1、某水利工程 V 类围岩破碎带洞挖施工技术摘要：本文对某隧洞 V 类围岩破碎带采用注浆小导管支护、锚喷初期支护施工技术作了详细叙述，并对开挖方法作了介绍。 关键词：水利工程 V 类围岩破碎带洞挖施工技术 中图分类号：TV 文献标识码： A 文章编号： 某工程位于云贵高原苗岭宽缓山脊、两江分水岭河源地带、岩溶峡谷山区。工程以灌溉、 城市供水为主，兼顾发电等综合利用，并为改善当地生态环境创造条件的大型水利枢纽工程，开发直接目标是解决该地区用水安全，间接目标是保障粮食生产安全、保障并促进区域经济腾飞起着重要的推动作用，其意义深远。其中 66+620-67+000 段通过 V 类围岩破碎带，岩性主要为砂
2、质泥岩、泥质粉砂岩及泥灰岩，节理、层理及裂隙发育，层面交错，风化极为严重，呈压碎状态，部分锤击有松软感已完全呈粘土化，致使围岩自稳能力极差，成型困难。针对上述情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“管超前、严注浆、短开挖、不(弱)爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，在拱部超前注浆小导管固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用挖掘机开挖。 一、注浆小导管施工 11 工艺原理 在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶
3、结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使注浆小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。 12 小导管及注浆设计 采用 4.5m/根的 42mm 小导管布设在拱部，外插角 68，环向间距 30cm，纵向环距 4.5m，搭接长度为 1.5m,即每施作一排小导管，开挖支护 3.0m；压注 1：1 水泥浆液，采用 425#普通硅酸盐水泥，浆液中掺水玻璃，以缩短浆液的胶化固结时间，控制浆液的扩散范围。 13 施工要点 131 小导管加工 4.5m根的 42mm 小钢管一端加工成尖锥形，距另一端 100cm 的
4、位置开始至尖锥端之间按梅花型间距为 20cm 布设 5mm的孔眼 5 排，以利于小导管推进和浆液渗入破碎岩体。 132 小导管安设 如岩体松软，采用风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用风钻钻眼成孔后再推进就位。在施作小导管前应注意：第一，喷34cm 厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差10mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准。 133 注浆 由于岩体孔隙不均匀，考虑风镐环形开挖的方便，同时要达到固结破碎松散岩体的目的，保证开挖轮廓线外环状岩体的稳定，
5、形成有一定强度及密实度的壳体，特别是确保两侧拱脚的注浆密实度和承载力，采取注浆终压(0.81.2MPa)和注浆量双控注浆质量，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱顶。通过现场试验确定拱脚终压为 1.1MPa，拱腰范围为1.0MPa，拱顶为 0.75MPa。注浆时相邻孔眼需间隔开，不能连续注浆，以确保固结效果，又达到控制注浆量的目的。 二、开挖 为控制超欠挖及减少对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定为 l2 排钢拱架的间距，即 0.81.6m，边墙按钢拱架的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距 2m，左右边墙错开 2m。 三、锚喷初
6、期支护 31 初期支护参数 系统锚杆采用（25，3m根）注浆锚杆，纵向、环向间距均为100cm，梅花型布置；拱墙设钢拱架，间距 50cm，钢拱架每侧拱脚设4m根的锁口锚杆，按梅花型布置在钢拱架的两侧，环向间距 50cm；挂6 单层钢筋网，网格尺寸为 20cm20cm，喷射混凝土厚 10cm。 32 喷射混凝土材料及机具选定 321 机具 喷混凝土采用混凝土喷射机，压力为 0.20.4MPa。 322 水泥及细骨科 采用 425 并普通硅酸盐水泥；细骨料选用当地的山砂，砂率控制在50，含泥量1。 323 粗骨科 采用规格为 725mm 的碎石，经试验选用石灰岩生产的各项指标均达到设计要求的碎石。
7、 324 粘稠剂 选用 STC 型粘稠剂，经现场试验，最佳掺量为水泥用量的11，3min 初凝，6min 终凝，而且可大量减少回弹量。 33 喷射混凝土 开挖后为缩短围岩的暴露时间，防止围岩进一步风化，必须先初喷混凝土 35cm 厚再封闭围岩；待钢拱架及钢筋网安设好后，再喷混凝土10cm 厚混凝土;最后在下一循环喷射混凝土时分两次喷射至设计厚度。 (1)采用掺 STC 型粘稠剂半湿式喷射混凝土工艺，减小洞内粉尘污染及回弹量。 (2)喷射前用高压风将岩壁面的粉尘和杂物吹干净，水泥、粗、细骨料加少量水，用搅拌机干拌，水量按水灰比配制混凝土应加入水总量的16；拌好后将干料运至喷射作业点再进行人工拌和
8、，并按水泥用量的9.0掺入粘稠剂。 34 注浆 在初喷混凝土封闭围岩后按设计布设锚杆和注浆。锚杆孔位误差控制在规定的误差范围之内。 341 钻进 用手持式风钻凿孔并清孔，应沿径向进行钻孔，确保锚入稳定岩层的深度。 342 插入锚杆 将安装好锚头的锚杆插入锚孔，锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。 343 安装止浆塞、垫板、螺母 在锚杆尾端安装止浆塞、垫板和螺母。 344 注浆 通过快速注浆接头将锚杆尾端和 UB6 型注浆机连接。开动机器压注1：1 水泥浆，掺的水玻璃，为了保证锚固质量及改良围岩结构，注浆终压必须达到 0.8MPa。 35 挂钢筋 钢筋网片采用 6 圆钢，除锈处理后按设计加工成 200c
9、m200cm 的网片；挂设时网片必须随受喷面的起伏铺设，与受喷面间留 3cm 作为保护层，网片与系统锚杆焊接牢固，确保喷射混凝土时不移动。 四、监控量测 初期支护完成后，在拱顶、拱脚及边墙的内轨顶面标高处埋设测点进行拱顶下沉和水平收敛量测。测试元件用 10 圆钢加工而成，每根元件长 30cm，锚入初期支护体 20cm，外露 10cm，以防震动影响量测结果。通过对破碎带采用超前注浆小导管预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施，且通过现场监控量测得出以下结论： (1)周边人工开挖可减小对围岩的扰动，有效控制超欠挖，节约了投资。 (2)超前小导管注浆预支护，可以大量减少拱部围岩的掉块，保证了施工安全、质量和进度。
