淺析短距離小斷面隧洞施工管理經驗與教訓

【摘要】本文以泗安水庫除險加固工程為背景，詳細介紹了導流泄洪隧洞施工過程，通過對泗安水庫短距離小斷面隧洞施工管理經驗與教訓進行總結，為類似工程的施工管理及設計提供借鑒。

【關鍵詞】泗安水庫；短距離；小斷面；隧洞；施工管理

1、工程概況

泗安水庫由大壩、泄洪閘、非常溢洪道和灌溉隧洞等組成。泗安水庫大壩評定為“三類壩”，需進行除險加固，對原泄洪閘進行重建，為滿足安全度汛，泄洪閘施工前需新建導流泄洪隧洞。

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

2、導流泄洪隧洞設計

2.1 地質條件

（1） 隧洞進口段

圍巖以弱風化含礫凝灰巖為主，節理裂隙較發育，局部蝕變較為強烈，為軟質巖，且易軟化，評定為Ⅴ類圍巖。

（2） 隧洞洞身段

圍巖以弱風化含礫凝灰巖為主，較完整，局部節理裂隙較發育，為軟質巖，且易軟化，圍巖自穩時間短，時間效應明顯，評定為Ⅳ類圍巖。

（3） 隧洞出口段

圍巖以弱風化泥質粉砂巖為主，較完整，局部節理裂隙較發育，為極軟巖，易軟化，自穩性差，評定為Ⅴ類圍巖。

2.2 支護設計

隧洞進、出口段采用鋼拱架+錨噴混凝土支護；洞身段采取掛網錨噴方式。

3、隧洞施工過程

3.1 隧洞進口施工

工程開工后，導流泄洪隧洞由隧洞進口側降坡開挖。進口邊坡從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，進行洞臉及上部邊坡錨噴及超前錨桿施工，同時采用鎬頭機在洞口按照開挖斷面鑿進約1.5m，2017年5月11日隧洞進口側正式爆破進洞。

3.2 隧洞洞身施工

導流泄洪隧洞進口側平均進尺2m/天。洞口Ⅴ類圍巖段1次爆破/天，支護緊跟掌子面；洞內Ⅳ類圍巖段2次爆破/天，支護滯后掌子面不超過5m。受洞室開挖斷面、降坡施工及地質條件等影響，洞內積水及淤泥較厚，施工過程中對爆破出渣及施工作業影響較大，為保證洞內施工條件，施工過程中花了較大代價對洞內道路進行修整。

導流泄洪隧洞出口側平均進尺1.62m/天。隧洞出口側靠近民房，施工過程中干擾較大。通過協調周邊環境，分時段施工，從而減小對周邊居民影響，另一方面增加人員及設備投入，減少隧洞進尺藥量，每循環進尺分2～3次爆破，控制爆破藥量，減小爆破對周邊居民影響。2017年8月31日，導流泄洪隧洞全線貫通。

為確保導流泄洪隧洞襯砌盡快完成，導流泄洪隧洞進口爆破開挖至隧0+198m樁號后暫停，隨后進行洞內清理，為隧洞轉序襯砌進行準備。襯砌過程中受洞內有限作業空間影響，洞內各段襯砌只能依次或搭接施工，無法同步開展多個襯砌工作面，平均襯砌3m/天。

3.3 隧洞出口施工

隧洞出口采用與進口同樣的開挖方式，施工過程中洞口出現坍滑，通過削坡減載、放緩坡比的方式對洞口邊坡進行處理，確保順利進洞，整個處理過程花費1個月時間，對工程進度造成一定影響。

4、短距離小斷面隧洞施工特點

4.1 作業空間小、施工效率低

作業空間有限，導致大型高效率的施工設備無法進度工作區，降低施工效率，隧洞爆破、出渣及支護等均會受到空間限制，無形中增加了工作難度，特別是對爆破后出渣影響較大，采用扒渣機配合小型拖拉機出渣，出渣效率極低。

4.2 襯砌施工質量不易控制

襯砌施工工序繁多，隧洞斷面小，模板施工質量很難保證，對混凝土成型后外觀質量影響較大。隧洞襯砌采用泵送混凝土，泵送過程中易發生堵管現象，混凝土拌合機輸送質量較難控制，洞內空間有限，混凝土施工振搗不便，大多數施工過程中基本沒有振搗，對混凝土施工質量產生不利影響。

4.3 隧洞進、出口是重點

平原地區隧洞進、出口條件多數較差，進、出口是整個隧洞施工的關鍵，邊坡開挖方式、爆破藥量均需要嚴格控制，由于隧洞距離短、斷面小，洞口一旦失穩，對工程整體進度和投資均會產生較大影響。

4.4 距離短、單向或雙向掘進

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，為了導流或引水需要，隧洞往往具有一定坡度，平原地區地質條件較差，圍巖遇水易軟化，隧洞降坡開挖將導致洞內積水較難排出，造成洞內道路條件差，對施工造成不便，并需要花較大代價進行處理。對于此類隧洞施工前應對洞內排水進行重點規劃，盡量避免洞內積水對工程施工造成影響。

5、施工管理經驗與教訓

5.1 多因素考慮、多方便協調

隧洞施工受地質條件、民爆用品、施工組織、政策處理等多方面因素制約，多方面因素會導致進度滯后，在施工進度規劃中應多因素考慮，并留有一定余度。隧洞圍巖遇水易軟化，隧洞從進口側降坡開挖，洞內積水排除難度大，洞內道路條件較差，影響正常施工，此類隧洞在設計及施工過程中應對此類問題重點考慮，并且盡量倒坡開挖。

5.2 加強工序銜接及質量管理

本工程隧洞爆破、出渣、初期支護分別為3個不同施工班組，由于隧洞開挖斷面小、作業空間有限、地質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，雖然通過現場精細化管理，明確各班組職責及交班要求有效的克服了工序銜接問題，但對工程進度仍有不利影響。對于此類短距離、小斷面隧洞有條件的情況下應采用同一班組施工，以減少班組間相互推諉，提高工作效率，保證工程進度，另一方面應加強隧洞成型、噴混凝土和襯砌等工序施工質量控制，避免由于質量問題造成的返工。

5.3 全過程控制

應從各個工序及施工組織上進行全面考慮，對人員、設備、材料、關鍵控制點應做好詳細的計劃，資源投入要及時，認清隧洞施工的關鍵點及主要目標；施工管理過程中應該從多方面控制施工資源投入的最佳時機，資源投入應以保證進度為第一出發點，施工資源沒有有效投入、投入不及時以及投入后沒有發揮應有作用都會對工程進度造成影響。

6、結語

隧洞往往是制約水利工程進度的關鍵項目，由于其“小”的特點，反而會產生“大”的問題。小斷面隧洞作業空間小，施工過程中效率低、安全問題突出，應重點加強施工現場工序銜接及質量管理。泗安水庫導流泄洪隧洞通過精心組織，有效保證了隧洞的施工質量及施工進度，通過對整個施工過程進行總結，可為類似短距離、小斷面隧洞施工管理及設計提供借鑒。

參考文獻：

[1]長興縣泗安水庫除險加固工程初步設計報告.湖州南太湖水利水電勘測設計研究院有限公司.

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