关于矿山法隧洞施工开挖技术的小结.doc

1、1关于矿山法隧洞施工开挖技术的小结摘要：矿山法隧洞施工一般包括开挖、一次支护、二次钢筋砼衬砌、回填与固结注浆等工序，为加快施工进度，方便施工，开挖与一次支护一般交替进行，本文只对隧洞开挖施工过程中的技术问题进行总结，以期提供科学、合理的实践依据，供同行探讨与学习。 关键词：隧洞；重点及难点；开挖技术 中图分类号： U45 文献标识码： A 文章编号： 一、隧洞开挖中的重点和难点及处理措施 1、矿山法隧洞开挖的重点和难点是软弱岩层、断层的处理措施 隧洞穿过断层地段的施工难度取决于断层的性质、断层破碎带的宽度、填充物、含水性和断层活动性，以及隧洞轴线和断层构造线方向的组合关系(正交、斜交或平行)。

2、此外, 在施工过程中, 围岩的破坏程度、工序衔接的快慢、施工技术措施是否得当等均对断层地段的处理有较大影响。 当隧洞轴线接近于垂直构造线方向、断层规模较小、破碎带不宽且含水量较小时, 条件比较有利, 可随挖随撑。但当隧洞轴线斜交或平行于构造方向时, 隧洞穿过破碎带的长度增大并有较大的侧压力, 对其应立即进行喷砼封闭，做好一次支护。当含水量较大，喷射普通砼封闭围岩不能满足要求时，相比注浆固结围岩，采用钢纤维砼喷射能取到较好的经济和时间效果。喷射砼安全后，应立即进行钢拱架、锚杆支护。如2果断层含泥量大，普通锚杆不方便钻孔施工时，为增加围岩自稳能力，可采用中空锚杆支护。云南糯扎渡水电站地下厂房 4#

3、施工支洞、及交通运输洞、左岸 1#2#导流洞遇到 F23、F24 两大宽断层时采用上述方法，取得较好的效果。 当对地表沉降控制要求较高时，还应尽快做好二次钢筋砼衬砌、回填固结注浆。深圳河湾二期节排工程矿山法施工隧洞经过南山铁路段、月亮湾大道段施工即采用这种方案，取得较好效果。 二、隧洞进洞开挖与支护 （一）洞脸开挖与支护 隧洞洞脸开挖常遇到的问题有：开挖的坡度比较陡或缓，洞口上面岩体破碎或覆土较薄容易产生塌方，经过断层或滑坡体。在开挖前要注意以下几个方面问题：一是对洞口上面的断层、滑坡体进行加固或削坡处理，使坡面基本稳定以后再开挖洞口；二是坡度较缓时，进洞前先开挖一段明洞，当洞口上面部分围岩足

4、够厚，能保证安全时，再进行洞口开挖；三是在洞脸的上部修建排水沟，以防止雨水沿着裂隙渗入到软弱的岩体产生塌方；四是对洞口上部坡度较陡，容易掉石的情况，应在洞口上部修筑挡土墙，防止爆破震动掉石伤人。 云南糯扎渡水电站 5#导流洞洞口坡面为折线型，下部坡度较缓，上部坡度较陡，洞口上面部分围岩破碎。进洞前，在洞前开挖了 24m 长的明洞。开洞前，清除洞口上面 30 米范围内的覆土至岩石，削除表层不稳定岩石（块） ，对岩石进行锚杆，无粘结预应力锚索加固，无粘结预应力锚索 5m5m 间距，长度为 25m，锚索间隙范围内按 2m2m 的间排距安装36m 长的锚杆，施工过程中先安装锚杆后施工锚索，岩石表层挂钢

5、筋网620cm20cm，喷 10cm 厚砼进行支护。洞脸最上面修筑截水明沟，并在明沟内侧用竹跳板修筑挡土墙防止小石子、泥块掉落伤人。 （二）进洞部位开挖短进尺勤支护 洞口部位应力集中，安全隐患比较大。一般情况围岩比较破碎，爆破的时候要采用小爆破、光面爆破，严格控制进尺长度和爆破参数，合理布置爆破孔，优化爆破联网，对周边建（构）筑物有影响的，还要严格控制单响炸药量，以减少或者避免隧洞的周边岩体因为爆破的震动过大而导致塌方。每次的循环进尺不宜太长，一般不超过 2 米，围岩较差时，不应超过 1m，并且应严格按照开挖-支护的方式循环进行开挖，严禁支护滞后施工。云南糯扎渡水电站左岸泄洪洞就是采用这种办法

