小斷面有壓引水隧洞塌方處理技術(shù)

(中國水利水電第九工程局有限公司，貴陽，550081)

1 工程概況

山西省小浪底引黃工程位于山西省運(yùn)城市，是自黃河干流上的小浪底水利樞紐工程向山西省涑水河流域調(diào)水的大型引調(diào)水工程。工程年引水量為2.47億m3，設(shè)計(jì)流量20m3/s。工程主要解決運(yùn)城市區(qū)及其周邊縣城的生活、農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)用水，工程社會(huì)效應(yīng)和意義重大。

小浪底引黃工程(引水干線部分)施工II標(biāo)負(fù)責(zé)的引水壓力管道是連接調(diào)壓井和地下泵站之間的有壓引水隧洞，主管段的施工范圍為S5+853.966～S6+011.142，長157.176m，設(shè)計(jì)徑向尺寸為2.90m，開挖斷面為馬蹄形。隧洞反向掘進(jìn)施工至S5+880.00樁號(hào)時(shí)處于斷層破碎帶內(nèi)，斷層破碎帶影響范圍大，開挖過程中S5+881.00～S5+873.80段頂拱及側(cè)壁坍塌嚴(yán)重，最深處垮塌約6.0m～7.0m，兩側(cè)壁底部有多處渾濁涌水，并且洞室結(jié)構(gòu)極不穩(wěn)定，存在很大的安全隱患。

2 地質(zhì)情況說明

引水壓力管道地處板澗河下游與黃河小浪底庫區(qū)交匯的三角形地帶，隧洞圍巖巖溶發(fā)育，多中等透水性。引水壓力管道樁號(hào)S5+880.00～S5+870.00洞段處于斷層破碎帶，圍巖以淺黃色薄層～厚層含泥質(zhì)白云巖、泥質(zhì)條帶白云巖夾泥質(zhì)軟弱夾層，較軟巖～中硬巖，結(jié)構(gòu)破碎，剪切破壞很嚴(yán)重，剪切面平直粗糙，沿?cái)鄬悠扑閹Ф嗵幱克克c(diǎn)主要集中在掌子面兩側(cè)下部，涌水量大于200m3/h，受斷層影響頂拱連續(xù)坍塌嚴(yán)重，孤石懸空，最大塌空區(qū)約長6m、寬7m、高6.5m，圍巖極不穩(wěn)定，為特殊不良地質(zhì)洞段；樁號(hào)S5+870.00～S5+853.966洞段圍巖為灰黃色淺灰色中厚層白云巖，中硬巖，圍巖結(jié)構(gòu)破碎，裂隙發(fā)育，裂隙面平直粗糙，泥質(zhì)物充填，掌面左側(cè)底部較大涌水，頂拱坍塌嚴(yán)重，圍巖極不穩(wěn)定，為Ⅴ類圍巖。……