斷層破碎帶施工技術在電站
調壓室交通洞開挖中的運用
【內容摘要】：某水電站為埋藏式調壓室，一條交通洞與其相連，其斷面為城門洞形，所處圍岩以ⅴ類為主，本文主要針對交通洞開挖過程中利用斷層破碎帶施工技術，採用超前支護、錨噴初期支護施工技術作了詳細敘述，並對開挖方法作了簡要介紹。
【關鍵詞】：隧道超前中空注漿錨桿錨噴支護施工
某電站調壓室交通洞，全長110m，斷面形式為城門洞形，開挖斷面尺寸5.7m×6.2m，其中所處圍岩以紫紅色粘土巖為主，夾薄層砂岩，岩體以薄層狀、碎裂結構為主，並有擠壓破碎帶發育，層面交錯，強風化、強卸荷，呈壓碎狀態，致使圍岩自穩能力極差，成型困難。
針對上述情況，結合目前某水電站施工生產要素及施工生產能力，按照「錨桿超前、嚴格注漿、縮短開挖、不(弱)爆破、強行支護、盡快封閉」的施工原則，在拱部超前中空錨桿注漿預固結圍岩的保護下，採用兩部台階法,利用小型反鏟式挖掘機配合風鎬開挖。
1.1 工藝原理
在破碎鬆散岩體中用yt-28鑿岩機打入wtd25中空注漿錨桿，利用中空注漿錨桿進行純水泥漿液的注入，漿液在注漿壓力的作用下呈脈狀快速滲入破碎鬆散岩體中，並將其中的空氣、水分排出，使鬆散破碎體膠結、固化，形成具有一定強度和抗滲阻水能力的以漿膠為骨架的固結體，從而提高圍岩的整體性、抗滲性和穩定性；使超前錨桿與固結體形成乙個具有一定強度的殼體，在殼體的保護下進行開挖、支護施工。
1.2 超前錨桿設計
因為交通洞開挖採用兩部台階法，同時固結體應該位於頂拱正上方形成乙個強有力的殼體，因此採用長度l=3.0m，直徑φ25的中空注漿錨桿布置位於頂拱部位，外插角5°～7°，環向間距30cm；壓注1：0.
5水泥漿液，採用32.5r普通矽酸鹽水泥。由於圍岩破碎，為了避免耗漿量過大，在漿液中摻水泥用量 1％的qh100早強減水劑，以縮短漿液的膠化固結時間，控制漿液的擴散範圍。
1.3 超前錨桿施工
施工過程中採用長度l=3.0m，直徑φ25的wtd25中空注漿錨桿，利用yt-28鑿岩機直接鑽進。在施工前應注意：第
一、此種錨桿屬於是自鑽式錨桿，在施工前檢查錨桿體中孔和鑽頭的孔口是否暢通；並且要在鑽進至設計深度後及時安裝墊板及螺母，臨時固定杆體。第
二、針對岩體破碎嚴重，掌子面裂隙發育的地方，噴3～5cm厚混凝土封閉掌子面作為止漿牆，為注漿作好準備工作；第
三、準確測量隧道中心線和高程，並按設計標出錨桿孔口位置，誤差±15mm；第四，用線繩定出隧道中心面，隨時用鋼尺進行檢查，以控制外插角達到設計的標準。
1．4 注漿
選用sgb6-10型注漿幫浦注漿，採用高速漿液攪拌桶製漿。注漿順序從兩側拱腳向拱頂。由於岩體孔隙不均勻，為了達到固結破碎鬆散岩體的目的，保證開挖輪廓線外環狀岩體的穩定，特別是確保兩側拱腳的注漿密實度和承載力，採取注漿終壓(0.
15～0.45mpa)和注漿量雙控注漿質量，拱腳的注漿終壓高於拱腰，拱頂注漿壓力最低。通過現場試驗確定拱腳終壓為0.