6、开挖的。泄洪洞为直径 13.2m 的圆形断面，分层开挖，洞顶围岩较破碎，含泥层较厚，为施工安全，每次开挖进尺 1m，每开挖 1m，拱架、锚杆支护 1m。使用这一施工方法取得预期效果。 对软弱岩层洞口开挖，安全隐患更大。一般根据设计要求，除要对洞脸顶部一定范围内进行支护（锚杆锚索、锚筋桩、喷锚、注浆固结）外，还要对洞口上部周边进行管棚超前支护，防止开挖后一次支护前局部坍塌。开挖之前，沿洞脸周边设计边线外 20cm 处钻孔，孔的轴线与洞轴线间夹角一般为 5，间距一般为 50cm，钻孔深度不小于 2 两个开挖支护循环，一般不小于 5m。在孔内插入环向间隔钻孔的钢管，然后通过钢管进行水泥注浆。浆液通过

7、钢管小孔进入岩层，达到临时稳固围堰的作用。当围岩含水量较大时，水泥浆液内应掺入早凝剂或水玻璃，防止4浆液被渗水带走。开挖后要立即进行喷砼封闭，防止围岩进一步风化，降低自稳能力，最后进行锚杆支护施工。如果围岩条件较好，也可以先进行锚杆支护施工，再挂网喷砼施工。 三、隧洞洞身的开挖 短隧洞通常经过前期的地质勘探，可以全面准确了解地质的情况，如果存在问题，可以预先分析出解决的办法。但是长隧洞即使勘探工作很仔细，也可能出现勘探孔之间地质情况突变的情况，给开挖带来了一定困难。 洞身开挖遇到的问题一般有：出现断层，岩体松散或破碎；地下水位高，有渗漏和涌水现象；页岩层理倾角较大，甚至接近于垂直，层理间有页泥

8、夹层。 处理这些问题的办法是通过新奥法来施工：一是要加强对围岩地质情况进行探测，提前了解地质情况，研究出处理措施，避免因为开挖措施不当而造成损失；二是使用光面爆破，减少超挖；三是喷锚支护，对破碎岩层，除了要按设计要求进行系统锚杆、钢拱架及挂网喷锚支护外，开挖后，为施工安全，还需要进行临时喷锚支护。 对软弱岩层，开挖前进行管棚支护，开挖后再进行喷锚支护。开挖过程中应随开挖随支护，严禁远距离滞后支护。 当出现地下水位高渗水或涌水量大的时候，除了要对顶部渗水进行导、截措施外，还要加强隧洞底部排水，防止边角围岩被水侵时间过长，自稳能力降低，引起边角塌陷。一般在洞侧壁和洞顶部位打孔，埋好排水管，进行导流

9、，或喷砼截水，在隧洞的底部设置积水坑、排水沟，进5行抽排。云南糯扎渡水电站地下厂房交通运输洞遇 F24 断层时出现涌水问题，即对涌水部位进行钻孔导流，保证了继续安全施工。地下厂房 4#施工支洞遇 F23 断层，洞顶围岩为泥质岩，遇水软化，且渗水量较大，喷射钢纤维砼，仍出现喷射砼掉落，通过钻孔排水，取得预期效果。 四、隧洞出口开挖 隧洞出口的开挖技术与进洞开挖基本相同，当隧洞较长时，为加快施工进度，改善洞内通风条件，一般会在隧洞两头同时施工。但当隧洞较短，无两端同时施工的条件，从隧洞一端施工，当施工至洞尾前一段距离时，必须先对洞尾周边围岩进行支护，支护方案同进洞前，严禁直接从洞头开挖至洞尾。 水

10、利隧洞出口高程较底时，为安全施工，一般在出口设计施工围堰，保证隧洞干作业施工，待隧洞施工完成后，再拆除围堰。云南糯扎渡水电站地下厂房 1#2#尾水出口即是按照上述方法施工。 五、结语 隧洞开挖是一个施工环境复杂，技术难度大的工序，除了主要受地下水位、地质情况影响外，还受周边建（构）筑物、地下重要管线的影响，除了考虑开挖支护工序本身外，还要借助必要的监测手段，监测洞身的变形情况，施工中应结合具体情况设计符合实际需要的施工方案，并不断总结，提高技术水平。 参考文献： 1 卢颖,王怀亮. 水工隧洞深部围岩弹塑性数值分析J. 芜湖职业技术学院学报, 2009,(01) 62 焦全喜. 水工隧洞混凝土衬砌施工中常见质量问题的预防处理措施J. 水利技术监督, 2009,(01) 3 马震岳,郭青春,赵宝友,张存慧. 水工地下隧洞在地震荷载作用下的动力特性分析J. 水电能源科学, 2008,(06) 4 周良谦. 浅析水工隧洞开挖过程中遇到断层及涌水的处理措施J. 四川水力发电, 2010,(05) 5 王朝金. 浅谈特殊地质段水工隧洞开挖施工措施J. 中国新技术新产品, 2008,(08) 6 张海深,张培海. 浅谈水工隧洞灌浆施工技术J. 中国水运(下半月), 2009,(06)