城市供水工程输水隧洞新奥法施工质量控制措施

第２８卷第２期　甘肃冶金　Ｖ０１．２８　Ｎｏ．２　２００６年６月　ＧＡＮＳＵ　ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ　Ｊｕｎ．．２ｏｏ６　文章编号：１６７２－－４４６１（２００６）０２－００５９－０２　城市供水工程输水隧洞新奥法施工质量控制措施　付维博，陈先恩　（兰州有色冶金设计研究院有限公司，甘肃兰州７３００００）　摘　要：主要结合库尔勒市城市供水工程输水隧洞分项工程。论述新奥法施工技术及质量控制措施。　关键词：输水隧洞；新奥法施工；光面　破；锚喷支护；监控量测；措施　中图分类号：＇１－１５９９１．９４５２　文献标识码：Ｉ３　１　工程概况　施工，从而达到安全、经济的目的。　库尔勒市城市供水工程输水隧洞是该工程的关键与控制性　工程。输水隧洞洞室埋深３５～８０　ｍ，围岩复杂多变。隧洞　穿过阿克塔格山脉，全长７．１７　ｋｍ，其中两端明洞长　】．０２　ｋｍ，中问暗洞　６．１５　ｋａｌ，坡度１‰，为无压三心圆拱蛋　形断面，隧洞开挖断面尺寸Ｂ×Ｈ＝３．７４—４．０５×３．７５—４，　１５　ｍ，衬砌后断面Ｂ×ＩＩ；３．３０×３．０１３　ｍ。　该工程２００１年６月１８日开工。２００４年底竣工。　２洞室开挖及初期支护施工工艺　洞室开挖采用全断面法开挖，应用光面控制爆破技术，　一次支护根据围岩类别和实际围岩产状情况及时采取支护　加固措施。　３新奥法施工　（１）遵循新奥法原则，采用正确的施工方法。　图１施工工艺流程　地质资料是地下工程施工的基础。本隧洞围岩与原设　库尔勒市供水工程输水隧洞施工中，强调做好监控量测　计发生变化之多，变差较多，而且某些地段围岩变化是不可　的重要性，坚持设专人进行施工监测。要求一是搞好洞内观　预见的，实际施工当中只有根据围岩不断揭露情况才能确定　察调查；二是按设计要求进行净空收敛变形和拱顶下沉的量　和调整其光爆和支护参数。为此，要首先选择正确的施工方　测。洞内观察调查的主要控制点有：　法。只有采用科学而切实可行的施工方法，才能防患于未　①掌握掌子面岩面的稳定性；　然，确保安全、优质、快速地进行施工。结合库尔勒市供水工　②岩性、断层、破碎带、接触带岩层构造情况；　程输水隧洞实际情况，认真领会设计文件精神，研究确定软　③洞内有无地下水；　弱围岩地段的施工原则是：应用新奥法原理，以施工设计为　④围岩类别变化；　依据，以锚喷混凝土作为主要支护形式，实行“短开挖、弱爆　⑤初期支护的变形、裂缝及其变化。　破、强支护、勤量测、一次支护紧跟掌子面”。其施工工艺流　（３）小结。　程见图ｌ。　从以上分析可看出新奥法施工原理主要以３个方面的　（２）重视洞室围岩一次支护观查和监控量测，及时修正　内容作为本隧洞施工所必须遵守的原则：一是控制好光面爆　光爆和支护参数。　破。控制好光爆的目的就是减少爆破对围岩的扰动，控制超　隧洞一经开挖施工，围岩内力即发生变化、出现变形，变　欠挖。从实际施工证明，线性超挖值的大小主要取决于炮孔　形量的大小直接影响初期支护的下沉和位移量，关系到施工　特别是周边眼的成孔质量，对围岩扰动的程度则主要取决于　人员的安全和衬砌结构的稳定。