某隧洞洞臉邊坡巖體穩定性分析與施工處理

西爾艾力·阿不都熱西提

(新疆額爾齊斯流域開發工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

某隧洞洞臉邊坡巖體穩定性分析與施工處理

西爾艾力·阿不都熱西提

(新疆額爾齊斯流域開發工程建設管理局，烏魯木齊 830000)

洞臉邊坡地質條件，是安全進洞的關鍵，但必須堅持安全第一、預防為主的原則。文章介紹了新疆某隧洞洞臉邊坡地質條件、處理方案以及施工方法。通過隧洞洞臉邊坡穩定性分析及施工處理方案選擇與施工方法的有效應用。

隧洞；洞臉邊坡；巖體穩定性；施工處理；新疆地區

1 工程概況

新疆某隧洞長度5352.2 m，縱坡11.5%，進洞明槽長度203.6 m。工程區主要位于阿爾泰山南坡剝蝕丘陵區內，海拔高程1150-1200 m，地形起伏不大，一般高差10-20 m，基巖大多裸露，主要為戈壁荒漠地貌。地層巖性主要為：角閃安山玢巖、輝石安山玢巖及石炭系凝灰質砂巖，厚層狀結構，巖石堅硬，巖體完整。

2 洞臉邊坡穩定性分析

洞臉邊坡開挖形成后，洞頂發育兩條較大的裂隙：L1(35°SE∠28°)和L2(54°SE∠32°)，控制洞頂巖體穩定性；洞室右側輪廓線外揭露斷層F301(29°SE∠72°)，距離洞壁近，傾斜洞內，是洞室右側壁穩定的控制性結構面，斷層破碎帶寬度5-10cm，為片狀巖，具泥膜，在斷層上盤(靠洞側)約1-2.5 m，巖體裂隙相對較發育，在裂隙切割下巖體呈10-30 cm塊體，影響洞室右側壁完整性和穩定性，如果右側巖體失穩，將連帶洞頂偏右巖體的穩定性。洞頂與裂隙L1之間巖石脫空，如進洞開挖將向洞內塌落。在裂隙、斷層和進洞開挖后的臨空面組合下，將形成不穩定體，詳見圖1。

3 處理方案選擇

針對洞臉復雜的地質條件，一是采取強支護措施，二是采取爆破拆除。經過對地質條件科學分析，通過對工期影響、費用投入、施工難易程度以及安全性比較，最后確定采取爆破拆除方案[1-3]。

圖1 洞臉邊坡地質條件

為確保工程安全，進洞位置向前推進10 m，采取爆破措施對洞臉邊坡不良地質體進行拆除，巖土分界處設置馬道，洞臉開挖坡比1∶0.5。總體施工程序是自上而下分層施工，先覆蓋層開挖，后石方開挖。洞頂以上石方開挖，采用潛孔鉆造孔梯段爆破，邊坡預裂爆破；洞頂以下石方開挖，采用氣腿式鑿巖機鉆孔，光面爆破，詳見圖2。開挖石渣由1.2 m3反鏟翻渣至洞底出渣平臺，3m3側卸式裝載機裝20t自卸汽車運輸出渣[4-6]。

4 施工方法

4.1 預裂爆破

預裂爆破采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔，炸藥選用2#巖石乳化炸藥，藥卷直徑32 mm，間隔不偶合裝藥，由導爆索起爆，為了保證炮孔底部充分裂開，炮孔底部1.2 m范圍內采用2-3倍加強連續裝藥。預裂爆破鉆爆設計參數見表1。

圖2 洞臉邊坡處理斷面圖

表1 預裂爆破鉆爆設計參數表

4.2 梯段爆破

梯段爆破高度9.3 m，采用ZQS-100B型潛孔鉆鉆孔。炮孔按梅花型布孔，采用硝銨炸藥爆破。為防止爆破對設計邊坡的振動破壞，在靠近預裂面的一排炮孔的裝藥量為其它梯段爆破孔裝藥量的70%，距預裂面1.5 m布孔。梯段爆破鉆爆設計參數見表2。

表2 梯段爆破鉆爆設計參數表

4.3 光面爆破

明洞段圍巖類別為Ⅳ類，采用YT-28型氣腿式鑿巖機鉆孔，開挖高度9.57 m，斷面面積120.2 m2，水平鉆孔，光面爆破，循環進尺3.5 m，光面爆破爆破參數見表3。

表3 光面爆破鉆爆設計參數表

4.4 洞臉邊坡支護施工

洞臉邊坡處理結束后，采用錨桿掛鋼筋網噴混凝土支護的方法。邊坡布設C25、L=3.0 m錨桿，間排距1.5 m，梅花型布置；掛Φ8@200×200 mm鋼筋網；噴C25混凝土，厚10 cm。邊坡支護結束后，配合雙排超前錨桿采用臺階法開挖方式安全進洞。

5 結 語

洞臉邊坡地質條件，是安全進洞的關鍵。以人為本、安全第一、預防為主，洞臉邊坡處理雖然對工期造成了影響，增加了費用投入，但確保了進洞安全，確保了人員、設備交通安全。只有在保證安全的前提下，才能追求進度目標、成本目標[7-8]。

[1]汪洋.寒冷地區冬季施工的碾壓式瀝青混凝土心墻壩設計[J].水利規劃與設計，2012(05):60-62，68.

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1007-7596(2017)10-0096-02

TU452

B

2017-09-18

西爾艾力·阿不都熱西提(1979-)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，從事水利建設工作。