研究引水隧洞不良地質段中的空潛孔鉆桿施工技術運用

摘 要：針對中空潛孔鉆桿施工技術在引水隧洞不良地質段施工中的應用現狀，進行合理的分析，并結合工程實例，詳細介紹引水隧洞不良地質段應用空潛孔鉆桿施工技術的重要性、中空潛孔鉆桿施工技術應用要點，希望能夠給相關工作人員提供一定的參考與幫助。

關鍵詞：引水隧洞；不良地質段；空潛孔鉆桿施工技術；應用要點

中圖分類號：P634.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）20-0360-02

為了更好的提升引水隧洞施工質量，運用合理的中空潛孔鉆桿施工技術非常重要，能夠有效減少滲水現象的出現。在引水隧洞不良地質段，由于地質結構比較復雜，增加鉆孔桿施工難度，降低工程結構的可靠性。鑒于此，本文主要分析引水隧洞不良地段中空潛鉆桿施工技術的應用要點，保證空潛孔鉆桿施工技術在引水隧洞不良地質段施工中得到有效應用。

1 引水隧洞不良地質段應用中空潛孔鉆桿施工技術的重要性

所謂引水隧洞，主要指的是在隧洞的身后連接一定量的壓力水管道，隧洞渠道上部的輸水隧洞與通航隧洞僅能體現出洞身段，引水隧洞中的閘門設置在隧洞的進口與出口位置，也有部分引水隧洞中的閘門設置在洞內，為了保證引水隧洞的安全性，隧洞的出口部位可以設置防沖裝置。在引水隧洞不良地質段中，應用空潛孔鉆桿施工技術，能夠避免巖石坍塌與滲水現象的發(fā)生，提升洞身段的穩(wěn)固性。

在引水隧洞不良地段施工中，應用空潛孔鉆桿施工技術，能夠有效減少洞身結構失穩(wěn)現象的出現[1]。由于引水隧洞受外界環(huán)境影響較小，為了保證引水隧洞不良地質段的施工進度，施工人員可以結合洞身的外形特點，在隧洞內部布置施工樞紐，并結合該地區(qū)的地質條件，不斷改進原有的空潛孔鉆桿施工技術，進一步提高引水隧洞不良地質段施工質量[2]。

2 工程概況

某引水隧洞工程的1+560.5～4+950.5段，采用普通大管棚施工，在4#支洞上游改線段中，施工人員遇到T70斷層，在1+350～1+560段總共出現5次突泥突水狀況，泥漿沿著主引水隧洞流淌到隧洞外部，最大峰值量能夠達到1750m3/h，隧洞內部的堆積物超過4×104m2，在該引水隧洞掌子面周圍，由于泥化堆積物數量較多，大量的泥水涌出，使得引水隧洞掌子面周邊的空腔比較大。

在該引水隧洞中，施工主要采用保證大管棚施工工藝，并在0+420m處進行開挖，在進行第二次循環(huán)大管棚施工時，拱頂第一孔鉆進達到3.0m時，在開孔處澆筑一定量的高壓泥漿。一般情況下，施工人員需要澆筑高壓泥漿4次，每次的噴射距離分別是2m、5m、10m、14m，灌漿孔口直徑不斷擴大，孔口直徑最大為60cm，由于該引水隧洞內部的掌子面圍巖破碎比較嚴重，為了防止掌子面出現大范圍破碎，施工人員在掌子面噴射一定量的混凝土，提升掌子面的穩(wěn)定性。

3 引水隧洞不良地質段應用中空潛孔鉆桿施工技術應用要點

3.1 合理填充溶洞

在填充該引水隧洞內部溶洞的過程中，施工人員要做好提前做好相應的監(jiān)控測量工作，結合不良地質段地形特點，運用妥善的處理方案，進一步提升引水隧洞監(jiān)控測量數據的準確性[3]。由于該引水隧洞不良地段地質結構比較復雜，在一定程度上增加溶洞填充難度，因此，施工人員在實際工作當中，要合理控制溶洞注漿壓力，如果溶洞的注漿壓力較大，會降低溶洞結構的穩(wěn)定性，如果溶洞的注漿壓力較小，則會影響注漿效果。

為了保證該引水隧洞不良地質段施工質量得到有效提升，施工人員可以結合工程圍巖狀態(tài)，采取噴錨支護方式，并做好相應的排水工作，保證引水隧洞不良地質段的穩(wěn)固性得到更好的提升。在該引水隧洞工程中，施工人員每泵送2m厚的混凝土，施工人員需要保證引水隧洞的吹砂緩沖層厚度為2m以上。在處理大塌方的過程當中，施工人員可以采用“回填灌漿+管棚”方式，先回填隧洞掌子面，并在掌子面上部設置止?jié){墻，最后進行填充，當泥漿強度達到相關規(guī)定后，方可進行下步施工[4]。

