馱英水庫導流泄洪隧洞提前進洞施工方法

黃曉俊，覃世果，廖祖堅

(崇左市左江治旱工程管理中心，廣西 崇左 532200)

1 工程概況

馱英水庫導流泄洪隧洞采用泄洪與施工導流隧洞結合的布置型式，布置在壩址右岸，洞軸線與壩軸線呈39.21°交角。隧洞全長541.5 m，由進口段、短斜坡連接段、明流洞身段及出口挑流消能段等組成。進口洞臉高程263.5 m以上開挖坡比1∶1，高程263.5～203 m 之間每15 m 設一馬道，馬道寬2 m，布有排水溝，開挖坡比1∶0.75，高程203～173.5 m之間為垂直開挖。兩側墻部位開挖坡比分別為1∶1.25和1∶0.75。出口段高程204 m以上開挖坡比為1∶1，高程204～184 m 之間每10 m 設一馬道，馬道寬2 m，開挖坡比1∶0.5、1∶0.75。導流泄洪隧洞進口覆蓋層為殘坡積含碎石粘土，巖性為粉砂質泥巖、砂巖、泥質粉砂巖。

導流泄洪隧洞為水庫樞紐的施工重點項目之一，是能否按期截流的關鍵。由于施工進場道路、施工用地等問題解決較晚。導流泄洪隧洞施工工期非常緊張，若按常規方案施工肯定會影響到截流目標的順利實現，影響項目整體進度計劃。鑒于此，結合現場進口段開挖揭露的地質情況，巖石完整性較好。為確保2018 年10 月份截流目標，采取提前進洞方案。提前進洞段起始樁號擬定在洞頂以上圍巖厚度約5 m左右的部位，經過現場實測，樁號為泄0+009～泄0+037.5，洞長28.5 m，隧洞斷面為城門洞型，開挖寬度7～10.5 m，開挖高度7 m。

2 方案對比及提前進洞方案設計

2.1 提前進洞方案與常規施工方案工期對比

根據《廣西左江治旱馱英水庫及灌區工程初步設計報告》，進口明挖工程量約8.8 萬m3，開挖高程范圍為281～171 m，開挖高度約110 m，為5 級邊坡開挖，且進口設置有大管棚，施工工序繁雜，工期長。按照常規施工方案進口段明挖及支護需3個月完成，出口段明挖及支護需2個月完成，才能具備進洞條件。經詳細計算，按照常規施工方法導流泄洪洞具備截流條件時間為2018年12月20日。采取提前進洞方案后，樁號泄0+009～泄0+37.5 提前進洞段洞挖開挖約20 d 即可完成，這樣安排，可以提前進洞3 個月，能超前完成洞挖約220 m，同時省去了進口大管棚20 d的施工時間。為減小施工難度，確保施工安全，主洞內原管棚段設置5 m長小管棚，環向間距30 cm。

2.2 提前進洞總體施工方案

導流泄洪隧洞提前進洞施工順序圖見圖1。

（1）土方明挖施工。土方開挖采用1.2～1.6 m3液壓反鏟分層開挖，土質邊坡部分預留30 cm 左右保護層，人工配合1.2 m3液壓反鏟修整，1.6 m3液壓反鏟配20 t自卸車出渣。

圖1 導流泄洪隧洞提前進洞施工順序圖

（2）石方明挖施工。石方開挖采用SKG92B 型潛孔鉆機進行主爆孔鉆孔，QZJ-100B 潛孔鉆配合SKG92B 型潛孔鉆進行邊坡預裂孔造孔，非電毫秒雷管連網起爆，馬道開挖區域兩側梯段及預裂淺孔采用YT-28手風鉆造孔。馬道基礎預留1.5 m保護層，保護層采用水平光面爆破，YT-28 型手風鉆鉆孔，以保護基礎底部結構面的完整。

（3）邊坡支護施工。邊坡支護緊隨開挖進行，沿開挖出渣道路進入工作面，按梯段高度自上而下分層進行。砂漿錨桿鉆孔時充分利用出渣平臺作為施工平臺，空壓機供風，錨桿用YT-28 手風鉆造孔，采用“先注漿后安裝錨桿”的施工方法，人工安插錨桿，注漿泵注漿。錨桿按設計要求，在鋼筋加工廠提前制作，10 t 自卸汽車運輸到施工現場。排水孔造孔采用QZJ-100B 潛孔鉆造孔，然后在排水孔出口插入PVC 排水管，并伸出噴射混凝土50 mm。排水孔施工完畢后，噴射混凝土混合料集中拌制，3 m3裝載機運至施工現場，噴射機輔以人工進行噴混凝土施工。

（4）進口高程233.5 m 以下坡面植被清理及提前進洞掌子面開挖（Ⅰ序）。首先進行高程233.5 m以下坡面植被清理，再進行提前進洞段樁號泄0+009處掌子面開挖。

