小斷面引水隧洞開挖及初期支護施工技術

【摘要】文章結合山西引沁入汾浮山供水工程趙家坡隧洞工程的施工情況，闡述了小斷面引水隧洞開挖、初期支護的施工技術。根據趙家坡隧洞圍巖類別，從設備選型和施工方法上作了比較實際的闡述，對類似工程施工能夠起到一定的借鑒作用。

【關鍵詞】小斷面；引水隧洞；施工技術

1.工程概況

中鐵二十三局集團有限公司負責施工的山西引沁入汾浮山供水工程趙家坡隧洞長1700m，其中：巖質隧洞1583m，（Ⅲ類348m，Ⅳ類649m，Ⅴ類586m）土質隧洞117m，設計縱坡1/2500，設計底高程分別為：進口842.595m、出口841.915m，洞軸向N81°W，地面高程850.0～943.0m，隧洞埋深5.05～97.53m。

巖洞段采用2.5m寬×3.03m高門洞形斷面，土洞段采用2.6m寬×2.6m高馬蹄形斷面。

2.主要施工技術

2.1 施工期水流控制

明挖施工在開挖區坡頂外及分級平臺上設置截排水溝，將水引入排水系統中； 趙家坡隧洞出口施工為順坡排水。通過洞外的漿砌石排水溝排至就近溝渠。

2.2 隧洞開挖及支護施工技術

2.2.1 土石方開挖

土方用挖掘機開挖，石方用爆破法開挖，挖掘機裝渣，自卸車運至渣場。

2.2.2 邊坡支護

洞口1：0.5邊坡一采用錨網噴方法進行支護。錨桿使用手風鉆鉆孔施工。

2.3 洞身開挖

土質隧洞樁號1+583～1+700段，長117m。由于在樁號1+583處分布有F87邊山推測斷層，使上覆第四系地層下移100多米。土洞段土體密實、直立性較好，采用小型挖機開挖，人工修整周邊，扒渣機裝土，用4m3小型自卸車運輸至棄土場。支護拱架間距為0.6m，根據土體自穩情況確定每循環開挖進尺，最大不能大于1.2m。

土洞開挖過程中，盡量減少機械對圍巖的擾動，對隧洞周邊用風鎬進行人工修整。盡早封閉圍巖，減少暴露時間。

石洞采用鉆爆法開挖，用WY-120HL型扒渣機裝渣， 4m3小型自卸車運輸。

2.4 初期支護施工

Ⅲ類圍巖噴8cm厚素混凝土；Ⅳ類圍巖頂拱布設2.0m長、直徑25mm系統錨桿，噴10cm厚C20混凝土；Ⅴ類圍巖洞段，根據地質情況隨機布置I14鋼拱架結合超前錨桿，一次支護錨桿布置同Ⅳ類圍巖洞段，頂拱、側墻掛網噴12cm厚C20混凝土，掛15*15cm鋼筋網片（Φ8mm），土洞段布置I14全環鋼拱架（間距0.6m）結合拱部超前小導管掛網（15*15cmΦ8）噴12cm厚C20混凝土聯合支護。

2.4.1 噴射混凝土施工

采用濕噴工藝，保證噴錨強度、密實度和厚度，及早支護封閉。

2.4.2 錨桿施工

錨桿的形式、質量規格等都要符合圖紙的要求。

錨桿孔深允許偏差±5㎝，孔距允許偏差±15㎝，錨桿插入長度≥95%設計長度，錨桿位于孔中心。

2.4.3 鋼筋和鋼筋網施工

鋼筋網格尺寸允許誤差±10mm；網片存放堆碼整齊。鋼筋網安裝必須與錨桿之間必須保證固定不變。鋼筋網在噴射一層混凝土后鋪掛，鋼筋表面不能有污漬、裂紋，銹蝕等。鋼筋網片搭接長度應為1-2個網格。

2.4.4 鋼拱架施工

鋼拱架用螺栓連接，連接板應密貼。每側安設兩根鎖腳錨桿將其鎖定，將鋼拱架全環封閉。

鋼拱架后安裝盡快噴砼作業，讓拱架與噴砼共同受力。兩榀鋼拱架之間的環向連接鋼筋必須按照設計間距布設，并要保證連接筋與鋼拱架的焊接質量。

3.結語

趙家坡隧洞已經安全順利貫通，開挖斷面和初期支護符合設計要求，質量優良。要加強小斷面引水隧洞施工技術管理，合理安排施工工序，安全、高效、優質地完成隧洞施工任務。

參考文獻：

[1]徐建新.小斷面長隧洞施工管理[B].蘭州.甘肅農業，2012.

[2]徐繼先，孫宇，陳立.小斷面長隧洞開挖施工技術[B].杭州.浙江水利科技，2004.

[3]關寶樹.隧道工程施工要點集[M].北京.人民交通出版社，2006.