关于沙坝水库工程的隧洞支护施工

关于沙坝水库工程的隧洞支护施工

刘云东   

贵州省水利投资（集团）有限责任公司    贵州贵阳   550001

摘 要：本文针对沙坝水库工程施工展开了分析，有效提出了隧洞支护施工的相关深要点，提高隧道支护工作的整体质量，有效保证沙坝水库工程的整体建设施工安全性和稳定性。

关键词：水库工程；隧洞；支护

思南县沙坝水库工程任务是向思南县县城西部的双塘工业园区供水（设计水平年2030年），以及相思溪河下游河道生态水。水库工程项目建成之后，可以对双塘工业区提供出597万立方米的水体资源，下放环境水50.5万m3/a，水库工程总供水量达到647.5万m3/a。沙坝水库工程的正常蓄水位高度为660米，对应的水库容量大小为411万m3/a，水库死水被高度为625米，此水库容量为25.7万m3/a，可调节水库容量为385万m3/a，设计洪水位高度为661.66，P=3.33%，总库容量为465万m3/a。

1.沙坝水库工程的隧洞支护施工方法和设备

在本次沙坝施工工程的隧洞支护施工过程中，隧洞支护施工的施工方法主要包含了以下几个方面：第一，锚杆支护。包含了系统锚杆、随机锚杆以及超前锚杆等；第二，混凝土喷射施工。包含了喷射素混凝土，钢筋网喷射混凝土等；第三，钢支撑结构；第四，监理指定的其他临时支护结构[1]。
    在锚杆支护施工过程中，使用的是YT-28气腿式风钻，和13m3/min的空压机设备。锚杆支护施工当中使用的材料，需要在具有更高资质的生产厂商来进行购买。锚杆支护施工工艺流程，包含了孔位标记钻机准备钻孔角度调整、钻孔注浆以及安装等相关工作流程，在施工中需要保证钻孔的位置准确、材料质量合格同时在注浆工作完成之后，需要立即安装锚杆同时封闭孔洞。
    在混凝土喷射施工过程中使用的是PZ-7D-2型喷射机设备一台；YBZM-4型搅拌机设备和一台；JKS110X-8型空压机设备一台。混凝土材料的中砂颗粒直径为0.35~0.55mm，碎石材料的最大颗粒直径为15mm，需要满足混凝土材料的级配工的要求，混凝土的速凝剂材料使用的是ZC-2，混凝土材料的喷射配比水泥砂石比例为1:2:2，水灰比大小为0.55，速凝剂材料的参数量比例为4%[2]。

2.沙坝水库工程的隧洞支护施工技术要点

2.1混凝土喷射支护技术要点

在混凝土喷射施工过程中，需要将洞壁产生松动的岩石块和拱脚区域的墙角碎屑物进行彻底的清理，然后使用高压风机或者高压水将洞壁冲刷干净。在喷射混凝土之前需要保证风水电的供应正常，同时需要对喷射机进行事先运转和调试。准备工作完成之后再进行后续的混凝土喷射作业，混凝土喷射施工通常通过二次喷射成型。在混凝土喷射工作中，喷头和喷面之间需要保证垂直，同时需要对喷射的距离以及分体压力的大小进行有效的调整，喷头和喷射面之间需要保证1m左右的距离为最佳，如果在喷射工作中出现突然断水或者是材料中断时，喷头需要立即转移喷射面，防止高压水对没有完全成型的混凝土产生影响[3]。

2.2隧洞钢支护施工要点

在隧洞钢支撑施工过程中，取水隧洞的地层结构主要是以泥岩灰岩、泥质灰岩和软硬岩相间等岩体结构所组成，完整性相对较差，并且还存在不同程度的裂隙发育问题。依照本次沙坝水库工程隧洞支护施工的相关设计要点，对实地勘测工作资料进行了分析，通过实地勘测工作得出遂洞围岩结构的类别范围在Ⅳ~Ⅴ级之间，设计图纸当中只给定出了V类围岩使用钢支撑结构来进行支护，Ⅳ岩层结构的稳定性较差。如果使用锚杆或者挂网喷射混凝土施工，则无法保证为因结构的稳定性，通过相关监理工作人员审批同意之后，使用钢支撑的方法来进行支护，支护模式和V类围岩支护方法相同。

