引洮供水二期工程較差圍巖洞段的安全支護研究

高鵬鵬

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅蘭州730030）

引洮供水二期工程對廣大群眾們的生活用水、工業用水、農村地區用水、生態環境保護起到了重要作用。水利供水工程作為基礎建設，要實現水利供水工程的社會目標，應把控水利供水工程各個階段的建設質量，做好水利工程安全建設、高質量建設，展現出水利供水工程應具備的社會效益和經濟效益。

引洮供水二期工程隧洞施工當中Ⅳ、Ⅴ類別的圍巖占比相對較大，為了切實有效地避免隧洞開挖施工過程中出現塌方等不利因素，則較差圍巖洞段的安全支護工作就顯得尤為重要。本文以引洮供水二期工程隧洞施工項目為基礎，對引洮供水二期工程圍巖質量進行詳細分析，借助超前支護、系統錨桿、鋼拱架、噴射混凝土等諸多手段實施聯合支護工作，切實有效地強化圍巖穩定性，確保隧洞施工的安全性、高效性。

1 引洮供水二期工程較差圍巖實施安全支護的重要性

在引洮供水二期工程中，Ⅳ、Ⅴ類型圍巖相對較多，針對此類型的較差圍巖，常規支護方式很難滿足工程隧洞施工的安全及質量要求。Ⅳ類圍巖的巖石類型為青灰色砂巖、細粉砂巖、互層夾粉砂巖、泥質砂巖等，Ⅳ類型巖石的共同特征便是巖石節理、巖石發育不良，巖石含水量少，并且存在部分滑動問題[1]。在巖石開挖之后，基巖面要是長時間暴露在空氣中則會漸漸松動，遇水之后便會漸漸泥化。工程隧洞施工過程中，在機械施工震動下很容易出現掉塊、片幫、冒頂、塌方等諸多問題，造成隧洞建設工程無法順利施工，并且會帶來嚴重的安全隱患。針對Ⅴ類型圍巖一般是指紅褐色泥質粉砂巖、粉砂質泥巖、夾灰綠灰褐色細砂巖等。Ⅴ類型圍巖一般屬于軟巖或者極軟巖，該類型圍巖一般處于斷層破碎帶當中，圍巖的節理、裂縫狀態較差。為了確保水利供水工程隧洞施工質量，應結合相應洞段的實際地質情況，實施安全支護工作。針對引洮供水二期工程較差圍巖的實際情況，適用于超前安全支護形式。

2 超前安全支護的主要形式

在引洮供水二期工程當中，針對較差圍巖所選擇的安全支護方式為超前安全支護形式。在超前安全支護方式運行過程中，主要有3種形式：一是超前錨桿支護。長度為3～5 m，一般用于錨固前方圍巖。二是超前管棚[2]。非常適用于特殊困難地段圍巖安全支護，可以適當地搭配鋼拱架使用，確保中短管棚超前支護采用長度小于10 m、直徑φ42 mm的鋼管。三是超前注漿技術。通過超前小導管實施注漿，圍巖開挖外輪廓向前以一定角度打入管壁帶有小孔的導管，借助一定壓力將管內壓注起膠結作用的漿液，確保其硬化之后巖體得到加固。超前深孔圍巖注漿的主要操作目的便是加固地層，并且實施封堵水源工作。注漿加固圍巖堵水技術的應用原理是依靠漿液壓力，將破碎圍巖、破碎黏土層進行填充固結，切實強化圍巖的兼顧性和穩固性。

3 引洮供水二期工程較差圍巖隧洞施工中的安全支護策略

3.1 全面把控較差圍巖類型

引洮供水二期工程隧洞施工中地質勘察工作具有一定局限性，在實際進行支護方式設計時，可能會與圍巖類型存在差異[3]。不同圍巖類型的穩定性存在差異，因其物理形態存在差異，所以要想做好安全支護工作，就應全面分析引洮供水二期工程的較差圍巖類型，把握圍巖不同區域的變化情況，制定出科學、具備針對性的安全支護技術手段，實現圍巖支護施工動態化監控。

3.2 采取光面爆破形式

引洮供水二期工程隧洞圍巖不穩定，在實施隧洞施工爆破工作時，需要盡可能采取光面爆破形式，借助預裂爆破手段，減少同段起爆的藥量。在實施光表面爆破、預裂爆破過程中，最大限度減少爆破對圍巖的破壞，以便保障較差圍巖自穩能力。在引洮供水二期工程隧洞施工爆破時，應控制同段起爆的藥量，同段起爆的藥量越大，圍巖的質點振動速度也越大，對圍巖的破壞程度也隨之升高。因此，要適當增加雷管起爆段數，減少起爆藥量，在保障圍巖自穩定的基礎上，強化圍巖安全支護的質量。

3.3 強化錨桿與鋼拱架焊接質量

錨桿和鋼拱架之間可以構建成一個聯合支護體系。為了最大程度展現出錨桿與鋼拱架支護優勢和穩定性，在施工過程中應注重錨桿與鋼拱架的焊接質量，在保障其焊接質量的基礎上，最大限度借助該設備來強化圍巖穩定性，杜絕為隧洞施工帶來不必要的安全隱患。

3.4 做好局部圍巖掉落處理

在開展安全支護時，因引洮供水二期工程隧洞圍巖本身就相對較為脆弱，在實施支護工程時，鋼拱架上方圍巖有局部掉落時，必須要對一次支護變形情況進行全面把控。若局部圍巖掉落造成一次支護影響，必須邀請專家對工程實際情況進行鑒定處理，并制定后續的解決方案[4]。若檢測后為局部松散巖體顆粒掉落，便可以用幾根鋼筋彎曲，立焊在鋼拱架當中，緊頂凹進巖面，再實施混凝土噴射，以便于強化巖面的牢固性、穩定性。

4 結束語

引洮供水二期工程隧洞沿線Ⅳ、Ⅴ類型圍巖相對較多，針對該類較差圍巖隧洞施工來說，若不開展高效安全支護工作，很容易出現塌方問題，若出現嚴重的施工問題，不僅會導致工程建設進度緩慢，而且會直接影響整個水利供水工程的使用效率，造成嚴重的經濟浪費。為了有效避免較差圍巖隧洞在施工過程中出現塌方，應對自穩時間相對較短的圍巖進行安全支護。對斷層、破碎的圍巖進行高效超前支護，選取適當的管理技術手段，強化較差圍巖隧洞的穩定性，滿足隧洞施工實際需求，營造出良好的工程施工條件，確保水利供水工程建設的安全性、穩定性。