赵山渡引水隧洞施工技术

第２８卷笫１期　２　０　０　２年１月　ＳＨＡＮＸＩ，ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ　山　西　建　筑　Ｖ０－＿２８　Ｎｏ　１　Ｊａｎ　２００２　・６５・　文重编号：１００９４￣８２５｛２００２｝０１　００６５　０２　赵山渡引水隧洞施工技术　杨摘琪　要：结告赵山渡引水工程实例，对引水隧洞工程的施工过程，即洞室开挖，洞室衬砌、锚喷支护、回填灌浆和固结灌浆　五个分部工程均作了详细的舟绍。同时对其工程特点也进行了舟析，并根据其特点采用了相应的施工技术。经过质量　检查，压力达到设计压力的８０％，透水率合格。　关键词：引水，隧洞，洞室，灌浆　中围分类号：Ｕ４５５．４　文献标识码：Ａ　１工程溉况　赵山渡引水工程是以供水为主的太（２）型引水工程．是珊溪　隧洞为例，如遇有近似垂直、水平的层理．节理裂隙和夹层断层等　岩层，我们采用对围岩扰动小的预裂爆破，掏槽眼采用垂直楔形，　周边眼间距３５　ｃｍ－－４０　ｃｒｎ，至内排崩落眼间　水利枢纽的组成部分。我项目部承建的渠系九标属南干渠，全长　掏槽眼取３对～４对，距离３５∞，周边眼装药集中度０．０７　ｋｅ，／ｍ－０　１２　ｋ　ｍ，装药结构　７　５８９　ｋｍ，桩号范围为：南干９＋０１３．５～ｌ６＋６０２．５，其中有引水　采用间隔装药，炮眼深度２ｍ，炮眼数目３２个。如坚硬整体岩层　隧洞两座。许岙隧洞（１／２）长２　０５９　５　ｒｌｌ，断面形式４．１　ｍ×　采用预留光面层爆破，掏槽采用四空服十字形，周边眼间距６０廿ｎ　３．８８　ｒｌｌ，城门洞形。石塘岭隧洞长３　８３７．５　１１１，断面形式２　４　ｒｌｌ×　７０廿ｎ，周边眼抵抗线Ｗ＝７０～８０，装药集中度０　２　ｋｅ，／ｍ－　３．０４　ｍ城门洞形。　０　３　ｋ　ｍ，炮眼深度２　ｍ－－２　３　ｒｌｌ，其它情况采用光面爆破，周边眼　－２引水隧洞的工作内窖及特点　２．１洞室开挖　间距３５　ｃｍ－－６０∞，周边眼最小抵抗线６０廿ｎ～７５廿ｎ．装药集中　度０　２　ｋｅ，／ｍ－０　３　ｋｅ，／ｍ，掏槽形式同预留光爆法，炮眼深度２．３　ｍ　～水利工程引水隧洞洞口段设计较铁路隧道薄弱，铁路隧道洞　２．５　ｍ，通过现场的不断摸索和经验总结，使光爆效果不断提　口安全防护已形成一套通用完整的技术。为了确保施工安全及　高，杜绝了欠挖，控制了超挖，降低了成本，提高了效益。　建筑物的安全，引水隧洞进洞之前，最好先施工洞外建筑（明洞或　２．２洞室村砌　暗渠），　稳定洞脸及提高洞口施工的安全系数。水利工程隧洞　施工规范规定，洞室开挖严禁欠挖，控制超挖，径向超挖值不大于　１０∞，且所有松散岩块要彻底清除，超挖回填必须用同标号混凝　水利工程引水隧洞的主要作用是供水，因此保证水质清洁，　同时它的受力特点与铁路、公路等工程隧洞有所不同，除了正常　的围岩压力外，还受内部通水时的水压力及流水冲剧力、振动力，　同时还存在有水和无水受力平衡的转换，故对岩面的清洁度要求　极高，　保证混凝土与岩面的粘结力。针对这一特点在开挖施工　土回填，且不予计量。爆破技术的优劣直接影响单位的经济效　益。赵山渡引水隧洞断面较小（分两种开挖断面，许岙隧洞Ａ型　ｌ４．７４　、Ｂ型１１　５５　，石塘岭隧洞Ａ型９　５３　、Ｂ型７　０　）　时，钻孔、爆破都采用水幕降尘．使岩尘控制在工作面范围不至扩　爆破的临空面小，且受爆破的作用明显　针对这一特点，我们组　散造成大面积污染。已开挖好的岩面，运输设施最好采用电机牵　织技术干部会同爆破工班狠抓光面爆破　根据现场工作面围岩　弓ｌ有轨运输，避免汽、柴油设备产生油括污染岩面，底板、衬砌要　的不同坚固系数、完整性确定不同爆破方法；光面爆破，预留光面　将所有浮碴、粉尘．积水清除干净，混凝土衬砌前将岩面粉尘，油　层光面爆破、预裂爆破及时调整炮眼数目，炮眼深度，炮眼间距，　污彻底清除干净，方可开仓。水利隧洞混凝土有抗渗要求，混凝　装药结构．装药集中度，掏槽形式等相关的爆破参数。以石塘岭　土粗骨料一般要求双级配及以上，赵山渡引水工程采用０．５∞　拆除难的问题，大大缩短了预留孔施工的工期，降低了施工成本　简化了施工工艺。　