钢支撑结构需要依照以下几种方式来进行制作，钢支撑运用的是C18轻型钢材料，轻轨钢材料的设计段面尺寸一次成形，并且在其中线以上使用WGJ-250弯拱机弯成圆弧状，直墙边需要依照设计尺寸的大小，将两个直腿和直腿圆拱之间使用焊接的方式来进行衔接。

2.3定位测量

钢支撑需要在加工厂内部分解加工和制作，然后将制作完成之后的钢铁材料直接运输到施工现场进行拼装。钢结构借间需要使用焊接的方法，钢架之间通过纵向钢筋连接成一个完整的整体，拱脚部位需要和腰部进行牢固处理，然后再向其中喷射混凝土。
    在定位测量工作中，首先需要测定隧洞的轴线，确定隧洞高程大小，然后再测定隧洞横向位置，钢筋隔山的拱架设置在曲线位置当中时，钢结构的设计方向需要以该点的法线方向为支撑。如果在直线上时，则需要和隧洞当中的中线保持垂直，偏差大小需要在±5cm之间，斜度需要小于2°。

2.4钢支护结构安装施工

在安装工作之前，需要对隧道内部的断面尺寸大小进行详细的检查并且及时处理，欠挖侵入净空部分，有效保证格栅拱架的安装准确度。在钢拱架的安装工作中，拱架安装之间的间距大小为80cm，并且依照实际的之后工作情况，对钢拱架的位置进行合理的调整，钢骨架和隐蔽相互之间保证紧密贴合，同时在安装工作中当钢架和周围结构之间存在较大的空隙时，需要使用垫块来进行处理，使用垫块的数量不能超过10个。钢拱架相互之间使用的是Φ16250的纵向钢筋进行连接，形成一个纵向连接结构，拱脚的高度不足的情况下，需要对钢板的位置进行合理的调整。钢拱架安装工作完成之后，需要和接触的锚杆头之间进行焊接和加固，使其形成一个完整的结构整体。为了有效提高钢拱架的整体承载能力，在安装工作中，钢拱架底部需要设定出一块钢板或者是型钢结构，有效降低不必要的下沉量。钢拱架的安装尺寸需要严格依照工程的设计图纸标准来在执行，有效保证不侵入设计断面的工作范围

[4]。

2.5衬砌混凝土施工

在衬砌混凝土施工过程中，重点包含了洞内衬砌混凝土，依照不同的围岩类别采取了不同的混凝土衬砌施工方式，对于IV类和V类围岩断面混凝土施工，使用的是厚度为30cm的C25钢筋混凝土，取水隧洞底板混凝土浇筑施工，使用的是定型模板来进行浇筑。在施工过程中需要依照混凝土的初凝时间长短，要准确掌握好模板的翻模时机，通过人工拆模压光等方法来进行处理。在混凝土施工过程中，需要对各个浇筑基础面进行彻底的清理，同时要保证钢筋安装工作步骤符合工作要求。

3.结束语：

沙坝水库工程主体的建筑物取水口和三洋溪取水隧洞等级为4级，临时施工建筑体等级为5级。在沙坝水库工程的施工过程中，由于隧洞结构构成相对比较复杂，采取必要的支护施工方案来进行处理，整体的支护效果非常明显，提高了隧洞结构的稳定性。

参考文献：

[1]曾瑜璇.下穿沈海高速复线泉州段隧洞工程土洞段围岩支护施工要点浅析[J].陕西水利,2020(04):145-147.

[2]刘显兴.水电站尾水隧洞开挖与支护施工方法探析[J].黑龙江水利科技,2020,48(02):91-94.

[3]张春霞.水电站尾水隧洞出口岩塞开挖支护施工技术研究[J].黑龙江水利科技,2020,48(02):182-185.

[4]齐凯.深埋高压引水隧洞Ⅳ类围岩洞段围岩稳定性分析与支护建议[J].水利规划与设计,2020(02):132-135+141.