软弱千枚岩隧洞塌方整治

摘要：文中介绍了位于Ⅴ级软弱千枚岩地区的金元水电站引水隧道3#支洞塌方的整治办法。

关键词：软弱千枚岩 塌方 整治

0 引言

2008年6月23日，金元水电站3#支洞0+590～607段开挖过程中发生较大面积自然塌方。初期塌穴距拱顶约6～7m，且不断有松散石块塌落，次日塌穴距拱顶约15m左右。塌方砸坏了已经施工的8榀钢格栅拱架，而且，在0+600处将隧洞封死。隧道围岩为Ⅴ级软弱千枚岩，隧洞拱部有两道接近平行光滑的滑层面，与洞轴线夹角较小，两滑层面间岩体受自重作用塌落，形成自然塌方，本文介绍了该塌方的整治办法。

1 工程概况

金元水电站位于四川省甘孜藏族自治州的康定县境内、大渡河左岸支流金汤河干流中游，为金汤河干流梯级开发的第二级水电站，引水式开发。

3#支洞所承担的主洞区段较长，是金元水电站控制工期的重点。支洞断面为4.5m×5.5m，城门洞型，长度为938.00m。支洞开挖后千枚岩呈碎石、角砾状，为显微鳞片变晶结构，含水量大时呈团块状，含水量少时为鳞片状，片理极其发育，层厚0.01~2mm，片理面手感光滑，有丝绢光泽，遇水即软化、泥化，整体稳定性较差，为V级围岩。塌方区掌子面没有地下水，围岩干燥松散光滑，无自稳能力，见照片1、2。

2 塌方发生原因

2.1 由局部掉小块发展到大面积塌落。

2.2 虽然在塌方之前的洞段采用了初期支护，但由于前期对千枚岩的认识不够，采用的是钢格栅拱架支护措施，支护强度偏弱，导致塌方范围扩大，砸坏已施工的钢格栅拱架。

3 塌方处理措施

3.1 变形段处置

0+590～595段拱顶及左侧受塌方影响已经变形，很不稳定，施工中采取了如下整治措施：

3.1.1 先拆除被砸坏的钢格栅拱架，清除虚渣，换立型钢拱架。

3.1.2 型钢采用‘工18工字钢，拱架纵向间距50cm。

3.1.3 由于此类松散岩体锚杆作用不佳，将拱架的锁脚锚杆改为锁脚小导管，锁脚导管长3.0m，型钢拱架的直腿较洞挖断面的直腿长30cm，立拱架时，人工自腿脚位置底板面深挖30cm，将直腿立于底板开挖面以下，并用块石混凝土填塞，加强钢拱架的腿脚受力稳定性。

3.1.4 拱架间用Φ42钢管连接，连接筋环向间距1.0m。喷20cm厚混凝土。

此段拱架经过架设喷护后形成了比较安全的作用空间。

3.2 塌方段处理

对封洞的塌方段处理方案为超前小导管固结灌浆塌方体后二次开挖，然后立洞钢拱架推进的处理措施。其工序如下

3.2.1 先用喷射混凝土封闭预固结渣体表面，喷砼厚10cm。

3.2.2 由于塌穴过大(目测拱部及两侧约在10ｍ以上)，且在继续发展，待出完渣再立钢拱架不现实。先对塌方体进行固结灌浆处理。灌浆管采用Φ50无缝钢管，每根长5ｍ，沿塌方体梅花形布置，间距30cm，沿塌方体方向放射状布置。

3.2.3 沿灌浆管向塌方渣体内灌注水泥水玻璃双液浆，水灰比为0.6～0.8：1，且在灌注过程中根据灌注效果适当调整水泥浆浓度。水玻璃参量按水泥重量的6％配置。灌浆压力控制在0.3～0.6MPa，当持续注入率不大于0.4L/min时，继续灌注30min，或浆液顺塌方渣体外溢时，灌浆可以结束。

3.2.4 待浆液初凝后人工用风稿二次开挖塌方体，满足1榀钢拱架后马上立1榀。钢拱架支护施工参数同Ⅴ类围岩安全支护参数。在施工过程中采用上下断面稳步推进。

3.2.5 塌方段处理过后，立即对塌方段原钢拱架内侧每两榀间按同等参数再增加一榀，形成双层钢拱架。以增强塌方段的支护强度，避免再次塌方造成钢拱架变形失稳。

3.2.6 最后对拱架以上脱空空间进行回填灌浆。

塌方处理施工如图1。

4 结论与建议

由于金元水电站3#支洞隧道采取了超强支护措施，灵活动态的施工方法，形成了快速的施工生产能力，使得工程能够安全顺利完成。

参考文献：

[1]高举军.金元水电站引水隧道3#支洞岩土工程勘察报告.

[2]黄成光.隧道施工技术. 北京.人民交通出版社.2001.