淺談小型水利水電工程隧洞塌方處理

1、淺談小型水利水電工程隧洞塌方處理1 前言小型水工隧洞斷面通常都比較小，一般均采用全斷面掘進(jìn)法進(jìn) 行開挖。全斷面開挖主要適用于石質(zhì)堅(jiān)硬、完整的圍巖。但在比較 松軟的圍巖條件下，對于較小的隧洞斷面，也不得不采用全斷面掘 進(jìn)法。對于比較松軟的圍巖，特別是W類以上圍巖，自身穩(wěn)定性差, 隧洞成型很困難，工程實(shí)際中要求采用邊挖邊襯工程措施。盡管如 此，在工程施工中常不可避免的發(fā)生不同程度的隧洞塌方。本文對 小型水利水電工程隧洞塌方原因作了比較詳細(xì)的分析，并針對隧洞 施工中發(fā)生的大塌方問題，提出了“超前臨時(shí)支撐法”施工處理措 施，且對該施工處理技術(shù)進(jìn)行簡要概述和舉例說明。2 塌方原因分析小型水利水電工程隧洞

2、施工中發(fā)生塌方的原因很多，根據(jù)小型 水工隧洞的設(shè)計(jì)、施工條件并結(jié)合小型水工隧洞施工中發(fā)生塌方事 故實(shí)例進(jìn)行分析，塌方原因主要為以下幾個(gè)方面：一、地質(zhì)勘察資料與工程實(shí)際不符，對可能出現(xiàn)的塌方，沒有 可靠的預(yù)防處理技術(shù)措施。一旦遇到軟弱、破碎帶地層，往往措手 不及造成塌方。 2004年 12 月，貴州省畢節(jié)市倒天河水庫加高擴(kuò)建工 程右壩肩灌漿平洞在開挖過程中發(fā)生一起大塌方事故，經(jīng)現(xiàn)場勘察 分析，就屬此種情況。二、對不良地質(zhì)地段的隧洞襯砌厚度不夠，不能滿足承載力要 求，不能承受可能出現(xiàn)的山巖壓力，完工后結(jié)構(gòu)遭到破壞，進(jìn)而引 起塌方。三、設(shè)計(jì)時(shí)，為了節(jié)約工程投資，過分追求較短的洞線，以便 縮短洞身長度

3、，獲得良好經(jīng)濟(jì)效益，往往將洞軸線選在埡口最底處， 趁溝進(jìn)洞和出洞，且晚進(jìn)洞、早出洞，加大了洞口處的開挖深度和 洞臉仰坡的高度，卻對地質(zhì)和施工的不利因素不予去方位的考慮， 在隧洞洞口和洞身施工中都可能發(fā)生塌方。四、地質(zhì)因素是造成塌方的重要原因。小型水利水電工程往往由于建設(shè)資金緊張，對必要的地質(zhì)勘探 工作沒有做到位，缺乏隧洞所在地段的地質(zhì)和水文地質(zhì)資料，情況不明，致使水工設(shè)計(jì)人員進(jìn)行隧洞設(shè)計(jì)時(shí)，將隧洞軸線選在了不良 的地質(zhì)區(qū)域，沒有避開不良地層：如飽和粘土、流沙、堆積層；斷 裂、褶皺帶；節(jié)理、裂隙發(fā)育帶；含有各種不利的軟弱結(jié)構(gòu)的圍巖， 以及溶洞、陷穴等地質(zhì)不良區(qū)域。當(dāng)隧洞穿越不穩(wěn)定地層時(shí)，很容 易

4、發(fā)生塌方。地下水發(fā)育的地區(qū)和地表水滲漏明顯的地段，隧洞圍 巖的強(qiáng)度大大降低，加之空隙水的作用，在隧洞開挖過程中，極有 可能發(fā)生坍塌冒頂，如不采取有效的工程措施，將會形成極大的塌 方。五、施工方法不當(dāng)也是塌方的重要原因之一。主要表現(xiàn)為以下 幾點(diǎn)：1、對穩(wěn)定性差的圍巖，開挖后沒有及時(shí)支護(hù)襯砌，圍巖長期暴 露，山巖壓力增長，引起塌方。2、開挖爆破時(shí)，采用強(qiáng)爆破或裝藥過多，因強(qiáng)烈震動引發(fā)塌方。 貴州省納雍縣鞍山水庫除險(xiǎn)加固工程泄水隧洞在開挖過程中，曾因 此種原因引起較嚴(yán)重塌方事故，經(jīng)改進(jìn)爆破施工方法后沒有發(fā)生因 爆破震動引起的嚴(yán)重塌方事故。貴州省畢節(jié)市倒天河水庫加高擴(kuò)建 工程右壩肩灌漿平洞在開挖過程中，也曾發(fā)生類似情況。3、支撐結(jié)構(gòu)不合理，支撐構(gòu)件強(qiáng)度底，或支撐的位置和高程不 當(dāng)，在開挖、襯砌過程中必須拆除，引起塌方。 2003年 9 月，貴州 省納雍縣鞍山水庫除險(xiǎn)加固工程泄水隧洞在開挖過程中，曾發(fā)生一 起塌方冒頂事故，經(jīng)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工和業(yè)主等單位有關(guān)人員現(xiàn)場 勘察分析，