水工隧洞开挖中的问题及处理措施_吴烜

第4期（总第１70期）２００8年11月Ｎｏ．4（ＴｏｔａｌＮ０．170）
Sep．２００8
１００６－８１３９（２００8）０4－49-02
水工隧洞开挖中的问题及处理措施
吴烜
（山西省水利水电工程建设监理公司，太原030002）
摘要：从隧洞进口的开挖，洞身开挖，出口开挖三方面简述施工中常遇到的一些问题，以
及针对各种问题的处理措施。

关键词：水工隧洞；施工开挖；存在问题；处理措施
中图分类号：TV554文献标识码：B
在丘陵山区进行水利水电工程建设，通常水工隧洞是整个工程不可缺少的重要组成部分之一。

隧洞开挖，由于受地形、工程地质、水文地质等诸多因素的制约，常对施工安全、工程进度、工程投资造成一定的影响。

就施工顺序而言，从一端进洞，先开挖的洞口为进口，最后开挖的洞口为出口。

现从隧洞进口开挖、洞身开挖、出口开挖三方面简述施工中常遇到的一些问题以及处理措施。

1水工隧洞进口开挖
水工隧洞进口开挖常遇到的问题有：开挖坡度较陡，岩体破碎容易产生塌方，或有断层、滑坡体存在。

若要全部挖除至完整新鲜岩面，工程量大，工期长，费用高，很不经济。

开挖前需注意以下问题：①如有滑坡体存在，应对坡面进行削坡处理，使坡面基本稳定后再开挖洞口；②在洞脸上部修排水沟，防止雨水沿裂隙渗入软弱岩体产生塌方；③在洞口处先修一段明洞，从明洞进入至开挖面进行开挖，这样即使有小量塌方，也不致掩埋进口影响施工安全和开挖。

1.1短掘进勤支护
爆破时尽量采用小爆破，严格控制爆孔的装药量和爆破参数，减少或避免隧洞周边的岩体因爆破震动过大而塌方。

每次循环进尺不要太长，一般不超过2m，随开挖进度及时进行支护。

灵石石膏山水电站的引水隧洞即是采用上述办法开挖。

该隧洞长300余m，断面为城门洞型，高2.2m，直径1.8m，其进出口处上部为土砾石覆盖，下部为页岩。

用此施工方法达到了预期的效果。

1.2管棚支护超前灌浆
在隧洞进口开挖前，沿洞脸周边钻孔，埋入钢管，钢管直径50mm左右，伸入岩体6~10m，间距约50cm。

管内插入小导管进行固结灌浆。

当破碎岩层厚度不大时，也可采用锚筋或锚杆，锚筋直径不宜小于16mm，伸入岩层长度4~6m。

间距30~40cm，在锚筋周围打孔进行固结灌浆，待浆液凝固达到一定的强度后，再进行开挖。

横泉水库泄洪洞进口，引黄入晋工程南干线7号隧洞出口段，均因为岩层较破碎，成洞条件差，难以开挖。

即采用此种措施，使施工得以顺利进行。

1.3坡面喷混凝土固结灌浆
为了维护坡面稳定，采用喷混凝土处理。

每层喷混凝土厚度5~6cm，总厚度一般不超过20cm。

如加设锚筋、钢筋网及固结灌浆时，应注意灌浆压力，以不顶起喷锚混凝土为度。

例如南水北调中线，接近进入北京段的下车亭输水隧洞，该隧洞为双洞，单洞长500余m，断面为城门洞型，洞直径8m，两洞间距24m。

隧洞进口段为Ⅴ类围岩。

右洞左侧至左洞22m范围内为土状全风化页岩。

左洞进口段为半土半页岩状，进口处还存在断层，岩体破碎。

施工中采用的措施是：在洞脸上部二马道与一马道之间喷混凝土，厚15cm。

二马道以下打土锚钉并喷混凝土，厚20cm。

土锚钉用Φ48钢管，长6~9m，间距排距均为1m，锚钉之间用Φ16钢筋连接成菱形网状，锚钉上部设4排Φ6的注浆孔，间距20cm。

梅花布置，注浆压力0.5~1MPa，在开挖拱顶线上部设立3排Φ42导管注浆孔，间距40cm，注浆压力同上。

采用以上综合措施后，减少了开挖工程量，保证了开挖施工安全。

2水工隧洞洞身开挖
对于短隧洞，一般通过前期地质勘探，能较全面准确了解地质情况，若存在问题，也能预先分析研究解决办法。

而长隧洞即使勘探工作详细，也不可能避免探孔之间出现地质情况突变，给开挖带来困难。

洞身开挖常遇到的问题有：出现断层，岩体松散、破碎；出现页岩层理倾角大，甚至近于垂直，层理之间有页泥夹层；地下水位高，有大量渗漏、涌水现象；有时可能产生岩爆等问题。

