及打设角度。经检查合格后才能开钻，钻孔大管棚孔径以108mm为宜，施钻过程中随时记录好每一段的围岩情况。施钻完毕后用高压风清孔。检查钻孔、打管质量时，画出草图，对孔位编号，逐扎、逐根检查并认真填写记录。2、送管钻孔完毕并清孔后,及时顶进钢管。钢管按设计要求加T制作，现场安装成型。钢管接长采用丝扣连接，同吋安装过程中注意同一截面接头错开。3、管口注浆孔加工管口注浆孔釆用30cm长〉20镀锌钢