水利工程隧洞軟巖施工技術(shù)處理措施分析

【摘要】在進(jìn)行水利工程隧洞的挖掘工作中，會(huì)遇見各種各樣的巖體，不同巖體的施工方式不同，軟巖巖體的開挖是在水利工程施工過程中較為常見的一種巖體，由于軟巖易發(fā)生坍塌事故，故筆者在本論文中介紹了隧洞軟巖開挖的施工原理、施工工藝以及一次防護(hù)的注意事項(xiàng)，旨在為水利工程隧道軟巖的開挖提供一些可行的建議。

【關(guān)鍵詞】水利工程；軟巖施工；技術(shù)處理；措施

引言：

在進(jìn)行水利工程的施工過程中，軟巖開挖是不可避免的一項(xiàng)工作，軟巖周邊巖體的穩(wěn)定性差，地層薄弱，故在開挖前需要進(jìn)行加固處理以及支護(hù)保護(hù)。因此，在施工前，工程隊(duì)要對(duì)軟巖地層進(jìn)行研究，因時(shí)因地制宜制定出最科學(xué)合理的施工方案，方可著手施工。如若倉促進(jìn)行，很可能會(huì)導(dǎo)致大面積的坍塌，給人財(cái)物帶來極大的損失

一、隧洞軟巖開挖施工原理

隧洞開挖的方式很多，不同的圍巖種類需要運(yùn)用不同的開挖技術(shù)。施工過程中，隧洞開挖必須要施工安全和施工質(zhì)量的前提下保證施工進(jìn)度，不得拖后，開挖原則為：杜絕欠挖，拒絕超挖。其中，軟巖作為一種復(fù)雜的巖石力學(xué)介質(zhì)，其特性是在特定的條件下極易發(fā)生變形，因此隧洞軟巖的開挖可采用新奧法，新奧法原理的應(yīng)用，解決了隧洞軟巖開挖這一大難題。新奧法原理簡(jiǎn)單來說就是采用二次襯砌和初期支護(hù)相結(jié)合的施工方式，首先是先做好初期支護(hù)，由于軟巖巖體較軟，所以可以先進(jìn)行初步的加固，對(duì)部分地段要通過柔性支護(hù)、鋼筋格柵等方式對(duì)巖體進(jìn)行整體加固，此外還可以用鋼筋把各格柵連成整體，達(dá)到加固的目的，這就是新奧法原理中的初期支護(hù)。完成了初期支護(hù)以后，要進(jìn)行監(jiān)控測(cè)量，監(jiān)控測(cè)量的數(shù)據(jù)對(duì)支護(hù)參數(shù)以及施工方法，工程措施等具有指導(dǎo)意義，接下來就可以進(jìn)行二次加護(hù)。

對(duì)隧洞軟巖可以采取分區(qū)施工的方式，在各區(qū)可先行施工頂拱，即采用短臺(tái)階依次施工作業(yè)法。為了有效抑制圍巖變形以及保護(hù)圍巖的天然承載力，可以在初期支護(hù)完成以后，再對(duì)兩側(cè)的邊墻進(jìn)行開挖，確保兩側(cè)的邊墻以及頂拱及時(shí)閉合，這樣利于形成穩(wěn)固且完整的初期支護(hù)體系。為了確保隧洞施工的安全，必須及時(shí)調(diào)整初期支護(hù)的參數(shù)和施工方案襯砌施工的時(shí)間，因此，應(yīng)通過頂拱沉降的監(jiān)測(cè)和收斂觀測(cè)對(duì)圍巖巖面的變形情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，評(píng)估巖面變形情況，研究討論是否調(diào)整。

二、隧洞軟巖施工工藝

（一）隧洞開挖

隧洞軟巖開挖的方式很多，接下來筆者著重介紹兩臺(tái)階多區(qū)分步法。該法首先要洞頂弧形開挖高程以下1m范圍內(nèi)的區(qū)域，定為I區(qū)，在用挖掘機(jī)配合出喳前，要在先用人工風(fēng)鎬還有十字鎬等工具開挖，大致1m左右即可。導(dǎo)洞開挖完成以后，不得馬上進(jìn)行下一環(huán)節(jié)的挖掘，因?yàn)檐泿r的硬度不夠，因此要先用鋼架等加固并且噴上加固材料，做好襯設(shè)計(jì)線，完成這些，待到強(qiáng)度夠了以后再繼續(xù)挖掘，直至完成I區(qū)的施工，使得挖掘機(jī)有足夠的空間進(jìn)行作業(yè)。緊接著，進(jìn)行II的挖掘，該區(qū)域可直接由挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，但是要先在兩側(cè)直墻處且拱頂下1-1.5m的地方挖線。II區(qū)可由挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘，并且輔之以人工挖掘，開挖到一定程度以后，再用鋼進(jìn)行支撐加固。完成這兩區(qū)域的挖掘工作以后，再進(jìn)行III區(qū)也即核心區(qū)域的挖掘，至此，整個(gè)斷面的挖掘工作就完成了。由此可見，隧洞軟巖的開挖不是一蹴而就的，要分區(qū)分步走進(jìn)行，做好加固防護(hù)工作。

