研究引水隧洞不良地質(zhì)段中的空潛孔鉆桿施工技術(shù)運用

摘 要：針對中空潛孔鉆桿施工技術(shù)在引水隧洞不良地質(zhì)段施工中的應(yīng)用現(xiàn)狀，進行合理的分析，并結(jié)合工程實例，詳細介紹引水隧洞不良地質(zhì)段應(yīng)用空潛孔鉆桿施工技術(shù)的重要性、中空潛孔鉆桿施工技術(shù)應(yīng)用要點，希望能夠給相關(guān)工作人員提供一定的參考與幫助。

關(guān)鍵詞：引水隧洞；不良地質(zhì)段；空潛孔鉆桿施工技術(shù)；應(yīng)用要點

中圖分類號：P634.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0360-02

為了更好的提升引水隧洞施工質(zhì)量，運用合理的中空潛孔鉆桿施工技術(shù)非常重要，能夠有效減少滲水現(xiàn)象的出現(xiàn)。在引水隧洞不良地質(zhì)段，由于地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，增加鉆孔桿施工難度，降低工程結(jié)構(gòu)的可靠性。鑒于此，本文主要分析引水隧洞不良地段中空潛鉆桿施工技術(shù)的應(yīng)用要點，保證空潛孔鉆桿施工技術(shù)在引水隧洞不良地質(zhì)段施工中得到有效應(yīng)用。

1 引水隧洞不良地質(zhì)段應(yīng)用中空潛孔鉆桿施工技術(shù)的重要性

所謂引水隧洞，主要指的是在隧洞的身后連接一定量的壓力水管道，隧洞渠道上部的輸水隧洞與通航隧洞僅能體現(xiàn)出洞身段，引水隧洞中的閘門設(shè)置在隧洞的進口與出口位置，也有部分引水隧洞中的閘門設(shè)置在洞內(nèi)，為了保證引水隧洞的安全性，隧洞的出口部位可以設(shè)置防沖裝置。在引水隧洞不良地質(zhì)段中，應(yīng)用空潛孔鉆桿施工技術(shù)，能夠避免巖石坍塌與滲水現(xiàn)象的發(fā)生，提升洞身段的穩(wěn)固性。

在引水隧洞不良地段施工中，應(yīng)用空潛孔鉆桿施工技術(shù)，能夠有效減少洞身結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的出現(xiàn)[1]。由于引水隧洞受外界環(huán)境影響較小，為了保證引水隧洞不良地質(zhì)段的施工進度，施工人員可以結(jié)合洞身的外形特點，在隧洞內(nèi)部布置施工樞紐，并結(jié)合該地區(qū)的地質(zhì)條件，不斷改進原有的空潛孔鉆桿施工技術(shù)，進一步提高引水隧洞不良地質(zhì)段施工質(zhì)量[2]。

2 工程概況

某引水隧洞工程的1+560.5～4+950.5段，采用普通大管棚施工，在4#支洞上游改線段中，施工人員遇到T70斷層，在1+350～1+560段總共出現(xiàn)5次突泥突水狀況，泥漿沿著主引水隧洞流淌到隧洞外部，最大峰值量能夠達到1750m3/h，隧洞內(nèi)部的堆積物超過4×104m2，在該引水隧洞掌子面周圍，由于泥化堆積物數(shù)量較多，大量的泥水涌出，使得引水隧洞掌子面周邊的空腔比較大。

在該引水隧洞中，施工主要采用保證大管棚施工工藝，并在0+420m處進行開挖，在進行第二次循環(huán)大管棚施工時，拱頂?shù)谝豢足@進達到3.0m時，在開孔處澆筑一定量的高壓泥漿。一般情況下，施工人員需要澆筑高壓泥漿4次，每次的噴射距離分別是2m、5m、10m、14m，灌漿孔口直徑不斷擴大，孔口直徑最大為60cm，由于該引水隧洞內(nèi)部的掌子面圍巖破碎比較嚴重，為了防止掌子面出現(xiàn)大范圍破碎，施工人員在掌子面噴射一定量的混凝土，提升掌子面的穩(wěn)定性。

3 引水隧洞不良地質(zhì)段應(yīng)用中空潛孔鉆桿施工技術(shù)應(yīng)用要點

3.1 合理填充溶洞

在填充該引水隧洞內(nèi)部溶洞的過程中，施工人員要做好提前做好相應(yīng)的監(jiān)控測量工作，結(jié)合不良地質(zhì)段地形特點，運用妥善的處理方案，進一步提升引水隧洞監(jiān)控測量數(shù)據(jù)的準確性[3]。由于該引水隧洞不良地段地質(zhì)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在一定程度上增加溶洞填充難度，因此，施工人員在實際工作當(dāng)中，要合理控制溶洞注漿壓力，如果溶洞的注漿壓力較大，會降低溶洞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，如果溶洞的注漿壓力較小，則會影響注漿效果。

為了保證該引水隧洞不良地質(zhì)段施工質(zhì)量得到有效提升，施工人員可以結(jié)合工程圍巖狀態(tài)，采取噴錨支護方式，并做好相應(yīng)的排水工作，保證引水隧洞不良地質(zhì)段的穩(wěn)固性得到更好的提升。在該引水隧洞工程中，施工人員每泵送2m厚的混凝土，施工人員需要保證引水隧洞的吹砂緩沖層厚度為2m以上。在處理大塌方的過程當(dāng)中，施工人員可以采用“回填灌漿+管棚”方式，先回填隧洞掌子面，并在掌子面上部設(shè)置止?jié){墻，最后進行填充，當(dāng)泥漿強度達到相關(guān)規(guī)定后，方可進行下步施工[4]。

