田博
国葛洲坝集团第三工程有限公司，陕西 西安 710077
摘要：引水隧洞一般处于地质环境与施工环境复杂，施工条件苛刻，只有依靠良好的施工组织以及有效的施工技术，才能完成整个引水隧洞施工，确保施工质量。然而，正是因其复杂性，对施工单位工程作业展现出的施工效果要求、标准较为严苛。在隧洞工程正式施工中，因隧洞作业较易受到大量内、外环境中的消极因素干扰，若随工程进度推进遭遇特殊不良地质段加之未得到施工单位采取恰当应对手段对其开展及时、准确处理，将会在无形中埋下隧洞工程塌方等问题的隐患风险，对项目施工进程、作业效率、人员安全带来反面影响。基于此，本文就引水隧洞施工中的不良地质段处理要点进行简要探讨。
关键词：引水隧洞；不良地质段；处理；
1工程概况
某输水隧洞输水线路总长9.8km，隧洞开挖洞径为3.2m，开挖底宽2.6m，衬后洞径2.4m；输水管道管径为2.0m。主要工程量包括土方开挖39932.65m3，土方回填10942m3，石方洞挖93275.71m3，砼27251.89m3，钢筋制安792.68t，管道安装387.2m。
2地质条件、施工条件
隧洞围岩岩性主要是侏罗系上统南园组(J3－K1n2)流纹质晶屑凝灰岩。岩体均为火成岩、块状岩体，岩性条件好。由于隧洞埋深大，硐室围岩一般为弱风化下部～微风化岩体。围岩类别以Ⅱ、Ⅲ类为主。隧洞进出口段以强风化岩为主。隧洞线路区主要构造形迹为断裂，本次主要影响隧洞的断层为上段隧洞出口附近的断层f1，产状N21°E∠81°，岩石碎裂。
隧洞段地下水位埋深一般在地表以下5.0～7.0m。由于洞室位于地下水位以下，且地下水主要赋存在断裂带中及节理密集带中，预计沿断层处地下水活动状态以严重滴水至线状流水为主、在节理密集发育处以渗水到滴水为主，其余洞段沿节理面以滴水为主。地下水活动程度以轻微～中等为主。隧洞沿线地下水水质对水源水有重要影响。从岩性条件分析、围岩均为中酸性火成岩。未发现可能造成地下水污染的岩石。由于隧洞还未施工，地下水水质有待施工中及时采集水样化验分析、有不符合饮用水水源水的地下水分布洞段需进行全衬砌、隔绝有污染的地下水。地应力是由岩体自身重力影响而产生的自重应力和地质构造运动产生的构造应力组成，通过分析隧洞岩体岩性、区域构造应力场分布规律、山体浅层应力场等，本工程隧洞岩体地应力级别为低地应力，隧洞山体厚度较为适中，在施工过程中，一般不会产生岩爆，但是局部洞室可能存在垮塌现象，宜采取施工安全及临时支护措施。
3不良地质段处理要点剖析
3.1前期调研
引水隧洞在工程准备阶段中，施工单位应将前期调研工作有力落实，多角度对工区环境、周边地质、地下水体、土层土壤等各类别因素情况逐一获知。精确捕捉到施工作业中可能遭遇的危机隐患与作业障碍，按照施工现场各项已有资源，如机械仪器、作业人员、工艺技术等，合规制定施工路线。确保施工作业各方面均可达到工程整体、我国下发的统一性建设标准、施工合同条目等系列要求，保证引水隧道最终呈现出的路线施工效果直且短。
3.2 测量放线
测量放线是洞室开挖的关键环节，准确的测量放线对于工程质量十分关键。本工程中采用全站仪和激光导向仪配合工作，在施工工作面快速放出周围轮廓线，并且确定隧道中轴线以及钻孔孔位，精度能够满足工程的需求。为了对工程进度进行控制，在布设基本导线点的情况下设置三角高程，确保工程高程与放线精度。二是钻孔与质量控制。相关研究表明，钻孔精度对于后续工程十分重要，是防止超欠挖的重要措施。因此，必须严格按照爆破布置图及设计孔深施钻，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于 5 cm，其他孔位不应大于 10 cm。