因此要预防为主，防止塌　掌子面上药量的分配情况和一次光爆药量的大小。二是锚　方。新奥法施工的重要一环，就是建立监控量测体系，通过　喷支护，即采用锚杆钢筋网、喷射混凝土加固岩（土）体的技　洞内观察和仪器量测，掌握地质条件的变化情况，获得围岩　术措施，施工当中一次支护必须紧跟掌子面。三是监控量测　变形信息，及时分析，将分析结果及时反馈，指导修正设计和　（含顶拱下沉量测和收敛变形量测），即涧体开挖后，顶拱下　沉的量测和量测洞室开挖后洞周某两点距离变化。三者紧　蓝野监理Ｅ－ｍａｉＩ：ＧｓＬ　ＹＪ　Ｌ＠１２６　ｃ０ｎ１　ｂｌｔｗ６ＳｌｔＰｇ＇Ｆａ／ＩＳ／ＯＮ　Ｔｅ１：。。。。　６维普资讯 http://www.cqvip.com

６０　甘肃　冶　金　第２８卷　密结合，缺一不可。进行净空变形量测主要是通过收敛情　况，分析判定开挖面附近围岩稳定性以及初期支护的合理　性。进行下沉量测，主要是用水准仪监测拱预的绝对下沉　量，了解断面的变形趋势，分析判断拱顶的稳定性。　场分析，除存在岩面清理、砼配合控制原因外，主要还应控制　好以下几点：　①１００厚喷射砼必须分层喷射，第二层需在第一层终凝　后喷射。　４不同围岩类别及支护方法　本隧洞围岩共划分为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ｖ４种类型，一次支护　加固方法划分如下：　（１）Ⅱ、Ⅲ类围岩变形很小，变形发展也缓慢，毛洞可维　②掺速凝剂一次喷射厚度边墙控制在７０—１００，拱部控　制在５Ｏ～６Ｏ，方可保证混凝土喷射厚度。　③钢筋网保护厚度偏小，应５Ｏ为宜，钢筋网必须在第　一层喷射砼完成之后挂上且与锚杆连接牢固，再进行二次喷　④已喷射完毕的混凝土４　ｈ后应开始喷水养护，并保持　射。　湿润１４天。　护１个月以上稳定；１１类围岩稳定时问较长，不采取一次支　护；１１Ｉ类围岩采用５Ｏ厚索喷混凝土。　（２）Ⅳ类围岩洞室开挖后，围岩有一定量的变形，变形发　展较快；毛洞可维持数日至１个月的稳定；一次支护采取　西２２＠２００单层钢筋网，西２２＠１　０ｏ０砂浆锚杆（梅花状分　布），ｌＯ０厚喷射混凝土联合支护方法，经变形量测和拱顶下　（４）Ｖ型围岩钢拱架纵向连接。施工法中往往忽视或不　重视钢拱架纵向连接，围岩一但较差，只加密拱架问距。从　实际施工当中可见，如果拱架问距不变，拱架纵向连接筋　中１６＠１　０００加密为中１６＠７００—８００，加之岩面挂网联合支　护，不仅纵向整体受力加强达到了加固之目的，而且从经济　上也得到节约。　（５）锚杆锚固长度必须穿越围岩的“松驰区”。系统锚杆　是根据岩（土）体稳定要求，在整个开挖面上按１　ｍ间距梅　花状布置，其长度要穿越阿岩“松驰区”，并在稳定的围岩中　沉量测围岩仍未稳定，可架设２４　ｋｇ级封闭式钢拱架，拱架　纵向采用　１６＠１　０ｏ０连接筋。　（３）Ｖ类围岩洞室开挖后，变形较大，且发展迅速，毛洞　开挖后只有数小时的稳定时间；一次支护采取　６＠２００单　层钢筋网，　２２＠ｌ　０００砂浆锚杆（梅花状分布），２４　ｋｇ＠８００　钢拱架，１００厚喷射混凝土联合支护方法。　