本工艺在大同水煤浆制浆车间１号球磨机组和２号球磨机　组及临汾三监狱球磨机组中应用，均取得了较好的效果，施工成　本低、工期短，施工质量也得到了较好的保证　９应用实例　Ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｆｏｒｍｗｏｒｋ　ｔｏ　ｐｒｅ－ｒｅｓｅｒｖｉｎｇ　ｂｏｌｔ　ｈｏｌｅ　ｉｎ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｂａｓｅ　ＣＡＯＧｕｏ－ｘｉｏｎｇ。，ＦＡＮⅪ嗥ａｎ２　；　（１　Ｓｈｍ　ｎ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｃｏ　Ｌｔｄ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００２，　２．ＴｈｅＧｅｎｅｒａｌ　ＣｏｍｐａｎｙｏｆＳｈａｎｘｉ　ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＥｎ　ｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ．Ｔａｉ３￣ｔａｎ　０３０００２．　ｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏ￣ｌｉｇ　ｔｏ　ｎｔｈｅ　ｏ　１ｓｔｒｕｃｔ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ａｓ　ｒｅｍｏｖｉｎｇ　ｆｏｒｍｗｏｒｋ　ｉｎ　ｌａｒｇｅ　ｐｒｅ－ｒｅｓｅｒｖｉｎｇ　ｈｏｌｔ　ｈｏｌｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ａｓ　ｓｔｅｅｌ　ｂａｓｋｅｔ　ｗｉｔｈ　ｆｉｂｅｒ　ｐｌａｔｅ　ｈｏｘ　ｉｓ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅａ￣ｔｉｃｓ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ　ｆｌｏｗ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ　ｐｄｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｐｏｉｎｔｓ，ｔｈｅ　ｃｌ￣ｃｅ　ｏｆ　ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｏ【Ⅲｓｔｎ　ｔ　ｏｎ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｄｅｍａｎｄｓ　ａ　ｅｌａｂｏｒａｔｅｄ　ｉｎ　ｄｅｔａｉｌ　Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ａｃｔｕａｌ叮ｌｇｌｒＩｅｅｎｒＩｇ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｓｉｍｐｌｅ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅａｒｌｙ　ｔｏ　ｅｎｓｕｒｅ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ’ｓ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｎｄ　ｍａｋｅ　ｇｏｏｄ　ｅｃ￣ｍｏｆｉｃ　ｂｅｎｅｆｉｔ　ａｎｄ　ｓｏｃｉａ１　ｂｅｎｅｆｉｔ　Ｋｅｙ，ａ￣＇ｄｓ：ｈｏｈ　ｈｏｌｅ．ｆｏｒｍｗｏｒｋ，ｓｔｅｅｌ　ｂ＆ｓｋｅｔ．ｆｉｂｅｒ　ｐｌａｔｅｈｏｘ　收稿日期：２００１—１１．１１　作者茼介：杨琪（１９７０－）．男，１９９５年毕业于阳泉煤炭专科学校采矿专业，助理工程师．中铁十二局集团三公司，山西太原０３００２４　维普资讯 http://www.cqvip.com