除此之外，想要有效提升引水隧洞不良地質(zhì)段施工的連續(xù)性與安全性，施工人員要綜合分析各項測量數(shù)據(jù)，結(jié)合引水隧洞塌方情況，對掌子面進行科學(xué)回填，并采取長度為30m的超前大管棚施工工藝進行施工。如果引水隧洞的溶腔部位出現(xiàn)較大面積的坍塌，施工人員要及時噴射混凝土，混凝土強度等級為C45最佳，并在混凝土內(nèi)部預(yù)埋一定量的鋼筋與透水盲管，保證引水隧洞的溶腔結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

3.2 提升大管棚注漿效果

在該引水隧洞工程中，施工人員可以采用大管棚注漿方式進行注漿，進一步提升隧洞注漿效果。為了有效提升引水隧洞大管棚注漿效果，施工人員要提前做好相應(yīng)的支護工作，并沿著支護方向開挖隧洞輪廓線，保證鉆鑿與隧道軸線處于平行狀態(tài)，在其內(nèi)部插入適量鋼管，在館內(nèi)注漿，利用鋼管的固結(jié)作用，提升圍巖巖體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在搭建棚架支護體系的過程中，施工人員還要結(jié)合引水隧洞圍巖巖體的抗壓強度，將圍巖巖體進行有效連接，不斷提高引水隧洞圍巖結(jié)構(gòu)的合理性。

由于該引水隧洞不良地質(zhì)段施工難度比較大，施工人員在實際工作當(dāng)中，可以結(jié)合隧洞斷面結(jié)構(gòu)特點，采用針梁式襯砌臺車進行襯砌，保證引水隧洞結(jié)構(gòu)更加安全可靠，提高管棚注漿效率。在該引水隧洞工程中，施工人員先在拱底設(shè)置頂拱結(jié)構(gòu)，然后進行開挖，開挖結(jié)束后，采用科學(xué)的支護方式，對引水隧洞斷面進行有效加固。通過不斷提升大管棚注漿效果，能夠減小斷面結(jié)構(gòu)對隧洞施工進度的影響，提升引水隧洞的襯砌質(zhì)量[5]。

3.3 將中空潛孔鉆桿進行有效連接

為了保證中空潛孔鉆桿施工技術(shù)得到更好的應(yīng)用，施工人員需要將引水隧洞工程中潛孔鉆桿進行有效連接，并嚴格控制鋼管質(zhì)量，將套管進行準確對接，充分體現(xiàn)套管的錨固功能。由于中空潛孔鉆桿沖擊器前端的鉆頭具有較強的穿透力，適用于引水隧洞不良地質(zhì)段施工，在填充溶洞的過程中，施工人員也可以采用強度較大的鉆頭鉆進。在該引水隧洞施工中，施工人員通過運用超前大管棚支護方式，不需要將管道拔出，可以直接在管道內(nèi)部進行注漿，操作簡單方便[6]。

此外，引水隧洞工程中的施工人員也可以將性能較高的止?jié){配件進行有效連接，并嚴格控制注漿壓力，做好相應(yīng)的填充工作，保證引水隧洞的溶洞得到更好的填充，減少溶洞裂縫的產(chǎn)生。通過將中空潛孔鉆桿進行科學(xué)連接，能夠幫助引水隧洞不良地質(zhì)段的施工人員更好的了解工程結(jié)構(gòu)特點。與傳統(tǒng)的鉆桿施工技術(shù)相比，潛孔鉆桿施工技術(shù)的操作流程比較簡單，注漿速度較快，但是，中空潛孔鉆桿的施工成本比較高，施工人員在實際工作當(dāng)中，要結(jié)合引水隧道工程結(jié)構(gòu)特點，不斷改進原有的施工方案，進一步提升引水隧洞不良地質(zhì)段施工質(zhì)量。

4 結(jié)束語

綜上，通過1合理填充溶洞、提升大管棚注漿效果、將中空潛孔鉆桿進行有效連接，能夠保證中空潛孔鉆桿施工技術(shù)在引水隧洞不良地質(zhì)段施工中得到有效應(yīng)用，提升引水隧洞工程的總體效益。對于工程中的施工人員來講，在實際工作當(dāng)中，要結(jié)合引水隧洞工程結(jié)構(gòu)，不斷優(yōu)化中空潛孔鉆桿施工流程，并結(jié)合引水隧洞施工過程中可能出現(xiàn)的問題，制定妥善的解決對策。

參考文獻

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[2]周春華，尹健民，丁秀麗，艾 凱.秦嶺深埋引水隧洞地應(yīng)力綜合測量及區(qū)域應(yīng)力場分布規(guī)律研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2012，31（S1）：2956～2964.

[3]龔秋明，王繼敏，佘祺銳.錦屏二級水電站1～#，3～#引水隧洞TBM施工預(yù)測與施工效果對比分析[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2011，30（08）：1652～1662.

[4]周濟芳，曾雄輝，周春宏，陳炳瑞，龔秋明.錦屏二級水電站引水隧洞TBM施工工法研究[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報，2011，30（01）：149～154.

[5]仇文革，凌 昊，龔 倫，鄭余朝.引水隧洞下穿既有鐵路隧道爆破施工振動影響及對策[J].中國鐵道科學(xué)，2009，30（06）：46～53.

[6]龔 倫，仇文革.既有鐵路隧道受下穿引水隧洞近接施工影響預(yù)測[J].中國鐵道科學(xué)，2007（04）：29～33.

收稿日期：2018-6-3

作者簡介：陳一源（1981-），男，漢族，廣西桂林人，工程師，大專，主要從事水利水電工程施工相關(guān)工作。