水利工程隧洞中的Ⅴ类围岩不良地质段治理研究--中国期刊网

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水利工程隧洞中的Ⅴ类围岩不良地质段治理研究

发表时间：2020/6/15 来源：《基层建设》2020年第6期作者：李国阳

[导读] 摘要：运用文献资料法、逻辑分析法等研究方法，以水利工程隧洞为调查研究背景，就隧洞内V类围岩不良地质段的治理技术开展相应的研究，其中包括注浆处理施工技术的应用、拆拱及换拱等作业活动的开展，探讨不良地质段治理的必要性，研究有效的治理技术，同时总结归纳几点有效的安全技术管理措施，以期能够为水利工程隧洞的建设及发展提供重要参考。

        四川禹航盛达工程设计有限公司四川绵阳 313212
        摘要：运用文献资料法、逻辑分析法等研究方法，以水利工程隧洞为调查研究背景，就隧洞内V类围岩不良地质段的治理技术开展相应的研究，其中包括注浆处理施工技术的应用、拆拱及换拱等作业活动的开展，探讨不良地质段治理的必要性，研究有效的治理技术，同时总结归纳几点有效的安全技术管理措施，以期能够为水利工程隧洞的建设及发展提供重要参考。
        关键词：水利工程隧洞；Ⅴ类围岩；不良地质段治理
        具体实际中，由于地质条件变化所带来的影响及作用，水利工程隧洞中存在围岩进转差、强度极低的情形，这类情形通常被称之为V类断层不良地质段，这一现象的存在及发展，往往会导致工程支护参数不足，严重时甚至会引发水利工程隧洞拱顶下沉及变形现象，对整个水利工程隧洞的建设发展有较为不利的影响。关注不良地质段的施工处理措施，尽量降低不良地质段预期可能会带来的系列质量安全风险，是推动水利工程隧洞建设任务顺利达成的有效途径。
        一、不良地质段治理发展现状简要概述
        近些年来，我国水利工程作业数量大幅度增加，水利工程隧洞建设数量及建设规模也随之不断扩大，与此同时，结合实际情况可知，由于水工隧洞建设环境的复杂多样性，尤其是地质条件的多变性，容易出现V类围岩不良地质段。这一工程施工段的存在及发展，往往会因路段支护参数不足，无法满足围岩变形荷载力需求，进而导致拱顶出现严重的变形甚至是下沉现象，阻碍水工隧洞建设工作的顺利进行，增加施工技术人员的修复工作内容，同时还会给具体操作人员带来较大的人身财产安全威胁。不良地质段现象的出现，在我国水工隧洞建设期间是一种较为常见的情形，但却对水工隧洞建设产生较大的阻碍。在不对其加以治理的情形下，整个水工隧洞建设任务无法顺利开展，水利工程也会一直处于停滞环节。对水工隧洞V类围岩不良地质段开展治理工作，是解决不良地质段质量安全问题的重要途径。
        二、不良地质段施工治理技术分析探讨
        当前阶段，为满足水工隧洞施工作业发展需要，应当根据不良地质段施工建设状况，选择相应的施工治理技术，根据有关研究资料表明，目前较为常用的施工治理技术，包括以下几个方面的内容：
        1、做好注浆处理工作，满足不良地质段基础需求
        施工操作人员需要对顶拱120度范围内的区域进行相应的注浆处理。具体的工艺流程内容为：施工操作人员首先应当在换拱前使用注浆小导管进行打孔注浆作业，为确保打孔注浆的有效性，应当以10米为划分标准，每间隔10米划分一个相应的区域，并在区域上半段部分开展打孔作业，确保孔间距60度，一个区域内应当确保每排有3个注浆孔，且注浆孔深度应当为2米，其次，作业人员应当运用纯水泥浆材料进行灌注作业。材料灌注作业期间，应当维持灌浆压力，确保其处于0.15至0.2MPA区间范围之内。
        2、搭设作业平台，进行换拱施工
        注浆处理活动完成14天之后，施工操作人员应当随即开展不良地质段的换拱施工。首先，操作人员应当运用I22型工字钢支撑方法预先加固初支侵线段，为确保加固效果，需要熟练掌握预加固所用材料、导管长度和角度，如锁脚导管一般长约4.5米，导管向下角度为15度。搭设作业平台的过程期间内，应当使用螺纹钢连接钢架，在护拱钢架间加设剪刀撑用于发挥较好的加固效果，满足作业平台支撑需求。搭设作业平台的过程期间内，为确保拱架处于受力均匀的状态，应当在拱架左右两侧加设相应的支撑。
        3、有序开展混凝土拆除作业，确保支护有效
        水工隧洞施工建设期间，为做好初期的支护侵限处理，作业人员应当进行原有混凝土拆除作业，为后续的不良地质段治理提供重要参考。