处理这些问题较好的处理办法是采用新奥法施工：一是加强施工监测，提前了解存在的地质问题，研究处理措施，避免因开挖不当，措施不力造成损失；二是采用光面爆破，尽量少超挖、超填；三是喷锚支护，当岩层很破碎时可考虑采用钢拱架、钢衔架支撑。

开挖前准备所需支撑材料并加工成型，以备急需。

当地下水位高、涌水量大时，需加强排水，在隧洞底部设排水沟、积水坑，进行抽排或自流排水，在洞侧壁和洞顶部打孔，埋设
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第4期（总第１70期）
２００8年11月
Ｎｏ．4（ＴｏｔａｌＮ０．170）
Sep ．２００8
On Some Problems Needing Attention for Negative Electrode Protecting of PCCP
WANG Zi -ben
Abstract:According to the realistic situation of Dahuofang Reservoir Diversion Project (second stage),this paper introduces the problems that need especially attention in design,construction,manufacture and installation of PC －CP to carry out negative electrode protection for this pipe which works in water or in corrosive soil in long time,so as to reach the purpose of protecting this pipe in long time operation.
Key words:water Diversion of Dahuofang Reservoir negative electrode protection pccp
排水管。

混凝土衬砌完成后，对排水管予以封堵。

若地下水位高于隧洞输水的最高运行水位时，不会产生内水外渗，也可将排水管保留。

例如：引沁入汾的草峪岭输水隧洞，该洞长9.2km ，断面为城门洞型，开挖直径4.2m 。

开挖前做了大量的地质勘探工作，但开挖中还是出现了未探明的地质问题，以至产生塌方事故造成一定损失，所幸未发生人员伤亡。

除遇到断层、泥化页岩层外，地下水位也大大高于洞顶，采取了措施后，使问题得到了比较好的解决。

3水工隧洞出口开挖
在地上施工时，进、出口基本相同，有时进、出口同时
施工，双向进洞。

施工特性并无太大区别。

但有时出口是在水下，给施工造成一定困难。

这种情况在水库枢纽改扩建或除险加固工程中较为常见。

如我省汾河水库泄洪洞，洰河水库泄洪洞，山南水库泄
洪洞，都是在水库运行多年后，为了提高防洪标准，减少水库淤积而增设的，以上三条隧洞的出口开挖各有特点：汾河水库泄洪洞开挖是先从下游一端进洞，挖至离出口岩面约8m
时，采用岩塞爆破方法一次拆除，形成洞口。

洰河水库泄洪洞开挖也是先从下游一端进洞，在隧洞开挖出口处作沉井，沉
井直径10m ，壁厚1m ，井内修进水塔，塔下部一侧与泄洪洞相接，另一侧开口通向水库，形成隧洞的运行进口。

山南水库是一座小型水库，原设计泄洪洞进口在淤泥以下10m ，为了减少施工难度，修改了原设计，将隧洞进口抬高5m ，进口前沿修建小围堰，临时挡水，变水下开挖为水上开挖，减少了施工难度，节省了工程投资。

这三种不同施工措施都是根据不同的具体情况制定的，均获得了成功。

4结语
水利水电工程隧洞开挖由于受各种客观条件的限制，往
往会出现一些施工难题，要解决这些问题，使开挖施工既安全可靠又经济合理，必须根据具体情况，因地制宜采取相应的有效措施，才能达到预期的目的。

以上简述了隧洞开挖施工中常遇到的一些问题及处理措施，并结合工程实例加以说明，以期在总结经验的基础上不断改进创新，提高开挖施工技术水平，为又快、又好、又省进行水利水电工程建设提供科学依据。

作者简介：吴烜，男，1970年生，1992年山西水利职工大学毕业，工程师。

［收稿日期：２００８－０７－２１］
Existing problems in Excavating Hydraulic Tunnel and Their Treatment Measures
WU Xuan
Abstract:This paper breifly introduces some usually encountered problems in construting tunnel form three as －pects:tunnel inlet excavation,tunnel section excavation and tunnel outlet excavation ,and puts forward the treat －ment measures being aimed at the assorted problems.
Key words:hydraulic tunnel construction excavation existing problem treatment measure
吴烜：水工隧洞开挖中的问题及处理措施
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