（４）断层破碎带、影响带、接触带或局部较弱性风化岩体　施工当地中均按Ⅳ类进行一次支护。　要有１　ｍ以上的锚固和度。Ⅱ、Ⅲ类围岩中，围岩中节理裂　隙发育较差，局部锚杆必须穿越若干条节理裂隙，并使各个　结构面用锚杆联成整体，保证整体加固效果。　５　施工应注意的问题和质量控制措施　（１）光面爆破参数的控制。光面爆破参数的控制恰当与　否直接关系到洞室开挖段面的形状和超欠挖量，故光爆参数　应根据围岩变化及时调整。　６　结语　在库尔勒城市供水工程输水隧洞施工当中，特别是较弱　围岩地段，采用新奥法施工的主要经验体会是；选择正确的　施工方法是前提，必要的监控量测量是关键，及时锚喷支护　（２）混凝土喷射前岩面必须清理。岩面清理主要是为控　制混凝土与岩面粘结牢固，喷射过程中减少混凝土回弹量，　是重点，此外合理安排好各施工环节，使其与岩体自稳时间　相适应，审时度势，不失时机地一次支护紧跟掌子面。　收稿日期：２００６－０２—１１　Ⅲ类围岩用高压风压清理即可。这道工序往往在施工当中　不被重视。　（３）ＩＶ、Ｖ类围岩喷射混凝土必须分层喷筑，本隧洞采用　作者简介：付维博（１９７２一）：男。工程师、国家注册监理工程师．从事监　理工作。　ｌ：０．５５：２．４８：２．Ｏ３　０．０７（水泥：水：砂：石：速凝剂）　配合比，施工中存在空鼓、脱落、厚度不够等质量问题，经现　（上接第５５页）　能耗６７０万ｋ珊ｌ，约２００：厅元，节约打包钢带２　５５０　ｔ，约ｌ　２７５万元，减少运输保价费约３　０１５万元。每年把１０％的电　经济效益主要表现为：（１）铸造速度的提高，可使铝电解　铸造工人劳动生产率提高３５％以上，既由目前的每人每年１　５００　ｔ提高到约２　０００　ｔ，每吨可节约工资约８元左右；（２）铸锭　表面积的减小，电解铝厂和加工厂的铸造金属烧损均会有所　解铝转换成大块锭就可节约费用约７　０００万元。　参考文献：　［１］　中华人民共和国国家标准．币熔用铝锭［Ｓ］．中国标准出版社，　２００２，２．　降低，生产与加工可降低金属损耗０．２％以上；（３）用台包直　接铸造，不用混合炉保温，既是用混合炉铸造，由于铸造速度　的提高，这些工艺的改进均有利于能源消耗的降低，每吨可　［２］　王子元编译．历史能否重演？［Ｎ］．期货口撤：２００５—１０－２７．　［３］　码凯．建设节约型社会，促进可持续发展［Ｎ］．经济日报：　降低能耗约ｌＯ　ｌ　ｈ（３元）；（４）铝锭形状和重量的扩大，产品　不需要包装和运输的保价，每吨铝锭可节约打包钢带３．８妇　（２Ｏ元）、节约运输保价费约４５元。　２００５－０７－０１．　［４］　新华网．囤务院关于做好建设节约型社会近期重点１：作的通　知［ＯＬ］．北京：２００５－０７　４３５．　２００４年全国铝锭产量达６　７００　ｋｔ，如果有１０％生产成大　块锭，每年约６７０　ｋｔ，电解铝及铝加工行业每年可节约工资　约５３６万元，减少金属铝损耗约ｌ　３４０　ｔ，约２　０１０万元，减少　收稿日期：２００６－０１－２７　作者简介：杜科选（１９５６一），舛，陕西成阳人。高级工程师、统计师。　１９８２年毕业西安建筑科技大学。　臻　Ｅ－¨Ｉｎａ啪ｉＩ：Ｇ　ｓＬＹ　ＪＬ＠　蛳Ｉ２６・…