軟弱千枚巖隧洞塌方整治

摘要：文中介紹了位于Ⅴ級軟弱千枚巖地區的金元水電站引水隧道3#支洞塌方的整治辦法。

關鍵詞：軟弱千枚巖 塌方 整治

0 引言

2008年6月23日，金元水電站3#支洞0+590～607段開挖過程中發生較大面積自然塌方。初期塌穴距拱頂約6～7m，且不斷有松散石塊塌落，次日塌穴距拱頂約15m左右。塌方砸壞了已經施工的8榀鋼格柵拱架，而且，在0+600處將隧洞封死。隧道圍巖為Ⅴ級軟弱千枚巖，隧洞拱部有兩道接近平行光滑的滑層面，與洞軸線夾角較小，兩滑層面間巖體受自重作用塌落，形成自然塌方，本文介紹了該塌方的整治辦法。

1 工程概況

金元水電站位于四川省甘孜藏族自治州的康定縣境內、大渡河左岸支流金湯河干流中游，為金湯河干流梯級開發的第二級水電站，引水式開發。

3#支洞所承擔的主洞區段較長，是金元水電站控制工期的重點。支洞斷面為4.5m×5.5m，城門洞型，長度為938.00m。支洞開挖后千枚巖呈碎石、角礫狀，為顯微鱗片變晶結構，含水量大時呈團塊狀，含水量少時為鱗片狀，片理極其發育，層厚0.01~2mm，片理面手感光滑，有絲絹光澤，遇水即軟化、泥化，整體穩定性較差，為V級圍巖。塌方區掌子面沒有地下水，圍巖干燥松散光滑，無自穩能力，見照片1、2。

2 塌方發生原因

2.1 由局部掉小塊發展到大面積塌落。

2.2 雖然在塌方之前的洞段采用了初期支護，但由于前期對千枚巖的認識不夠，采用的是鋼格柵拱架支護措施，支護強度偏弱，導致塌方范圍擴大，砸壞已施工的鋼格柵拱架。

3 塌方處理措施

3.1 變形段處置

0+590～595段拱頂及左側受塌方影響已經變形，很不穩定，施工中采取了如下整治措施：

3.1.1 先拆除被砸壞的鋼格柵拱架，清除虛渣，換立型鋼拱架。

3.1.2 型鋼采用‘工18’工字鋼，拱架縱向間距50cm。

3.1.3 由于此類松散巖體錨桿作用不佳，將拱架的鎖腳錨桿改為鎖腳小導管，鎖腳導管長3.0m，型鋼拱架的直腿較洞挖斷面的直腿長30cm，立拱架時，人工自腿腳位置底板面深挖30cm，將直腿立于底板開挖面以下，并用塊石混凝土填塞，加強鋼拱架的腿腳受力穩定性。

3.1.4 拱架間用Φ42鋼管連接，連接筋環向間距1.0m。噴20cm厚混凝土。

此段拱架經過架設噴護后形成了比較安全的作用空間。

3.2 塌方段處理

對封洞的塌方段處理方案為超前小導管固結灌漿塌方體后二次開挖，然后立洞鋼拱架推進的處理措施。其工序如下

3.2.1 先用噴射混凝土封閉預固結渣體表面，噴砼厚10cm。

3.2.2 由于塌穴過大(目測拱部及兩側約在10ｍ以上)，且在繼續發展，待出完渣再立鋼拱架不現實。先對塌方體進行固結灌漿處理。灌漿管采用Φ50無縫鋼管，每根長5ｍ，沿塌方體梅花形布置，間距30cm，沿塌方體方向放射狀布置。

3.2.3 沿灌漿管向塌方渣體內灌注水泥水玻璃雙液漿，水灰比為0.6～0.8：1，且在灌注過程中根據灌注效果適當調整水泥漿濃度。水玻璃參量按水泥重量的6％配置。灌漿壓力控制在0.3～0.6MPa，當持續注入率不大于0.4L/min時，繼續灌注30min，或漿液順塌方渣體外溢時，灌漿可以結束。

3.2.4 待漿液初凝后人工用風稿二次開挖塌方體，滿足1榀鋼拱架后馬上立1榀。鋼拱架支護施工參數同Ⅴ類圍巖安全支護參數。在施工過程中采用上下斷面穩步推進。

3.2.5 塌方段處理過后，立即對塌方段原鋼拱架內側每兩榀間按同等參數再增加一榀，形成雙層鋼拱架。以增強塌方段的支護強度，避免再次塌方造成鋼拱架變形失穩。

3.2.6 最后對拱架以上脫空空間進行回填灌漿。

塌方處理施工如圖1。

4 結論與建議

由于金元水電站3#支洞隧道采取了超強支護措施，靈活動態的施工方法，形成了快速的施工生產能力，使得工程能夠安全順利完成。

參考文獻：

[1]高舉軍.金元水電站引水隧道3#支洞巖土工程勘察報告.

[2]黃成光.隧道施工技術. 北京.人民交通出版社.2001.