朱清濤

摘 要：近幾年，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，國家對水利工程建設(shè)方面的投入不斷增加，帶動我國水利工程事業(yè)快速發(fā)展。在樹立工程輸水和泄洪建設(shè)中需要挖掘隧洞，但是隧洞施工困難比較大，技術(shù)要求要，而且施工時期比較長，容易發(fā)生塌陷事故，所以在實際工程中必須要加大這方面的建設(shè)和管理工作，要從多個角度提出水利工程隧洞施工坍塌問題解決措施。本文以新疆地區(qū)為例，提出了水利工程隧洞坍塌解決措施。

關(guān)鍵詞：水利工程；隧洞；坍塌

中圖分類號：TV5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006—7973（2017）04-0075-02

在水利工程施工中隧洞施工是一項比較重要的施工項目，如果在施工的過程中存在質(zhì)量不過關(guān)的情況，可能會導(dǎo)致塌陷事故的發(fā)生，這樣不僅會影響工程進度，而且會增加資金投入，對國家經(jīng)營產(chǎn)生較大的影響，同時也給施工群眾帶來很大的心理影響。所以在隧道施工中必須要重視隧洞質(zhì)量的建設(shè)，制定隧洞塔防處理和預(yù)防方案，以便出現(xiàn)緊急情況后能夠快速解決問題，提高隧道施工質(zhì)量和安全性的提高。

1 工程概況

孔吾拉齊水庫工程位于新疆維吾爾自治區(qū)克孜勒蘇柯爾克孜自治州阿合奇縣境內(nèi)，水庫壩址位于阿合奇縣蘇木塔什鄉(xiāng)阿爾帕涌依契克溝內(nèi)。壩址北距蘇木塔什鄉(xiāng)約30km，距阿合奇縣約40km。本工程是阿合奇縣近期建設(shè)的重點工程，也是該河唯一的控制性水庫工程。孔吾拉齊水庫工程具有灌溉和鄉(xiāng)村供水任務(wù)。孔吾拉齊水庫壩址處多年平均流量0.31m3/s，控制年徑流量985萬m3，水庫正常蓄水位2360.27m，正常蓄水位相應(yīng)庫容410.4萬m3，死水位2341.03m，校核洪水位2362.31m，死庫容50.0萬m3，興利庫容360.4萬m3，總庫容481萬m3，具有年調(diào)節(jié)性能。大壩為瀝青砼心墻壩，最大壩高39.5m。本工程等別為Ⅳ等，屬小（1）型工程。大壩為4級建筑物，各泄水建筑物及進水口為4級建筑物；次要建筑物為5級建筑物；臨時建筑物為5級建筑物。

2 水利工程隧洞施工坍塌原因

2.1 地質(zhì)勘查工作不準(zhǔn)確

水利工程隧洞施工過程中必須要做好施工前的地質(zhì)勘查工作，這項工作是水利工程建設(shè)施工的重要工作基礎(chǔ)，同時也是做好隧道施工、取得優(yōu)質(zhì)施工質(zhì)量的保障。在實際工作中要依據(jù)水利工程特點進行施工，如果勘查工作做的不到位，可能會對隧道施工帶來不利的影響。

2.2 施工方法不夠科學(xué)

水利工程隧洞施工過程中采用的方法比較多，但是施工方法的應(yīng)用不是隨意選擇的，必須要依據(jù)地質(zhì)條件和施工團隊經(jīng)驗選擇合適的施工方式，如果施工地方地質(zhì)穩(wěn)定性比較差，挖掘后也沒有采用支護襯砌，這種情況下一些圍巖長時間暴露在空氣中加大山巖壓力，進而出現(xiàn)塌陷；另外在開挖構(gòu)成中由于使用過多的炸藥，也比較容易導(dǎo)致塌陷事故的發(fā)生。

2.3 施工方案設(shè)計存在問題

水利工程施工設(shè)計中，必須要考慮該工程項目實際承擔(dān)的服務(wù)性能，同時也要使其與地理環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展；另外還要考慮實際施工中需要的施工基礎(chǔ)人員和相關(guān)設(shè)施設(shè)備等，預(yù)防施工存在漏洞。

3 水利工程隧洞施工坍塌問題處理措施

針對以上工程隧洞中出現(xiàn)的隧洞塌陷問題，必須要對工程實施全面的了解，同時堅持預(yù)防為主的設(shè)計原則，做好前期地址勘查工作，并加強施方案的制定，特別是針對不良地址的工程段，必須要有有效的應(yīng)對措施。施工過程中必須要按照科學(xué)、規(guī)范的措施和城鄉(xiāng)實施嚴(yán)密的施工，達到預(yù)防隧洞塌陷的目的。

3.1 做好前期地址勘查設(shè)計

工程勘測設(shè)計過程中必須要全面調(diào)查、深入了解，仔細(xì)勘探隧洞所在位置的地質(zhì)情況，同時要對這個區(qū)域的水文條件有全面的了解，對隧洞穿越溝谷段要認(rèn)真的分析，預(yù)防隧洞塌陷的發(fā)生。在隧洞處理過程中如果選擇隧線無法避開時要先制定相應(yīng)的技術(shù)方案和措施，在施工組織設(shè)計中強化措施，選擇合理的施工放哪和方法，為隧洞施工提供科學(xué)的指導(dǎo)。