45mpa，拱腰範圍為0.3mpa，拱頂為0.15mpa。
同時，由於圍岩為ⅴ類，各種裂隙組合發育，注漿時採用分序注漿，將相鄰孔眼隔開，以確保固結效果，同時達到控制注漿量的目的。
二、開挖
調壓室交通洞，全長110m均為ⅴ類圍岩，為控制超欠挖及減少對圍岩的擾動，在拱部超前中空錨桿注漿預固結圍岩的保護下，採用兩部台階法,採用0.3m3小型反鏟式挖掘機輔助以風鎬，分台階開挖。開挖進尺根據圍岩穩定性確定為l—2榀鋼格柵的間距，即0.
5～1.0m。上**階相距2m，左右邊牆錯開2m。
三、錨噴初期支護
3．1初期支護引數
系統錨桿採用l=3m,φ=25的wtd25型中空注漿錨桿，縱向間距100cm、環向間距為30cm；拱頂設鋼格柵，間距50cm，鋼格柵用3φ36螺紋鋼筋加工製作，每側拱腳設l=3m,φ=25的常規砂漿錨桿；掛φ8雙層鋼筋網，網格尺寸為20×20cm，噴射c20混凝土厚20cm。
3. 2掛鋼筋
鋼筋網片採用φ8圓鋼，除鏽處理後按設計加工成200cm×200cm的網片掛設時網片必須隨受噴麵的起伏鋪設，與受噴麵間留3cm作為保護層，網片與系統錨桿焊接牢固，確保噴射混凝土時不移動。
3．3安設鋼格柵
鋼筋除鏽後按設計要求分節加工成型，鋼格柵上下層接點處必須採用綁條焊接。
(1)鋼格柵嚴格按設計間距架立。
(2)為充分發揮鋼格柵的承載能力，首先要求鋼格柵必須垂直且與線路方向垂直；其次，架立拱部鋼格柵時，嚴格控制左、右拱腳標高，以防拱架偏斜，影響與邊牆鋼格柵架的圓順連線或侵占結構尺寸，同時鋼格柵拱腳處必須盡量置於基岩上，對於不能作用於基岩上的要設定40cm×40cm的鋼墊板，防止拱腳處因不均勻沉降發生變形。
3．4 噴射混凝土材料及機具選定
噴混凝土採用bz—5型混凝土噴射機，壓力為0.2～0.4mpa，採用32.5r普通矽酸鹽水泥。
3．5 水灰比
水灰比過大、過小都會使混凝土回彈量增加，浪費大量的材料；經現場多次試驗確定，水灰比為o．47的混凝土噴射效果最佳。
3．6 噴射混凝土
開挖後為縮短圍岩的暴露時間，必須先貼岩面2-3cm掛一層鋼筋網，初噴混凝土5cm厚封閉圍岩，防止圍岩進一步風化；待鋼格柵及第二層鋼筋網安設好後，再噴混凝土10～12cm。最後，在下一迴圈噴射混凝土時分兩次噴射至設計厚度。在施工過程中注意：
1、噴射前用高壓風將岩壁面的粉塵和雜物吹乾淨，水泥、粗、細骨料加少量水，用攪拌機乾拌，水量按水灰比配製混凝土應加入水總量的20％；拌好後將乾料運至噴射作業點再進行人工拌和。2、噴射作業分段、分片由下向上依次分層進行，每段長度為3m。為加快混凝土強度的增長速度及提高混凝土的噴射效果，用多盞碘鎢燈提高作業環境溫度。
3、噴頭噴射方向與岩面偏角小於10°，夾角為45°；噴頭至受噴麵距離在0.6～1.0m之間，噴頭呈螺旋形均勻緩慢移動，一般繞圈直徑在0.
4m為宜。
四、結束語
從斷層破碎帶施工技術在某電站調壓室交通洞開挖中的運用來看，利用中空注漿錨桿，進行圍岩的超前固結，具有超前錨桿支護以及對岩體固結注漿的雙重作用。同時，較超前管棚施工方法比較，具有施工時間段，成本低等特點，在輔以常規的錨噴技術，可以起到「強行支護、盡快封閉」等作用，對開挖進度及開挖安全都有很大的好處。
作者簡介：
羅宗偉（2023年-），男，四川彭州人，武警水電十支隊助理工程師，從事水電施工工作
王飛（2023年-），男，重慶南川人，武警水電十支隊助理工程師，從事水電施工工作
姜明月：（1976-）女，遼寧人，武警水電三總隊助理工程師，從事水電施工。
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