引洮供水二期工程較差圍巖洞段的安全支護(hù)研究

高鵬鵬

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

引洮供水二期工程對(duì)廣大群眾們的生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)村地區(qū)用水、生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到了重要作用。水利供水工程作為基礎(chǔ)建設(shè)，要實(shí)現(xiàn)水利供水工程的社會(huì)目標(biāo)，應(yīng)把控水利供水工程各個(gè)階段的建設(shè)質(zhì)量，做好水利工程安全建設(shè)、高質(zhì)量建設(shè)，展現(xiàn)出水利供水工程應(yīng)具備的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

引洮供水二期工程隧洞施工當(dāng)中Ⅳ、Ⅴ類(lèi)別的圍巖占比相對(duì)較大，為了切實(shí)有效地避免隧洞開(kāi)挖施工過(guò)程中出現(xiàn)塌方等不利因素，則較差圍巖洞段的安全支護(hù)工作就顯得尤為重要。本文以引洮供水二期工程隧洞施工項(xiàng)目為基礎(chǔ)，對(duì)引洮供水二期工程圍巖質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)分析，借助超前支護(hù)、系統(tǒng)錨桿、鋼拱架、噴射混凝土等諸多手段實(shí)施聯(lián)合支護(hù)工作，切實(shí)有效地強(qiáng)化圍巖穩(wěn)定性，確保隧洞施工的安全性、高效性。

1 引洮供水二期工程較差圍巖實(shí)施安全支護(hù)的重要性

在引洮供水二期工程中，Ⅳ、Ⅴ類(lèi)型圍巖相對(duì)較多，針對(duì)此類(lèi)型的較差圍巖，常規(guī)支護(hù)方式很難滿(mǎn)足工程隧洞施工的安全及質(zhì)量要求。Ⅳ類(lèi)圍巖的巖石類(lèi)型為青灰色砂巖、細(xì)粉砂巖、互層夾粉砂巖、泥質(zhì)砂巖等，Ⅳ類(lèi)型巖石的共同特征便是巖石節(jié)理、巖石發(fā)育不良，巖石含水量少，并且存在部分滑動(dòng)問(wèn)題[1]。在巖石開(kāi)挖之后，基巖面要是長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中則會(huì)漸漸松動(dòng)，遇水之后便會(huì)漸漸泥化。工程隧洞施工過(guò)程中，在機(jī)械施工震動(dòng)下很容易出現(xiàn)掉塊、片幫、冒頂、塌方等諸多問(wèn)題，造成隧洞建設(shè)工程無(wú)法順利施工，并且會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。針對(duì)Ⅴ類(lèi)型圍巖一般是指紅褐色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、夾灰綠灰褐色細(xì)砂巖等。Ⅴ類(lèi)型圍巖一般屬于軟巖或者極軟巖，該類(lèi)型圍巖一般處于斷層破碎帶當(dāng)中，圍巖的節(jié)理、裂縫狀態(tài)較差。為了確保水利供水工程隧洞施工質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合相應(yīng)洞段的實(shí)際地質(zhì)情況，實(shí)施安全支護(hù)工作。針對(duì)引洮供水二期工程較差圍巖的實(shí)際情況，適用于超前安全支護(hù)形式。

2 超前安全支護(hù)的主要形式

在引洮供水二期工程當(dāng)中，針對(duì)較差圍巖所選擇的安全支護(hù)方式為超前安全支護(hù)形式。在超前安全支護(hù)方式運(yùn)行過(guò)程中，主要有3種形式：一是超前錨桿支護(hù)。長(zhǎng)度為3～5 m，一般用于錨固前方圍巖。二是超前管棚[2]。非常適用于特殊困難地段圍巖安全支護(hù)，可以適當(dāng)?shù)卮钆滗摴凹苁褂茫_保中短管棚超前支護(hù)采用長(zhǎng)度小于10 m、直徑φ42 mm的鋼管。三是超前注漿技術(shù)。通過(guò)超前小導(dǎo)管實(shí)施注漿，圍巖開(kāi)挖外輪廓向前以一定角度打入管壁帶有小孔的導(dǎo)管，借助一定壓力將管內(nèi)壓注起膠結(jié)作用的漿液，確保其硬化之后巖體得到加固。超前深孔圍巖注漿的主要操作目的便是加固地層，并且實(shí)施封堵水源工作。注漿加固圍巖堵水技術(shù)的應(yīng)用原理是依靠漿液壓力，將破碎圍巖、破碎黏土層進(jìn)行填充固結(jié)，切實(shí)強(qiáng)化圍巖的兼顧性和穩(wěn)固性。

