淺析短距離小斷面隧洞施工管理經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

【摘要】本文以泗安水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程為背景，詳細(xì)介紹了導(dǎo)流泄洪隧洞施工過程，通過對(duì)泗安水庫(kù)短距離小斷面隧洞施工管理經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)進(jìn)行總結(jié)，為類似工程的施工管理及設(shè)計(jì)提供借鑒。

【關(guān)鍵詞】泗安水庫(kù)；短距離；小斷面；隧洞；施工管理

1、工程概況

泗安水庫(kù)由大壩、泄洪閘、非常溢洪道和灌溉隧洞等組成。泗安水庫(kù)大壩評(píng)定為“三類壩”，需進(jìn)行除險(xiǎn)加固，對(duì)原泄洪閘進(jìn)行重建，為滿足安全度汛，泄洪閘施工前需新建導(dǎo)流泄洪隧洞。

導(dǎo)流泄洪隧洞為有壓洞，由進(jìn)口段、閘室段、洞身段、出口段等部分組成，進(jìn)口底高程為6.67m，出口底高程為3.50m，隧洞全長(zhǎng)279m，縱坡為1.13%，圓形開挖斷面為3.74m與3.90m，襯砌后內(nèi)徑為2.50m。

2、導(dǎo)流泄洪隧洞設(shè)計(jì)

2.1 地質(zhì)條件

（1） 隧洞進(jìn)口段

圍巖以弱風(fēng)化含礫凝灰?guī)r為主，節(jié)理裂隙較發(fā)育，局部蝕變較為強(qiáng)烈，為軟質(zhì)巖，且易軟化，評(píng)定為Ⅴ類圍巖。

（2） 隧洞洞身段

圍巖以弱風(fēng)化含礫凝灰?guī)r為主，較完整，局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，為軟質(zhì)巖，且易軟化，圍巖自穩(wěn)時(shí)間短，時(shí)間效應(yīng)明顯，評(píng)定為Ⅳ類圍巖。

（3） 隧洞出口段

圍巖以弱風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖為主，較完整，局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，為極軟巖，易軟化，自穩(wěn)性差，評(píng)定為Ⅴ類圍巖。

2.2 支護(hù)設(shè)計(jì)

隧洞進(jìn)、出口段采用鋼拱架+錨噴混凝土支護(hù)；洞身段采取掛網(wǎng)錨噴方式。

3、隧洞施工過程

3.1 隧洞進(jìn)口施工

工程開工后，導(dǎo)流泄洪隧洞由隧洞進(jìn)口側(cè)降坡開挖。進(jìn)口邊坡從2017年4月1日開始土石方開挖，2017年4月30日明挖施工完成，進(jìn)行洞臉及上部邊坡錨噴及超前錨桿施工，同時(shí)采用鎬頭機(jī)在洞口按照開挖斷面鑿進(jìn)約1.5m，2017年5月11日隧洞進(jìn)口側(cè)正式爆破進(jìn)洞。

3.2 隧洞洞身施工

導(dǎo)流泄洪隧洞進(jìn)口側(cè)平均進(jìn)尺2m/天。洞口Ⅴ類圍巖段1次爆破/天，支護(hù)緊跟掌子面；洞內(nèi)Ⅳ類圍巖段2次爆破/天，支護(hù)滯后掌子面不超過5m。受洞室開挖斷面、降坡施工及地質(zhì)條件等影響，洞內(nèi)積水及淤泥較厚，施工過程中對(duì)爆破出渣及施工作業(yè)影響較大，為保證洞內(nèi)施工條件，施工過程中花了較大代價(jià)對(duì)洞內(nèi)道路進(jìn)行修整。

導(dǎo)流泄洪隧洞出口側(cè)平均進(jìn)尺1.62m/天。隧洞出口側(cè)靠近民房，施工過程中干擾較大。通過協(xié)調(diào)周邊環(huán)境，分時(shí)段施工，從而減小對(duì)周邊居民影響，另一方面增加人員及設(shè)備投入，減少隧洞進(jìn)尺藥量，每循環(huán)進(jìn)尺分2～3次爆破，控制爆破藥量，減小爆破對(duì)周邊居民影響。2017年8月31日，導(dǎo)流泄洪隧洞全線貫通。

為確保導(dǎo)流泄洪隧洞襯砌盡快完成，導(dǎo)流泄洪隧洞進(jìn)口爆破開挖至隧0+198m樁號(hào)后暫停，隨后進(jìn)行洞內(nèi)清理，為隧洞轉(zhuǎn)序襯砌進(jìn)行準(zhǔn)備。襯砌過程中受洞內(nèi)有限作業(yè)空間影響，洞內(nèi)各段襯砌只能依次或搭接施工，無法同步開展多個(gè)襯砌工作面，平均襯砌3m/天。

3.3 隧洞出口施工

隧洞出口采用與進(jìn)口同樣的開挖方式，施工過程中洞口出現(xiàn)坍滑，通過削坡減載、放緩坡比的方式對(duì)洞口邊坡進(jìn)行處理，確保順利進(jìn)洞，整個(gè)處理過程花費(fèi)1個(gè)月時(shí)間，對(duì)工程進(jìn)度造成一定影響。

4、短距離小斷面隧洞施工特點(diǎn)

