浅议小断面隧洞工程开挖施工

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1、浅议小断面隧洞工程开挖施工　　摘要小断面隧洞是引水工程和水电站工程的重要组成部分，随着社会的不断发展，引水工程和水电工程在国民经济中的作用和地位越来越重要，因此研究与搞好小断面隧洞施工对整个引水工程和水电站工程乃至国民经济具有十分重要的意义。关键词：小断面；隧洞；开挖；施工中图分类号：TU991.05文献标识码：A文章编号：1、工程概况六盘水市双桥供水工程位于贵州省六盘水市保华乡，坝址距市中心区约32km，距保华乡约1.3km。工程所在地水城盆地地处三岔河与北盘江分水岭地带，双桥供水工程取水水源为阿勒河，工程地理位置为东经104°54′，

2、北纬25°36′。工程主体由水库枢纽、输水建筑物（泵站及输水管道等）、水厂及附属电站工程等组成。该工程是一座总库容9140万立方米，工程总投资14.018亿元，年总供水量为9892万立方米的中型水库。水库枢纽布置方案为混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪道、右岸导流兼泄洪放空洞、右岸取水建筑物、左岸生态用水工程等建筑物组成。13工程输水建筑物由一级泵站（含出水管及高位水池）、保华输水管道（含保华隧洞及管桥）、天生桥1#输水隧洞、暗渠段、天生桥2#输水隧洞、二级泵站（含出水管及进出水池）、刘家对门输水管道（含大海坝隧洞）、磨盘山输水隧洞、连接建

3、筑物、闸阀室等。工程输水管线总长11.5km，其中隧洞长5.09km。该工程输水隧洞主要为小断面隧洞，其开挖断面为2300mm×3058mm、2600mm×3220mm、2500mm×3120mm（分别为Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类围岩）的城门洞型。输水管线主要分布地层为强岩溶地层，出露地层为二叠系中统茅口、栖霞组（P2q+m）中厚层、厚层至块状灰岩、燧石灰岩夹白云质灰岩、泥灰岩和生物灰岩，基岩大多裸露，各种岩溶形态发育，尤以溶洞、溶沟、溶槽、洼地、落水洞、暗河、天生桥等岩溶形态较为典型，断裂发育严重。2、重要部位的施工方法及工艺2.1土石方明挖隧洞

4、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，采用分层分段开挖、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。洞口开挖前挖好地面截水沟，同时做好相应排水设施。2.2洞内V类围岩开挖洞内V13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”的施工原则施工。并采取如下技术措施：（1）利用加长钻杆钻8~10m深孔作

5、为超前地质预报和降排水措施，以便采取相应的安全施工方案。（2）为防止塌方采用超前小导管注浆做超前支护和加固围岩，特殊洞段采用大管棚或水平施工喷桩。（3）用I12工字钢（榀间距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采用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，必要时采用双液注浆堵水，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、（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，柴油三轮车运输出碴。2.3洞内IV类围岩开挖13IV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1.5~1.8m。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

7、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碴。3、主要施工方法和工艺3.1施工测量（1）洞外控制。隧洞外平面控制采用三角测量，每个洞口设置三个控制点，将平面控制点设在相互通视，稳固不动，且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处。高程控制采用水准测量，每个洞口布设两个高精度水准点。（2）洞内控制。洞内采用以下两种导线：施工导线，在开挖面向前推进时，用以放样指导开挖的导线，基边长5~50m；基本导线，当隧洞掘进100~300m时，为了检查隧洞的方向是否与设计相符，选择一部分施工导线

8、，敷设50~100m精度较高的基本导线。洞轴线为直线的直洞段采用激光导向仪指导钻孔爆破开挖或人工开挖施工，确保成型断面及洞轴线满足设计要求。3.2钻爆13钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证质量的