（5）進口高程233.5 m 以上設計邊坡開挖及支護（Ⅱ序）施工與提前進洞段（樁號泄0+009～泄0+037.5）洞挖施工平行作業，先將高程233.5 m 平臺初步開挖形成集渣平臺，分別在高程233 m平臺、高程218 m 平臺臨邊各設置1 道防護攔擋，以減小兩工作面上下交叉作業存在的安全隱患。安全防護攔擋長約50 m，立柱埋深3.5 m，外露4.5 m，立柱采用直徑為89 mm，管壁厚為6 mm 無縫鋼管，間距1 m。底部1.4 m 以下剛性防護采用工字鋼20 a 橫向滿鋪，1.4 m以上柔性防護采用竹排橫向滿鋪。

（6）提前進洞段（樁號泄0+009～泄0+37.5）洞挖施工。提前進洞段長28.5 m，開挖斷面為城門洞型，7 m×7 m（寬×高），漸變段長10 m，樁號泄0+027.5～泄0+037.5，平接至導流泄洪隧洞設計洞挖斷面上臺階開挖工作面，底板開挖至183 m高程，V類圍巖循環進尺控制在1.3 m。

在該段洞頂起拱線以上范圍，設置超前小導管，每3 榀鋼拱架布置一排，采用Φ42 mm 無縫鋼管，壁厚為6 mm，長3.5 m，環向間距為30 cm。管身梅花形布設溢漿孔，孔徑6 mm，間距為15 cm，前端8 cm 長制作成錐形，尾端30 cm 范圍內不鉆孔作為止漿段，沿掘進方向外傾角為6°。

該洞段支護采用鋼拱架I20 a，縱向間距為0.6 m，鋼拱架連接板采用22 cm×26 cm（寬×高）、厚為16 mm 的鋼板配M20 螺栓連接固定，鋼拱架的固定采用錨桿Φ25 mm，梅花形布置鋼拱架的上下游側，間距為2 m，長為3 m，外露30 cm，噴C25 混凝土厚10 cm，Φ8 mm鋼筋掛網，網片間排距20 cm×20 cm。每榀鋼拱架之間設縱向連接筋，Φ25 mm，長為1.5 m，縱向間距1 m，距巖面保護層2.5 cm。

該洞段為V 類圍巖，為確保洞內出渣設備、作業人員與高程233 m平臺以上開挖支護交叉施工作業安全，在樁號泄0+009 上游設置2 m 長明拱安全防護棚，采用矩形斷面，7 m×7 m（寬×高）。骨架采用6榀I20 a 工字鋼，間距0.3 m，鋼拱架連接板采用22 cm×26 cm（寬×高）、厚為16 mm 的鋼板配以M20螺栓連接固定，明拱頂部內側設八字形斜撐，長1.41 m，材料同骨架，明拱頂部采用I20 a 滿鋪與骨架焊接固定牢靠，立腿外側采用竹排滿鋪防護。施工期間，洞口設專人負責與高程233 m 平臺開挖交叉作業安全協調工作。

該洞段采用鉆爆法開挖方案，按新奧法原理組織施工，堅持“先治水、管超前、弱爆破、短進尺、少擾動、強支護、早封閉、勤觀測”的施工原則。開挖高度為7 m，采用YT-28手風鉆鉆孔、非電毫秒微差爆破掘進方案，支護緊隨開挖循環進行，周邊光面爆破，控制超、欠挖。洞內用3 m3側卸裝載機運至指定渣場。

3 施工進度計劃

Ⅴ類圍巖每循環進尺按1.3 m 計，開挖作業循環時間約12 h，每天工作時間按20 h，每月工作天數25 d，長期施工效率按80%計，則開挖進尺為40 m/月。施工進度計劃表見表1。

序號施工時段1 2 3 4 5 6 7施工項目提前進洞段掌子面及233.5 m以下坡面植被清理2月20日～2月28日233.5 m以上設計邊坡開挖及支護2月11日～3月31日233.5 m以下邊坡開挖至設計斷面提前進洞段（泄0+009～泄0+037.5）開挖洞身段石方開挖（泄0+037.5～泄0+494.5）洞身段混凝土襯砌隧洞回填灌漿4月1日～5月31日3月1日～3月20日3月21日～6月30日7月1日～9月30日8月1日～10月20日

4 結語

馱英水庫導流泄洪隧洞提前進洞施工實踐證明，采取提前進洞方案后，樁號泄0+009～泄0+37.5提前進洞段洞開挖約20 d即可完成，可以提前進洞3 個月，能超前完成洞挖約220 m，同時省去了進口大管棚20 d的施工時間，從而確保完成年度大壩截流目標，保證項目整體進度計劃的實現。