4.1 作業(yè)空間小、施工效率低

作業(yè)空間有限，導(dǎo)致大型高效率的施工設(shè)備無法進(jìn)度工作區(qū)，降低施工效率，隧洞爆破、出渣及支護(hù)等均會(huì)受到空間限制，無形中增加了工作難度，特別是對(duì)爆破后出渣影響較大，采用扒渣機(jī)配合小型拖拉機(jī)出渣，出渣效率極低。

4.2 襯砌施工質(zhì)量不易控制

襯砌施工工序繁多，隧洞斷面小，模板施工質(zhì)量很難保證，對(duì)混凝土成型后外觀質(zhì)量影響較大。隧洞襯砌采用泵送混凝土，泵送過程中易發(fā)生堵管現(xiàn)象，混凝土拌合機(jī)輸送質(zhì)量較難控制，洞內(nèi)空間有限，混凝土施工振搗不便，大多數(shù)施工過程中基本沒有振搗，對(duì)混凝土施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

4.3 隧洞進(jìn)、出口是重點(diǎn)

平原地區(qū)隧洞進(jìn)、出口條件多數(shù)較差，進(jìn)、出口是整個(gè)隧洞施工的關(guān)鍵，邊坡開挖方式、爆破藥量均需要嚴(yán)格控制，由于隧洞距離短、斷面小，洞口一旦失穩(wěn)，對(duì)工程整體進(jìn)度和投資均會(huì)產(chǎn)生較大影響。

4.4 距離短、單向或雙向掘進(jìn)

短距離隧洞沒有必要或不具備條件布置支洞，只能從洞口單向或雙向掘進(jìn)，為了導(dǎo)流或引水需要，隧洞往往具有一定坡度，平原地區(qū)地質(zhì)條件較差，圍巖遇水易軟化，隧洞降坡開挖將導(dǎo)致洞內(nèi)積水較難排出，造成洞內(nèi)道路條件差，對(duì)施工造成不便，并需要花較大代價(jià)進(jìn)行處理。對(duì)于此類隧洞施工前應(yīng)對(duì)洞內(nèi)排水進(jìn)行重點(diǎn)規(guī)劃，盡量避免洞內(nèi)積水對(duì)工程施工造成影響。

5、施工管理經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)

5.1 多因素考慮、多方便協(xié)調(diào)

隧洞施工受地質(zhì)條件、民爆用品、施工組織、政策處理等多方面因素制約，多方面因素會(huì)導(dǎo)致進(jìn)度滯后，在施工進(jìn)度規(guī)劃中應(yīng)多因素考慮，并留有一定余度。隧洞圍巖遇水易軟化，隧洞從進(jìn)口側(cè)降坡開挖，洞內(nèi)積水排除難度大，洞內(nèi)道路條件較差，影響正常施工，此類隧洞在設(shè)計(jì)及施工過程中應(yīng)對(duì)此類問題重點(diǎn)考慮，并且盡量倒坡開挖。

5.2 加強(qiáng)工序銜接及質(zhì)量管理

本工程隧洞爆破、出渣、初期支護(hù)分別為3個(gè)不同施工班組，由于隧洞開挖斷面小、作業(yè)空間有限、地質(zhì)條件差遇水易軟化等原因，施工過程中不同班組銜接存在一定的問題，雖然通過現(xiàn)場(chǎng)精細(xì)化管理，明確各班組職責(zé)及交班要求有效的克服了工序銜接問題，但對(duì)工程進(jìn)度仍有不利影響。對(duì)于此類短距離、小斷面隧洞有條件的情況下應(yīng)采用同一班組施工，以減少班組間相互推諉，提高工作效率，保證工程進(jìn)度，另一方面應(yīng)加強(qiáng)隧洞成型、噴混凝土和襯砌等工序施工質(zhì)量控制，避免由于質(zhì)量問題造成的返工。

5.3 全過程控制

應(yīng)從各個(gè)工序及施工組織上進(jìn)行全面考慮，對(duì)人員、設(shè)備、材料、關(guān)鍵控制點(diǎn)應(yīng)做好詳細(xì)的計(jì)劃，資源投入要及時(shí)，認(rèn)清隧洞施工的關(guān)鍵點(diǎn)及主要目標(biāo)；施工管理過程中應(yīng)該從多方面控制施工資源投入的最佳時(shí)機(jī)，資源投入應(yīng)以保證進(jìn)度為第一出發(fā)點(diǎn)，施工資源沒有有效投入、投入不及時(shí)以及投入后沒有發(fā)揮應(yīng)有作用都會(huì)對(duì)工程進(jìn)度造成影響。

6、結(jié)語

隧洞往往是制約水利工程進(jìn)度的關(guān)鍵項(xiàng)目，由于其“小”的特點(diǎn)，反而會(huì)產(chǎn)生“大”的問題。小斷面隧洞作業(yè)空間小，施工過程中效率低、安全問題突出，應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)工序銜接及質(zhì)量管理。泗安水庫(kù)導(dǎo)流泄洪隧洞通過精心組織，有效保證了隧洞的施工質(zhì)量及施工進(jìn)度，通過對(duì)整個(gè)施工過程進(jìn)行總結(jié)，可為類似短距離、小斷面隧洞施工管理及設(shè)計(jì)提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]長(zhǎng)興縣泗安水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告.湖州南太湖水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司.

作者簡(jiǎn)介：黃雷（1990- ），男，浙江杭州，碩士研究生，工程師，主要從事工程管理、施工組織設(shè)計(jì)工作。