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由于原有喷射混凝土拆除作业期间，会对周围结构的支撑性产生相应的影响，尤其是可能带来拱顶坍塌的风险，以至于混凝土拆除作业期间，具体操作人员首先应当进行搭设临时性支撑结构，促使隧道两侧拱架与临时支撑能够处于稳定状态，为确保临时支撑具有足够的支撑力度，施工人员应当尽量选用良好的施工材料，I18a型钢加工而成的支撑排架，是常见的临时支撑。
        4、超限围岩处理作业活动的开展实施
        不良地质段治理期间，具体操作人员还同时应当开展拱架拆除作业，具体的步骤内容为：首先，施工人员需要使用风镐人工凿除需要更换的拱架部分，在混凝土材料喷射工作结束之后，促使岩面与工字钢处于基本脱离的状态；其次，施工人员还需要运用氧乙炔进行切除作业，将钢拱架相连接的钢筋或钢筋网片等进行切除；另外，具体作业人员还需要使用钢丝绳牵拉住拱架，待施工作业人员撤离至足够距离的情形下，基于电瓶车的使用将拱架拽落下来；最后，在拱架拆除作业完成之后，现场工人还需要将拆除下来的相关材料装上运输车辆，完成相应的运输作业。针对超限围岩，现场作业人员同时也需要开展相应的针对化措施，包括人工凿除侵占断面部分岩石及喷射混凝土，直至能够满足设计标准要求内容。
        5、科学开展换拱处理作业
        换拱作业处理主要包括两大步骤，其步骤内容及相应的注意事项内容为：第一，具体操作人员应当在简易工作台车上进行架设钢支撑作业，为推动相关作业活动的顺利开展，应当对各项作业环节予以合理化安排部署，包括现场工人应当事先将工子钢搬运至架设地点，参照钢架设计间距情况，找准相应的定位点，推动钢架架设工作有条不紊的开展，基本完成钢架架设工作之后，作业人员还需要开展安装完成之后的检查工作，及时发现作业期间存在的偏差并予以局部调整，最后再上紧螺栓，加固钢架；第二，运用干喷法进行混凝土喷射作业，开展此项作业活动的情形下，应当自下而上、分段分片的进行喷射混凝土作业活动，循序渐进逐步开展此项工作的情形下，能够尽可能减少回弹量，切实保障喷射质量。
        6、完成混凝土浇筑作业，强化不良地质段承载力
        水工隧道不良地质段治理工作开展实施期间，作业人员大多采用一般拆除顶拱、一般开展混凝土浇筑作业的方式完成混凝土浇筑作业。为确保混凝土浇筑作业质量，应当注意混凝土材料质量的管控，尽量选择大品牌的材料供应商，做好材料入场质量验收工作，不忽视混凝土浇筑作业的任意一个环节，注意多道工序相互之间的衔接性。待混凝土拆除作业和恢复初支完成满足六米时，且变形范围处于施工设计范围之内的情形下，现场操作人员应当暂停拆除工序，同时立即组织进行永久混凝土浇筑工序。待混凝土浇筑作业完成之后，作业人员应当在距离该仓混凝土端头六米的位置开展下一步的拱架拆除环节。值得注意的是，水工隧洞不良地质段治理工作开展实施期间，为确保治理质量及效率，有关人员同时还应当切实开展相应的技术管理工作，尤其是做好技术交底工作，促使工人明确施工作业要点，积极开展相应的作业活动。
        三、结束语
        综上所述，通过本文的分析论述可知，针对水利工程隧洞V类围岩不良地质段的现象，应当及时有效的开展相应的不良地质段处理工作，以防不良地质段可能带来的各类质量安全风险，推动水利工程隧洞建设工作的积极有效开展，值得注意的是，为确保治理工作的治理及效率，具体操作人员应当明确各项技术的作业要点，切实做好相应的技术管理工作，推动治理工作的正常有效开展。
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