（二）格柵拱架及鋼筋網(wǎng)片安裝施工

鋼拱架支撐主要采用焊接的方式，且要在開挖完成以后立即進(jìn)行，不得拖延，鋼拱架要起到穩(wěn)定鞏固的作用，因此需要焊接成三角形的形狀，這樣才不會(huì)輕易變形。由于洞內(nèi)空間有限，所以鋼筋網(wǎng)片則主要在洞外制作，待制作完成再搬進(jìn)洞內(nèi)，進(jìn)行各網(wǎng)片的安裝工作。此外，在安裝鋼筋網(wǎng)片的過程中要特別注意其與鋼拱架的統(tǒng)一性，讓兩者結(jié)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，使得整個(gè)安裝項(xiàng)目更加地穩(wěn)固。在施工過程中必須嚴(yán)格按照程序來，支撐鋼架在施工前要對(duì)巖面進(jìn)行清理，清理完成以后，對(duì)鎖腳錨桿進(jìn)行施工，然后才是固定鋼支撐的位置，進(jìn)行焊接最后才是鋼筋與鋼筋片的安裝。

（三）噴射混凝土施工

首先是材料準(zhǔn)備，噴射混凝土所需的主要材料包括水泥和骨料，水泥必須使用硅酸鹽水泥，且必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不得使用劣質(zhì)水泥；骨料的使用也需嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，使用高品質(zhì)的骨料材料。其次是噴前準(zhǔn)備，在噴射前應(yīng)當(dāng)清理噴射面，待到清理完成后做好噴射標(biāo)志。最后，等到噴射面驗(yàn)收合格以后，才能進(jìn)行噴射工作。

在進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)，必須遵守不得遺漏噴射部位的原則，可以采用自下而上的方式分區(qū)域進(jìn)行噴射作業(yè)，并且要處理好連接處的噴射細(xì)節(jié)。在進(jìn)行噴射作業(yè)時(shí)，噴射方向應(yīng)與巖面垂直，再進(jìn)行分層噴射；此外，后層噴射應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行，若終凝lh 后進(jìn)行噴射，則應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層表面；。

三、一次支護(hù)施工注意事項(xiàng)

一次支護(hù)對(duì)于加固軟巖的穩(wěn)定性來說非常重要，因此在進(jìn)行一次支護(hù)時(shí)，必須要使得支護(hù)工作發(fā)揮應(yīng)有的效果。為了確保一次支護(hù)的效果，一是在施工過程中要嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，盡量減少超挖的現(xiàn)象，開挖邊線時(shí)預(yù)留保護(hù)層；二是對(duì)底部的兩側(cè)要依次進(jìn)行開挖，不得同時(shí)進(jìn)行，還要避免同屬一個(gè)榀拱架的兩個(gè)拱腳同時(shí)懸空的現(xiàn)象出現(xiàn)，因此要錯(cuò)開2m以上的進(jìn)尺強(qiáng)度；三是為確保拱架能穩(wěn)定受力，在安裝邊墻拱架時(shí)要先澆灌30m寬的條狀鎖腳砼并且要在標(biāo)準(zhǔn)開挖面的30-50m以下；四是隧洞軸線與鋼拱架平面之間傾斜的角度不得大于2°，最理想的狀態(tài)是相互垂直；五是鋼拱架與砼初噴層之間的間隙以及與圍巖之間的間距不應(yīng)過大，如果過大，需將間隙填密。

四、結(jié)束語

軟巖因其自身的性質(zhì)，一經(jīng)施加外力施工開挖，如若不采取適當(dāng)?shù)耐诰蚍绞?，采取適當(dāng)?shù)妮o助措施，其周圍巖體便會(huì)快速變形，最終帶來大面積的坍塌，這對(duì)施工人員的生命造成了極大的威脅；由于巖體坍塌帶來的壓力，也會(huì)導(dǎo)致支護(hù)設(shè)施變形，帶了財(cái)產(chǎn)損失。因此在進(jìn)行水利工程隧道軟巖開挖時(shí)，要做好支撐準(zhǔn)備工作，確保周圍巖體特別是頂部巖體得到了穩(wěn)固的支撐，此外在保證安全與質(zhì)量的前提下，還需加快施工進(jìn)度，盡早完成挖掘施工，減小巖體坍塌的可能性。

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