1、西溪河电站引水隧洞岩爆预防施工技术摘要：岩爆是地下工程开挖施工中易发生在高地应力、完整脆性岩石内的一种地质灾害，时刻威胁着施工人员和设备的安全。通过对西溪河水电站引水隧洞 3#施工支洞开挖时发生岩爆现象的观测，分析其特征和规律，从实践中得出一些预防和治理岩爆的方法。 关键词：引水隧洞；岩爆；预防；施工技术 中图分类号：TV651.3 文献标识码：A 文章编号: 1、工程及地质概况 西溪河联补水电站是一座以发电为主的引水式电站，为西溪河流域水电规划梯级电站的第三级。 本项目为西溪河联补电站引水系统土建工程，分 3 个标段，本标段为引水隧洞洞身引 5+075.00引 11+845.00 段工程。
2、本标段隧洞总长 6770.00m，开挖断面设计变更为城门洞形，主洞断面为 5.04.8m，采用钢筋混凝土全断面衬砌，衬砌厚度 50cm，衬砌后隧洞断面为 4.03.8m。隧洞施工共布置三条施工支洞，其中 3#施工支洞与主洞相交处的桩号为引 6+600.631，支洞长 542.097m；施工支洞开挖断面为 4.74.3m，洞型为“城门洞形” 。 3#施工支洞位于西溪河右岸山体中，沿线地面高程 17202030m，隧洞埋深 85355m。主要以级玄武岩为主；岩石新鲜、完整、坚硬、脆性较大。岩体质量指标 M=4.87，属优质类，岩体变形模量E0=3.5104 MPa，经四川省凉山州公路工程试验检测中
3、心检测，玄武岩岩体强度R=193 MPa，远远大于原招标文件中地勘岩石硬度等级。 2、岩爆发生状况 类围岩岩爆产生的条件（1）岩石脆性质硬而完整， （2）距地表深， （3）无地下水活动， （4）岩石必须在高地应力状态下， （5）岩石必须有临空自由面，常伴有嘶嘶声、嚓嚓声、甚至有雷鸣声。 3#施工支洞在开挖过程中，最大主应力比勘测阶段测试值大得多。因此，在施工过程中，曾多次发生不同程度的岩爆。支洞施工岩爆主要为 2 种，一是仅发生叭叭响声，未掉块；二是在发出叭叭响声的同时，弹射出小块片状岩石，此类情况较多。2005 年 8 月 15 日2005 年 8 月25 日连续 10 天 30 米范围内多
4、次发生；对正常施工造成很大影响。 3、岩爆的预防及处理 3.1 预防 因采取全断面开挖，为了了解围岩变形情况，调整支护参数以及更好地预防岩爆，在开挖过程中，施工支洞共布置了 3 个多点位移计监测断面和 3 个断面的锚杆位移计，监测断面的最大变形值见下表。 围岩变形观测最大值统计表 通过监测可知，开挖爆破时顶拱围岩变形较为明显，也就是说，岩爆多发生在开挖时距掌子面 10 m 范围内。在全断面开挖时，特意采取了预防措施，对开挖后的新鲜岩面及时进行随机锚杆和喷混凝土支护，它对发生较晚的岩爆也起到一定的预防作用。 3.2 处理措施 根据现场情况岩爆产生生的状况大小，可进行喷水、打满天星应力释放孔、孔中
5、冲水，关键部位打 2 米3 米短锚杆锚定，8cm 砼喷护。如图： 在个别里程段开挖时，为了可结合永久性支护，对已开挖的顶拱及边墙进行了如下支护： (1) 安装系统锚杆。人工布孔，手风钻、潜孔钻造孔，人工安装锚杆、封堵孔口，灌浆机灌浆， 多为 3 m 长锚杆，交叉布置。 (2) 湿喷混凝土。拌和站拌料运至现场，湿喷机喷射素混凝土或钢纤维混凝土，或在岩面挂上加工好的 6.5 mm，150 mm150 mm 网格的钢丝网，再喷混凝土。如下图： 4、结束语 我国国内许多隧道工程对岩爆都进行了长期的研究，虽然提出了很多预防或处理措施，但仍未找出一种特别有效的方法。在西溪河电站工程实施中，对岩爆的预防和处
6、理基本上算是成功的，虽曾发生了多次岩爆，但均未造成人员伤亡及机械设备损坏，未构成大的失稳威胁，可以说达到了预期的目的。但笔者认为，喷钢纤维混凝土和安装砂浆锚杆是预防早期开挖发生岩爆的一种很好方法；因为它为柔性支护，允许岩体有一定的变形，而且开挖后可快速支护。对发生较晚较大的岩爆，我们还可安装预应力锚索和缆索锚杆可起到很好的防护效果，它们允许围岩有一定变形，但施工慢，需要有较长时间来进行支护工作。 我们在隧道开挖施工过程中可根据实际情况选择相应预防和处理措施，同时为保证施工进度遇到不同岩性的围岩我们也可调整爆破参数以达到安全高效提高进尺的目的。 参考文献 1 王文星，潘长良. 现场岩爆发生条件探讨J. 西部探矿工程，2002,74（1） ，5456. 2 唐礼忠，王文星. 一种新的岩爆倾向性指标J. 岩石力学与工程学报，2002，21（6） ，874878.
