交通规划与工程区域治理浅谈某工程导流隧洞塌方及塌腔处理方案邵伟四川足木足河流域水电开发有限公司,四川成都610041摘要:导流隧洞洞挖过程中通常会遇到不良地质条件,也会出现顶拱塌方情况,而在运行期问,来水量的变化又会出现各种不同运行工况。所以,对导流洞隧洞塌方以及塌腔的处理,对导流隧洞是否满足主体工程施工期间安全运行具有重要作用。关键词:导流隧洞;洞挖塌方;塌腔;处理方案一、工程概况某工程导流隧洞洞身长1002.8m(自上游至下游桩号为导O+000m一导1+0028m).为城门洞型(衬砌后过水断面为10OmXll.6m)。洞挖由两个支洞与主洞交叉(桩号分别为导0+213m和导0+716m)后四个掌子面同时作业,分上下两层开挖:洞挖完成后进行底板浇筑(厚100cm)和边顶拱衬砌(衬砌厚度:III类围岩60cm,IV类围岩80cm。V类围岩100cm);混凝土工程完成后进行回填灌浆(脱空)和固结灌浆(孔深入基岩6m,质量合格为透水率不超过设计数值3Lu的150%)。二、塌方情况说明根据地质预报:导O+060m往上游方向,以V类围岩进行开挖及支护。当导流隧洞I层开挖至掌子面导0+034m时(初期支护至导0+032m),发生塌方,渣体流动至桩号导0+048m,塌落体顶拱至桩号0+046m处,初步推断塌方段桩号为导0+046m~导0+034m,长度达到12m。三、塌方处理方案根据塌方范围及渣体流动距离得知,此次塌方规模之大,为保证施工安全,不能贸然清运土石渣,需探明塌方段整体情况后,分步分段进行塌方段处理,且必须确保在安全区域内施工。(1)为保证施工安全,确定加强支护段为导0+051m~导0+046m段,加强支护方案为:在原有V类围岩初期支护(120b工字钢。榀距1m)基础上。榀距加密为05m,且辅以径向小导管(由50,L=6m)。完成该段后,塌方体虽已基本稳定,但仍能听见垮塌部位掉块的巨大声响,遂将加强支护段扩大至导0+057m,形成安全施工区域,并对加强支护段进行安全监测。(2)在0+057m~导0+046m加强支护段完成后,根据安全监测显示,导0+051m~导0+46m加强支护段部分工字钢已发生严重变形,初步分析原因为:塌方段渣体相对稳定的受力状况局部发生破坏,导致上游垮塌渣体发生位移,从而造成了上述部位变形。为确保变形不继续扩大,而最终面临垮塌的风险,在安全施工表1孔号桩号计划孔深实际孔深情况备注1导0+0389m12m175m有掉块现象2导0+0417m12m17m有掉块现象3导0+0446m12m17m有掉块现象4导0+0475m预备孔12m有掉块现象5导0+0502m预备孔4m钻至基岩区域内迅速清除并替换了变形的工字钢、行工况,均对导流隧洞的安全运行存在较大钢筋网片、锚杆等。并对该段进行模喷影响。C20混凝土,以确保边墙及拱圈的承载力。五、塌腔处理方案(3)为确保施工安全,确定首先对塌鉴于塌方处理完成后与塌腔处理存在方堆积体采用大管棚(中108、L=9m)施工,一段时间,再次对其具体形状及体积进行以管棚进行固结灌浆并封闭堆积体掌子面。了勘探。勘探孔直径为110mm,位置沿然后在导0+0575m~导0+051.5m段先顶拱中心线,情况见表1:期对I层进行边顶拱结构混凝土衬砌(满根据勘探孔显示,塌腔内均已填满渣堂架+组合钢模),以避免塌方影响区体,且前期施工中已对塌腔进行了混凝土继续向下游扩散,再对导0+051.5m~导回填,厚度约2.5m,经充分论证,确定0+046m段进行I层边顶拱衬砌。塌腔处理方案如下:(4)此时,为探明导0+046m~导(1)对塌腔结构混凝土与回填混凝土0+034m段上部腔体参数,以为后续处理之间进行回填灌浆,以提高混凝土的整体措施提供准确依据,遂以勘探孔(由76)性,使回填混凝土与结构混凝土共同受力。对塌方体上部进行钻孔勘探。孔位为水平(2)塌腔段固结灌浆深度为10m孔。勘探结果与塌方空腔(简称“塌腔”)(包括结构混凝土厚度,原固结灌浆深形态分析显示:塌腔长轴跨度最大12m,度为人基岩6m)。以满足退水期塌腔内最大高度约15m。积水对安全运行的要求。固结灌浆分为(5)根据塌腔的实际情况,确定了两部:①为节约工程投资,首先以水泥导0+046m一导0+034m段主塌方区域砂浆灌注(砂占比10%)。分两段实施,的处理方案:为确保清运塌方渣体时的施分段孔深为6m(包括结构混凝土厚度)工安全。在塌方段影响区(0+057.5m~导和10m;②水泥砂浆灌注完成后,再水0+046m)已完成的衬砌边顶拱结构混凝泥固结灌浆,采用05:1水泥浆液灌浆,土基础上,在混凝土拱圈范围内均布管棚分三段实施。分段孔深为4m(包括结构(书89)向塌方核心区辐射,边顶拱混凝土、混凝土厚度)、7m和10m。固结灌浆管棚施工每3m一个循环反复;待下一段相关参数与原设计一致。渣体清运完成后,迅速进行边顶拱初期支六、结语护,进入下一循环施工,逐步向前推进。.通过实践证明,某工程导流隧洞运行(6)最后,为避免塌腔内再次掉块良好。本文所述不仅适用于某工程导流隧影响结构混凝土安全,对顶拱上部塌腔,洞的塌方及塌腔的处理.对于同类型水工以C20(1|)混凝土回填(预埋泵管泵送)。隧洞施工均具有普遍适用性。回填平均厚度约为2.5m。参考文献:四、导流隧洞塌腔对安全运行的影响[1】吴弟和.习水县金家沟水库导流隧塌腔桩号为导0+046m~导0+034m,洞0+230~0+240塌方段处理方案[11.建该段地表埋深交钱,导流隧洞进口至塌方段材与装饰,2017(41):264—265.的地址条件较差,岩石风化严重,节理裂隙f21颜锦凯,赵凯.杨房沟水电站导发育,透水性较大。在导流隧洞运行期间存流隧洞工程布置及结构设计U】人民长在无压半满流、有压满流和退水期等各种运江,2016,47(20):36—39·227·