3.2 著重加固未發(fā)生塌方的地段

隧洞一旦發(fā)生一次塌方可能就會影響這個隧道的安全，比較容易使隧道發(fā)生二次塌方。而且在這次塌方中與第一次塌方距離越近的地方越容易發(fā)生事故，所以隧洞一旦發(fā)生一次塌方，這時就應(yīng)該加強防護，對整個隧洞要實施全面的加固處理；對隧道薄弱的地段實施加固處理；同時也要對隧洞內(nèi)不穩(wěn)定的圍巖做好預(yù)防保護措施；如果隧洞地段比較容易出現(xiàn)松動現(xiàn)象可以加固巖層，同時也可以利用襯砌提高巖層強度，從而提高隧洞的穩(wěn)定性。

3.3 依據(jù)塌方程度選擇解決方案

在實際施工中必須要根據(jù)隧洞塌陷的具體情況選擇一個科學(xué)的解決方案實施，而對于一些小范圍內(nèi)采用合適的解決方案實施解決，對于隧洞施工中一些小范圍內(nèi)的塌方現(xiàn)象，由于影響范圍比較小，所以可以采取完全清理的方案實施處理。在處理的過程中首先重新建立支撐點，加固隧洞塌方頂端的牢固性，預(yù)防塌陷面積增大，導(dǎo)致隧洞內(nèi)人員傷害。由于隧洞已經(jīng)發(fā)生了一次塌陷，如果不采取一定的措施可能會出現(xiàn)第二次大面積的塌陷，所以對于一些存在大面積塌方的對東，必須要采取超前支撐的方案實施加固處理，使隧洞受力均勻，從而提高隧洞的穩(wěn)定性。

4 水利工程隧洞施工坍塌處理技術(shù)

工程塌方情況：隧洞進口洞段向下游開挖掘進，圍巖情況比較差，施工單位處理掌子面左側(cè)突出圍巖的過程中，該樁拱頂右上方出現(xiàn)塌陷，并形成高約4-5m、寬2-3m、深：3-4m的空腔，塌陷物損毀了該位置拱架拱頂部位已經(jīng)設(shè)置的超前支護導(dǎo)管。經(jīng)過調(diào)查、分析后認(rèn)為塌方主要是由于地址因素導(dǎo)致的，該洞段地址情況不好，巖體穩(wěn)定性差，再加上地表降水滲入巖體，降低圍巖強度，進而導(dǎo)致隧洞塌陷。工程隧洞塌陷設(shè)計圖見圖1。

4.1 噴射混凝土封閉掌子面

塌方出現(xiàn)后，在沒有探查好前方地質(zhì)情況下，為了預(yù)防出現(xiàn)涌水突泥緊急情況，首先必須要保留并加固塌陷體，并依靠塌陷體支撐掌子面，防止塌方進一步擴大，并立刻對掌子面實施封閉處理。同時采用噴射C20混凝土封閉塌陷體表面，厚度為20cm左右。

4.2 調(diào)整小導(dǎo)管布置

工程原設(shè)計使用φ42小導(dǎo)管作為超前小導(dǎo)管使用，并將布置范圍設(shè)定為180O范圍，縱間間隔為2400mm，環(huán)向間隔為500nn，仰角位5度，塌方段超前小導(dǎo)管布置間距實施調(diào)整后，環(huán)向間距離可以調(diào)整為300mm，縱向間距離可以調(diào)整為2000mm。這種情況下小導(dǎo)管沒有靠近掌子面的第一鋼拱架位置，所以小導(dǎo)管和鋼拱架形成一個支撐體系，能夠很好的支撐該導(dǎo)管以上的塌方破碎巖體，從而有效促進工程穩(wěn)定性的提高。

4.3 動身開挖或支護處理

洞身一般采用微臺階法實時挖掘，臺階長度一般控制在3-4m出，開挖過程中盡量采用機械配合人工的方式，不能直接采用爆破的方式，如果大的石頭發(fā)生破裂，必須要盡量采用少的炸藥，保證不能對塌方體產(chǎn)生影響，同時在開挖的過程中要多保留核心土壤，預(yù)防隧洞出現(xiàn)二次塌方。隧洞開挖后必須要立即做好施工初期支護結(jié)構(gòu)，并采用噴射的方法立即封閉掌子面。

4.4 邊墻和基底加固技術(shù)

隧洞頂部實施加固處理的過程中，可以預(yù)先注入加固處理方式，保證隧道拱部位置安全施工，邊墻和基體圍巖力學(xué)方面不能很好的改善，并且受到過渡的干擾，就會容易發(fā)生塌陷事故。另外隧洞在開挖的過程中即便安全的通過了塌方段也會因為巖層性質(zhì)的不同而使后方隧道襯砌結(jié)構(gòu)沉降不均，從而導(dǎo)致襯砌開裂，影響隧洞安全，所以必須要做好邊墻和基底的加固處理?；准庸桃话悴捎忙?5鋼管樁實施注漿處理，加固范圍為開挖輪廓線一下5m，鋼管樁間距為1.0m，梅花形布置處理。鋼管樁采用υ75mm的無縫鋼管加固處理，每根鋼管長5.5m。同時為增強結(jié)構(gòu)強度，鋼管樁尾端采用I16工字鋼實施連接誒，提高整體受力性能。漿液比例為1：1，注漿壓力為2.0Mpa。

5 結(jié)語

水利工程隧洞施工建設(shè)過程中會有很多問題的出現(xiàn)，隧洞塌方是其中一種，隧洞塌方影響因素有很大，有認(rèn)為因素、地質(zhì)因素等等，在處理隧洞塌陷的過程中必須要依據(jù)工程實際情況，做好前期地址勘查工作，并依據(jù)地址類型制定合理的解決方案，然后依據(jù)方案需求采用合適的隧洞處理技術(shù)進行處理，隨后必須提出預(yù)防和應(yīng)對隧洞再次塌方的方案和對策，并結(jié)合相關(guān)施工及時和方法對塌陷實施預(yù)防處理，以便能夠保證順利工程順利竣工。

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