除此之外，想要有效提升引水隧洞不良地質段施工的連續(xù)性與安全性，施工人員要綜合分析各項測量數據，結合引水隧洞塌方情況，對掌子面進行科學回填，并采取長度為30m的超前大管棚施工工藝進行施工。如果引水隧洞的溶腔部位出現較大面積的坍塌，施工人員要及時噴射混凝土，混凝土強度等級為C45最佳，并在混凝土內部預埋一定量的鋼筋與透水盲管，保證引水隧洞的溶腔結構更加穩(wěn)定。

3.2 提升大管棚注漿效果

在該引水隧洞工程中，施工人員可以采用大管棚注漿方式進行注漿，進一步提升隧洞注漿效果。為了有效提升引水隧洞大管棚注漿效果，施工人員要提前做好相應的支護工作，并沿著支護方向開挖隧洞輪廓線，保證鉆鑿與隧道軸線處于平行狀態(tài)，在其內部插入適量鋼管，在館內注漿，利用鋼管的固結作用，提升圍巖巖體結構的穩(wěn)定性。在搭建棚架支護體系的過程中，施工人員還要結合引水隧洞圍巖巖體的抗壓強度，將圍巖巖體進行有效連接，不斷提高引水隧洞圍巖結構的合理性。

由于該引水隧洞不良地質段施工難度比較大，施工人員在實際工作當中，可以結合隧洞斷面結構特點，采用針梁式襯砌臺車進行襯砌，保證引水隧洞結構更加安全可靠，提高管棚注漿效率。在該引水隧洞工程中，施工人員先在拱底設置頂拱結構，然后進行開挖，開挖結束后，采用科學的支護方式，對引水隧洞斷面進行有效加固。通過不斷提升大管棚注漿效果，能夠減小斷面結構對隧洞施工進度的影響，提升引水隧洞的襯砌質量[5]。

3.3 將中空潛孔鉆桿進行有效連接

為了保證中空潛孔鉆桿施工技術得到更好的應用，施工人員需要將引水隧洞工程中潛孔鉆桿進行有效連接，并嚴格控制鋼管質量，將套管進行準確對接，充分體現套管的錨固功能。由于中空潛孔鉆桿沖擊器前端的鉆頭具有較強的穿透力，適用于引水隧洞不良地質段施工，在填充溶洞的過程中，施工人員也可以采用強度較大的鉆頭鉆進。在該引水隧洞施工中，施工人員通過運用超前大管棚支護方式，不需要將管道拔出，可以直接在管道內部進行注漿，操作簡單方便[6]。

此外，引水隧洞工程中的施工人員也可以將性能較高的止?jié){配件進行有效連接，并嚴格控制注漿壓力，做好相應的填充工作，保證引水隧洞的溶洞得到更好的填充，減少溶洞裂縫的產生。通過將中空潛孔鉆桿進行科學連接，能夠幫助引水隧洞不良地質段的施工人員更好的了解工程結構特點。與傳統(tǒng)的鉆桿施工技術相比，潛孔鉆桿施工技術的操作流程比較簡單，注漿速度較快，但是，中空潛孔鉆桿的施工成本比較高，施工人員在實際工作當中，要結合引水隧道工程結構特點，不斷改進原有的施工方案，進一步提升引水隧洞不良地質段施工質量。

4 結束語

綜上，通過1合理填充溶洞、提升大管棚注漿效果、將中空潛孔鉆桿進行有效連接，能夠保證中空潛孔鉆桿施工技術在引水隧洞不良地質段施工中得到有效應用，提升引水隧洞工程的總體效益。對于工程中的施工人員來講，在實際工作當中，要結合引水隧洞工程結構，不斷優(yōu)化中空潛孔鉆桿施工流程，并結合引水隧洞施工過程中可能出現的問題，制定妥善的解決對策。

參考文獻

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[2]周春華，尹健民，丁秀麗，艾 凱.秦嶺深埋引水隧洞地應力綜合測量及區(qū)域應力場分布規(guī)律研究[J].巖石力學與工程學報，2012，31（S1）：2956～2964.

[3]龔秋明，王繼敏，佘祺銳.錦屏二級水電站1～#，3～#引水隧洞TBM施工預測與施工效果對比分析[J].巖石力學與工程學報，2011，30（08）：1652～1662.

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[5]仇文革，凌 昊，龔 倫，鄭余朝.引水隧洞下穿既有鐵路隧道爆破施工振動影響及對策[J].中國鐵道科學，2009，30（06）：46～53.

[6]龔 倫，仇文革.既有鐵路隧道受下穿引水隧洞近接施工影響預測[J].中國鐵道科學，2007（04）：29～33.

收稿日期：2018-6-3

作者簡介：陳一源（1981-），男，漢族，廣西桂林人，工程師，大專，主要從事水利水電工程施工相關工作。