3.3 处理办法
引水隧洞工程掘进至不良地质段时，施工单位应立足工区实际情况，着眼制定科学处理措施。即在工程进度初期，在前期调研未探索到工区包含不良地段基础上，施工单位需继续探究现场地质状况，深度掌握工区场地不良地质段的排列分布。并将此情况设定为施工依据，就不良地段可能引发的各种情况专项设计处理计划，保障工程、社会收获到的效益最大化［3］。另外，工作人员在引水隧洞工程推进中，发生塌方、涌泥等突发状况时，除及时进行正确性应急措施外，还需对围绕围岩组织展开科学、专业的实时观测。建议工作人员对施工隧洞拱顶下沉区域、邻近收敛处增设动态监测设备仪器，在相隔5m处部位添加监测断面，在此基础上加设3个布控监测点，保证监测精确性。
3.4 支护施工
在不良地质段进行引水隧道施工，应注重引进支护设备以及做出科学性路线变更，优化工区作业环境构建，维护施工有序性。应依托工程需要，择取正确性支护设备材料、安装工艺，在确保安全的同时，考量经济性成本支出。如该工程实例中，因隧洞存在塌方隐患，简易、轻便型木质、竹质等材料制作而成的支部部件难以保障施工人员健康、工区作业安全。这时施工单位可选择刚性、强度较高的钢结构支护装置，完成工区保护任务;而隧洞性质的施工作业因施工现场环境构造复杂、需时刻监测、考察周边各项隐患因素，致使开挖速度缓慢、作业进程滞后。对此，施工单位可通过谨慎更改洞线挖掘方向的施工办法，避让情况多变的环境区域，提升工程作业安全、稳定性。减少增添掘进难度的元素条件，节省支护设备安置负荷量，降低作业成本开销;二则，因不良地质段在短时间内施工单位无法将其各项情况悉数把控，为开挖掘进直接增添了作业困扰，且其中不乏危险性危害因素。所以，施工单位在尚未正式决定选取改线施工措施前，应控制日常掘进作业量。要求工作人员以日常执行少量工作量的模式放缓作业效率，深化安全性，在改线决策推出后，可将施工进度复原为正常状态。而当隧洞遭遇的不良地质段具有整体软弱、大涌水量这些特征时，工作人员可使用“超前注浆小管棚”工艺(见图1)，对该区域内围岩开展注浆处理，完成加固作业，深化钢管外部围岩组织的抗剪强度。让导管结构与围岩结构一同荷载压力，预防围岩组织出现崩塌随即封堵隧洞地下水等问题。
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3.5 曲线施工
因引水隧道自身独有的共通效应，前期需科学规划施工方案，降低施工曲线部署任务出现的可能性，避免施工中发生空蚀现象、水流脱壁等不良情况。当工程无法彻底规避曲线施工，应按照工区地理位置，选用大角度形式的曲线规划开展掘进作业，而其半径、转角的合理设计可通过水工专用模型反复演示、调整、确定。
结束语
综上所述，各地区引水隧洞项目工程施工作业中常遇不良、复杂性的地质段，若施工单位对其选取忽视或未采取专业性妥善处理，将会导致隧洞工程发生塌方事故的几率较高，对施工作业人员生命安全权益形成严重威胁，甚至重大塌方事故发生后还会对当地地区社会秩序稳定造成失衡危害。因此，在实际引水隧洞施工中，应落实对施工区地质、水文、土质等方面的前期调查及勘察工作，准确探寻到不良地质段，并按其调查结果有机结合工程要求，谨慎、妥当策划出对不良地段具体的施工处理方案，强化隧洞项目工程安全性，消化难题困阻，保障引水隧洞施工质量。
参考文献：
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