水利水电隧洞工程地质缺陷及其处理对策

水利水电隧洞工程地质缺陷及其处理对策
摘要：在水利水电工程的施工过程中，会遇到各种地质缺陷，如果不做好相应
的处理，将会严重的影响水利水电隧洞工程的施工质量，甚至引起隧洞工程的垮塌，威胁人们的生命和财产安全。

关键词：某水电站；隧洞；地质缺陷；处理对策
1右岸导流隧洞工程地质概况
某水电工程在施工过程中，存在右岸导流隧洞施工的技术难题，因为在其右
岸隧洞的施工过程中，全长达到933m，并且该隧洞的周围的地质形态主要以平
底马蹄型为主，所以在隧洞开挖的过程中应该重视对其断面跨度的有效分析，根
据不同位置的断层和层间错动以及裂隙进行地质构造的分析，避免由于施工工艺
的选择不当导致的隧洞断裂。

另外，通过对该区域的地质成分的勘察发现该区域
内部的岩类属于较强的熔岩，因此，在实际的施工准备中，应该注意对填土的材
料的比例控制，根据不同位置的错动构造，使用不同强度的粘土混合材料进行填充。

由于在岩体的断层区域，比较容易发生隧洞的断裂，所以在这种位置充填物
应该以钙泥质、方解石为主，部分溶蚀，充填粘土。

在这个过程中还要注意隧洞
的岩溶系统的渗水问题，一般由于地段的活动比较弱，所以会出现一定程度的局
部滴水，也就导致了在隧洞的过程中容易出现质量问题，应该对其局部渗水进行
严格的流量监测，并采取相应的措施进行断面的修补。

2右岸导流隧洞工程地质缺陷种类
2.1软岩
根据该地区的地质资料以及施工前进行地质勘查活动得到的各种地质信息，
可以对现有的工程周围的围岩请付款进行一个全面的分析，以得出导流洞成洞条
件最差的洞段，并对其土质和岩土的完整性和强度进行检测，根据相关的工程标
准对其进行地质分类。

2.2断层破碎带及软弱夹层
在对该工程进行勘察的过程中还发现了很多的断层破碎带以及粘土岩的及溶
滤带。

这种位置的基本性质和特点是强度和整体结构都比较差，因此没有较强的
抗压能力，在隧洞施工过程中也是塌陷病害产生的主要位置，所以在对该位置的
施工过程中应该做好相应的支护结构，以保证断层的结构安全和稳定。

2.3岩溶系统
岩溶系统的最大的特点是在地下水流的过程中会出现局部的渗水现象，所以
在勘察的过程中应该对其最大的流量以及枯水期的流量进行检测，并根据其地下
水流的特点，选择合适的路径进行引流。

2.4溶洞和溶隙
在对该工程的隧洞地质进程勘察的过程中，溶洞和溶隙的数量还是比较多的，并且大小和规模都不一致，所以应该根据不同的溶洞的特点选择不同的填充方式，一般来说有充填、半充填、无充填三种。

2.5地下水活动
右岸导流隧洞在开发的过程中，会导致地下水的压力变化，从而也就容易导
致隧洞的渗漏问题，所以，在工程施工过程中还应该注意对地下水的位置进行严
格的工程压力管理。

3右岸导流隧洞工程地质缺陷处理对策
3.1软岩施工
由于该工程中的软岩位置处于隧洞工程的断面附近，所以在对其施工的过程
中应该注意的是要对爆破力度的控制以及相应的填料的选择，一般来说为了实现
对其软岩材料的强度和密实度的保证，必须要在局部进行拱架支护，并且根据实
际的材料强度需要进行灌注。

3.2断层破碎带及软弱夹层处理
对于导流洞顶拱施工中出现的断层破碎带，在进入破碎带之前，在掌子面倾
斜15°打超前锚杆，待开挖揭露后，立即进行喷浆，并在层间两侧的稳定岩体打
锚杆，然后用工字钢，横跨区间焊接，间距约50cm一根，中间用钢筋连接后再
喷混凝土封闭。