６６．　２　０　０卷第．２＃山　西　建　筑　－２∞，２∞～４∞双级配碎石。混凝土要求连续浇筑，水平分层　２．４回填灌浆　清楚，厚度不大于５０∞，混凝土振捣要充分，要求将混凝土内的　水工引水隧洞对地质不良段的全断面衬砌地段，拱部进行回　空气引出。振捣棒垂直插入干层５口ｎ～１０∞，在加大水位内不　填灌浆，目的是充填混凝土衬砌与拱部岩面的空腔，防止通求后　得出现施工冷缝，一旦因故浇筑中断，要将已浇筑混凝土顶顶面　拱部塌方砸坏拱圈，危及供水。这一点我们在施工的铁路、公路　凿毛，铺２∞～３　ａｎ厚砂浆方可继续浇筑，若在加大水位以内出　隧洞中可以借鉴利用，对施工中的塌方、空腔大混凝土衬砌难以　现施工冷缝　此段混凝土视报废产品，要求返工。　充填密实的地段，对拱部进行回填灌浆。这样可以防患于未然，　２　３锚喷支护（包括锚喷、素喷两种）　不失为一项一劳永逸的技术措施。下面以石塘岭隧洞为铆，对回　赵山渡引水隧洞围岩类别为Ｉ．Ⅱ类厨岩侧墙采用模筑混凝　填灌浆作一简要介绍　土，拱部而衬砌；ＨＩ一Ⅳ类围岩侧墙采用模筑混凝土，拱部采用锚　１）测量故点：根据设计图纸，按照奇数排三个孔，偶数排两个　喷支护；Ｖ类围岩及Ⅳ类不稳定围岩采用全断面混凝土衬砌。　孔的孔数呈梅花布置，排距６在拱部测量放点。　Ⅲ一Ⅳ类厨岩拱部锚喷支护作为永久衬砌不同于铁路隧道的临时　２）钻孔：根据测量放点采用气褪式凿岩机钻孔，孔径不小于　支护，放对喷混凝土的厚度、强度要求十分严格，规范规定：混凝　３８　ｍｍ，孔深进入基岩１０　ｃｍ，井测设混凝土厚度和空腔尺寸。　土抗压强度保证率８５％及其以上，喷层均匀无夹层、包砂、喷层　３）灌浆：灌注分区段进行，每区段不宜大于５Ｏ　ｍ，回填灌浆分　表面无裂缝，喷层密实无渗水滴水、喷层厚度达到设计尺寸的合　为两个次序进行，后序孔为顶孔，先灌一序孔，后灌二序孔。且施　格率不小于８Ｏ％且实际厚度的平均值不小于设计尺寸，未合格　工应自较低的一段开始，向较高的一段堆进。同一区段的同～次　点的厚度不小于设计厚度的ｉ／２，但其绝对值不得小于５衄，末达　序孔可全部或部分钻孔后再灌浆，也可单孔分序钻进和灌浆。　到上述要求的产品枧为不合格产品。　２　５固鲒灌蒙　在施工中，曾出现过回弹率高，喷层厚度达不到设计要求　粉　固结灌浆的目的是充填围岩裂隙，使节理裂隙发育的围岩固　尘大等问题，针对这些问题，我们深入现场，摸索总结对影响喷射　结成一体，增加围岩的稳定性，一般用于已进行锚喷支护，全断面　效果的几个主要参数加以修正、控制，取得了良好的效果　混凝土衬砌的不良地质地段侧墙、拱部，下面以石塘岭隧洞为例　１）风压控制：当喷嘴处的风压稳定在０．１咖Ｐａ～０．２ＭＰａ，此　对固结灌浆作一简要介绍。　时喷射机上的压力表读数为０　２　ＭＰａ～０　４５　ＭＰａ，风源风压在　１）浸Ｉ量放点：根据设计要求，固结灌浆孔每排６个，排距　０　４ＭＰａ～Ｏ　６５ＭＰａ范围。　１．５　ｍ，孔深（包括混凝土厚度）２．３　ｍ，沿洞周（除底板外）均匀分　２）水压控制：喷水嘴处水压控制在比输料管风压高０．１协　布，排与排之间呈梅花型布置，石塘岭隧洞每排６孔。２）钻孔：根　～Ｏ　１５　ＭＰａ范围内，且喷射作业区的系统水压应大于０　４　Ｍ　。　据测量放点钻孔，孔径同回填灌浆、孔深必须满足设计。３）冲孔：　３）喷射角度：喷嘴应与受喷面垂面，如喷射混凝土射流不能　钻孔结束后用水冲净孔内岩粉、杂质。４）裂隙冲洗：钻孔冲洗后　与受喷面垂直，将造成回弹量加大和密实度降低，同时强度也将　用压力水进行岩隙冲洗，冲洗压力为灌浆压力的８０％，本工程为　发生很大变化，允许喷嘴与受喷面不垂直的特殊场合是在喷射内　０．３２　ＭＰａ。５）灌浆：固结｛簦浆按环间分序，环内加密的原则，即先　部角隅和有潜在危险的岩石下面，内部角隅应在２个受喷面夹角　灌奇数排，后灌偶数排，先灌一序孔（每排的ｌ，３，５孔）后灌二序　处进行喷射，这样可使裹人角隅的混凝土回弹小，当角隅被填满　孔（即每排２，４．６孔）。６）质量检查：固结灌浆结束７　ｄ后进行质　形成一个曲面后，再向两侧壁面延伸，然后与壁面成９０。的角度喷　量检查，检查孔的数量为固结灌浆孔总数的５％，检查方法　用　射．对于外部角隅，可将喷嘴垂直地先对准１个喷面喷射，然后再　压水试验法，压力为设计压力的８０％，本工程为０．３２　ＭＰａ，在此　喷射角隅的另侧。　压力下透水率口不大于５ＬＵ为合格。计算公式：ｑ：Ｑ／ＰＬ。　４）距离控制：喷嘴与受喷面太远，回弹量大．密实度降低，距　式中：ｑ一透水率Ｌｕ；　离太近，不仅回弹率增大，且回弹颗粒会伤害喷射手，为此在喷头　０—压水流量　ｒａｉｎ；　上接１个直径１０口ｕ，长０．８　ｍ～１．０　ｍ的ＰＶＣ塑料管，它的作用　Ｐ一作用于试段内的全压力，ＭＰａ；　是使水泥与水充分拌和且混凝土集中，喷嘴与受喷面的最佳距离　Ｌ一试段长度ｍ。　为０　８ｍ～１　２ｍ。　