3 引洮供水二期工程較差圍巖隧洞施工中的安全支護(hù)策略

3.1 全面把控較差圍巖類(lèi)型

引洮供水二期工程隧洞施工中地質(zhì)勘察工作具有一定局限性，在實(shí)際進(jìn)行支護(hù)方式設(shè)計(jì)時(shí)，可能會(huì)與圍巖類(lèi)型存在差異[3]。不同圍巖類(lèi)型的穩(wěn)定性存在差異，因其物理形態(tài)存在差異，所以要想做好安全支護(hù)工作，就應(yīng)全面分析引洮供水二期工程的較差圍巖類(lèi)型，把握圍巖不同區(qū)域的變化情況，制定出科學(xué)、具備針對(duì)性的安全支護(hù)技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)圍巖支護(hù)施工動(dòng)態(tài)化監(jiān)控。

3.2 采取光面爆破形式

引洮供水二期工程隧洞圍巖不穩(wěn)定，在實(shí)施隧洞施工爆破工作時(shí)，需要盡可能采取光面爆破形式，借助預(yù)裂爆破手段，減少同段起爆的藥量。在實(shí)施光表面爆破、預(yù)裂爆破過(guò)程中，最大限度減少爆破對(duì)圍巖的破壞，以便保障較差圍巖自穩(wěn)能力。在引洮供水二期工程隧洞施工爆破時(shí)，應(yīng)控制同段起爆的藥量，同段起爆的藥量越大，圍巖的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度也越大，對(duì)圍巖的破壞程度也隨之升高。因此，要適當(dāng)增加雷管起爆段數(shù)，減少起爆藥量，在保障圍巖自穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化圍巖安全支護(hù)的質(zhì)量。

3.3 強(qiáng)化錨桿與鋼拱架焊接質(zhì)量

錨桿和鋼拱架之間可以構(gòu)建成一個(gè)聯(lián)合支護(hù)體系。為了最大程度展現(xiàn)出錨桿與鋼拱架支護(hù)優(yōu)勢(shì)和穩(wěn)定性，在施工過(guò)程中應(yīng)注重錨桿與鋼拱架的焊接質(zhì)量，在保障其焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，最大限度借助該設(shè)備來(lái)強(qiáng)化圍巖穩(wěn)定性，杜絕為隧洞施工帶來(lái)不必要的安全隱患。

3.4 做好局部圍巖掉落處理

在開(kāi)展安全支護(hù)時(shí)，因引洮供水二期工程隧洞圍巖本身就相對(duì)較為脆弱，在實(shí)施支護(hù)工程時(shí)，鋼拱架上方圍巖有局部掉落時(shí)，必須要對(duì)一次支護(hù)變形情況進(jìn)行全面把控。若局部圍巖掉落造成一次支護(hù)影響，必須邀請(qǐng)專(zhuān)家對(duì)工程實(shí)際情況進(jìn)行鑒定處理，并制定后續(xù)的解決方案[4]。若檢測(cè)后為局部松散巖體顆粒掉落，便可以用幾根鋼筋彎曲，立焊在鋼拱架當(dāng)中，緊頂凹進(jìn)巖面，再實(shí)施混凝土噴射，以便于強(qiáng)化巖面的牢固性、穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語(yǔ)

引洮供水二期工程隧洞沿線(xiàn)Ⅳ、Ⅴ類(lèi)型圍巖相對(duì)較多，針對(duì)該類(lèi)較差圍巖隧洞施工來(lái)說(shuō)，若不開(kāi)展高效安全支護(hù)工作，很容易出現(xiàn)塌方問(wèn)題，若出現(xiàn)嚴(yán)重的施工問(wèn)題，不僅會(huì)導(dǎo)致工程建設(shè)進(jìn)度緩慢，而且會(huì)直接影響整個(gè)水利供水工程的使用效率，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。為了有效避免較差圍巖隧洞在施工過(guò)程中出現(xiàn)塌方，應(yīng)對(duì)自穩(wěn)時(shí)間相對(duì)較短的圍巖進(jìn)行安全支護(hù)。對(duì)斷層、破碎的圍巖進(jìn)行高效超前支護(hù)，選取適當(dāng)?shù)墓芾砑夹g(shù)手段，強(qiáng)化較差圍巖隧洞的穩(wěn)定性，滿(mǎn)足隧洞施工實(shí)際需求，營(yíng)造出良好的工程施工條件，確保水利供水工程建設(shè)的安全性、穩(wěn)定性。