对于宽度较大的破碎带，用工字钢制成弧拱，在洞壁打固定锚杆，并与拱架焊接，每排间距60~80cm，然后排与排之间连成整体，并挂钢筋网后喷
浆封闭。

边墙上的断层破碎带采用喷浆封闭的方法使其胶结自持稳定或挖掉破碎
带体后浇筑混凝土。

对导流洞顶拱施工中出现的软岩夹层，处理方法与断层破碎
带相同。

边墙上出现的软弱夹层挖掉后，在完整的岩石两侧打锚杆再浇筑混凝土，增加侧向抗推力。

3.3岩溶系统处理
（1）6#岩溶系统处理。

在进入岩溶之前，通过渗水点确定了溶岩的确切方位，并通过超前钻探查明，该溶岩系统属溶隙发育岩层，首先打超前锚杆进行超前支护，并根据用水量的大小，在涌水部位掏槽周围回填混凝土，内埋两根直径
159mm的钢管引接至排水坑，并配置充足的排水设备，以防涌水过大影响施工和造成人身财产损失。

在超前支护和渗水引排完成后，采取短进尺，弱爆破的方法
进行边顶拱开挖，开挖后对溶岩周围岩石破碎带打随机锚杆、挂网喷混凝土、固
结灌浆进行加强支护。

该洞段的下挖是先在中部拉槽开挖，两侧各保留3m的岩体，然后对两侧边墙岩体进行固结灌浆和锚杆支护处理。

（2）W2岩溶系统处理。

W2岩溶系统揭露于上层右侧壁，溶洞口呈不规则椭圆形，可见深度大于3m，宽0.4-0.6m，高40-60cm，周围岩壁完整，地下水枯水期实测流量为3-5L/s，雨季溶
洞涌水量较大，最大可达90L/s，为保证洞室的正常施工，对溶洞进行C25混凝
土封堵，同时预埋直径273mm钢管引至洞外集水坑。

（3）8#岩溶系统处理。

随
着开挖进行，在0+350处发现溶洞已经超过洞顶向左侧延伸，经地质雷达勘测，
溶洞向上部发育，未测出高度，但上下游方向和左右测范围基本可确定。

定为K8
溶洞。

为了进行塌方处理，经各方研究，确定在塌方体超前灌浆的同时，从附近
1#交通洞向塌方体打一条2x2m的探洞，并于9月22日钻进至导流洞上部K8溶洞，发现该溶洞呈漏斗状，上部已成空腔。

隧决定从将塌方材料外运，在渣体上
浇筑混凝土。

在将回填混凝土浇筑超过洞顶7m后，重新从洞内处理。

期间下游
侧回填混凝土与溶洞边壁之间又发生两次塌方，后采取从洞内将空腔用混凝土回
填的方案，于2004年1月7日通过该洞段。

3.4溶洞和溶隙处理
导流洞穿越的地层上段主要为灰岩，属溶洞、溶隙发育地层。

在隧洞开挖过
程中，根据具体情况，对溶洞、溶隙采用掏槽回填混凝土、灌浆等技术予以处理。

导流洞中揭示出的K8大型溶洞处理上面已经陈述，其余较小溶洞视发育规模对
充填、半充填溶洞深度小于或等于1.5B-3B（溶洞最大宽度）者，充填物全部清挖，深度大于深度1.5B-3B者，充填物清挖深度1.5B-3B，回填混凝土处理，对无充填
溶洞回填混凝土深度亦按上述标淮控制。

对渗水或涌水量大的部位，设置集中排
水坑，并配置充足的排水设备进行抽排。

4 结束语
综上所述，水利水电隧洞工程的施工过程中，各类地质缺陷是影响工程质量形成的重要因素，因此，要想实现对工程的质量管理，就必须要根据工程的实际情况，对其缺陷进行分析，并制定有针对性的措施予以解决。

参考文献：
[1]王俊东，巩健敏.关于堤防工程地质勘察中问题的分析[J].价值工程，2011（3）.。