７）封孔：灌浆和检查孔结束后，将灌浆孔内污物积水排除，然　５）棍凝土一次喷射厚度与各喷层问的时间间隔控制：当料流　后采用机械压浆进行封孔，用水泥砂浆将孔封填密实，孔口抹平。　开始与受喷面碰撞时，回弹率很大，粗骨料几乎全被弹回，当形成　３结语　０．５∞～１∞砂浆塑性层后，粗骨料才被嵌入，反弹逐渐减小．喷　通过赵山渡引水工程隧洞的施工，我们对水利工程引水隧洞　射层厚度达５∞时，回弹基本稳定下来，以８０８８速凝剂为例，一　的施工特点有了初步的了解，并结合本单位的施工能力和水平形　次喷射棍凝土　３　ｃｒａ￣４∞为宜，间隔时间３０　ｍｊｎ～４Ｏ聊ｎ后进　成了具体的施工技术，拓宽了施工领域，为单位综合能力的提高　行下一攻喷射，两至三层达到设计厚度８　ｄｎ。　和开辟更广阔的施工领域奠定了基础　Ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｗａｔｅｒ　ｔｕｎｎｅｌ　ｏｆ　Ｚｈａｏｓｈａｎｄｕ　ＹＡＮＧ　Ｑｉ　（ＴｈｅＴｈｉｒｄＢｒａｎｃｈ　ｏｆＴｈｅ　１２ｔｈ　ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＢｕｒｅａｕ　ｏｆＣｈｉｎａ　Ｒａｉｌｗａｙ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２４，Ｃｈｉｎａ）　Ａ￣ｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｅｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｒａｗｉｎｇ　ｗａｔ日ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｏｆ　Ｚｈａｏｓｈａｎｄｕ＊ｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃ￣ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ￣ｏｃｍｔ￣ｃｔ［ｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｄ￣ｗｉｎｇ　ｗａｔ　ｍｎｎｄ￣ｏｎ￣ｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｃｏｎｔａｉｎｆｉｖｅ　ｓｅｃｔｉｏｎｓａＳ：ｔｈｅ　ｃｘｃａｖａｎ０ｎｏｆ　ｃａ幢ｎｘ耵，．１ｌｒｉｉｎｇｏｌ　Ｇａｖｅ　ｒｏｏｍ．ｂｏｌｔ－ｓｐｒａ）ｒｓｕｐｐｏｒｔｓ，ｈａｃｋ．ｆⅡｌ一　［ｎｇ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　ａｎｄ￣ｏｌｉｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｇｒｏｕｔｉｎｇ　Ａｔ　ｔｈｅ　ｙ￣ｔ＇ｒｔｅ　ｔｉｍｅ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ。ｆ　ｔｈｅ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ａｎａｌｗ￣ｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　０ｏｎｓｔｒｏｃｔ［ｏｎ　ｔｅｅｈｎｄｏｇｙｉｓ　ａｄｏｐｔｅｄ　Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｒｔｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｃｈｉｅｖｅ　８０％ｏｆ　ｄｅｓｉｇｎ　ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ａｎｄ　ｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｗａｔ目ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　．ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　Ｋｅｙ　ｗｍ。ｄｓ：ｄｒａｗｌｒａｇ　ｗａ　ｅｒ，ｔｔａｍｅ［，ｃａｖｅ　帆，ｇｒｏｕｔｉｎｇ