某隧洞洞脸边坡岩体稳定性分析与施工处理

西尔艾力·阿不都热西提

(新疆额尔齐斯流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

某隧洞洞脸边坡岩体稳定性分析与施工处理

西尔艾力·阿不都热西提

(新疆额尔齐斯流域开发工程建设管理局，乌鲁木齐 830000)

洞脸边坡地质条件，是安全进洞的关键，但必须坚持安全第一、预防为主的原则。文章介绍了新疆某隧洞洞脸边坡地质条件、处理方案以及施工方法。通过隧洞洞脸边坡稳定性分析及施工处理方案选择与施工方法的有效应用。

隧洞；洞脸边坡；岩体稳定性；施工处理；新疆地区

1 工程概况

新疆某隧洞长度5352.2 m，纵坡11.5%，进洞明槽长度203.6 m。工程区主要位于阿尔泰山南坡剥蚀丘陵区内，海拔高程1150-1200 m，地形起伏不大，一般高差10-20 m，基岩大多裸露，主要为戈壁荒漠地貌。地层岩性主要为：角闪安山玢岩、辉石安山玢岩及石炭系凝灰质砂岩，厚层状结构，岩石坚硬，岩体完整。

2 洞脸边坡稳定性分析

洞脸边坡开挖形成后，洞顶发育两条较大的裂隙：L1(35°SE∠28°)和L2(54°SE∠32°)，控制洞顶岩体稳定性；洞室右侧轮廓线外揭露断层F301(29°SE∠72°)，距离洞壁近，倾斜洞内，是洞室右侧壁稳定的控制性结构面，断层破碎带宽度5-10cm，为片状岩，具泥膜，在断层上盘(靠洞侧)约1-2.5 m，岩体裂隙相对较发育，在裂隙切割下岩体呈10-30 cm块体，影响洞室右侧壁完整性和稳定性，如果右侧岩体失稳，将连带洞顶偏右岩体的稳定性。洞顶与裂隙L1之间岩石脱空，如进洞开挖将向洞内塌落。在裂隙、断层和进洞开挖后的临空面组合下，将形成不稳定体，详见图1。

3 处理方案选择

针对洞脸复杂的地质条件，一是采取强支护措施，二是采取爆破拆除。经过对地质条件科学分析，通过对工期影响、费用投入、施工难易程度以及安全性比较，最后确定采取爆破拆除方案[1-3]。

图1 洞脸边坡地质条件

为确保工程安全，进洞位置向前推进10 m，采取爆破措施对洞脸边坡不良地质体进行拆除，岩土分界处设置马道，洞脸开挖坡比1∶0.5。总体施工程序是自上而下分层施工，先覆盖层开挖，后石方开挖。洞顶以上石方开挖，采用潜孔钻造孔梯段爆破，边坡预裂爆破；洞顶以下石方开挖，采用气腿式凿岩机钻孔，光面爆破，详见图2。开挖石渣由1.2 m3反铲翻渣至洞底出渣平台，3m3侧卸式装载机装20t自卸汽车运输出渣[4-6]。

4 施工方法

4.1 预裂爆破

预裂爆破采用ZQS-100B型潜孔钻钻孔，炸药选用2#岩石乳化炸药，药卷直径32 mm，间隔不偶合装药，由导爆索起爆，为了保证炮孔底部充分裂开，炮孔底部1.2 m范围内采用2-3倍加强连续装药。预裂爆破钻爆设计参数见表1。

图2 洞脸边坡处理断面图

表1 预裂爆破钻爆设计参数表

4.2 梯段爆破

梯段爆破高度9.3 m，采用ZQS-100B型潜孔钻钻孔。炮孔按梅花型布孔，采用硝铵炸药爆破。为防止爆破对设计边坡的振动破坏，在靠近预裂面的一排炮孔的装药量为其它梯段爆破孔装药量的70%，距预裂面1.5 m布孔。梯段爆破钻爆设计参数见表2。

表2 梯段爆破钻爆设计参数表

4.3 光面爆破

明洞段围岩类别为Ⅳ类，采用YT-28型气腿式凿岩机钻孔，开挖高度9.57 m，断面面积120.2 m2，水平钻孔，光面爆破，循环进尺3.5 m，光面爆破爆破参数见表3。

表3 光面爆破钻爆设计参数表

4.4 洞脸边坡支护施工

洞脸边坡处理结束后，采用锚杆挂钢筋网喷混凝土支护的方法。边坡布设C25、L=3.0 m锚杆，间排距1.5 m，梅花型布置；挂Φ8@200×200 mm钢筋网；喷C25混凝土，厚10 cm。边坡支护结束后，配合双排超前锚杆采用台阶法开挖方式安全进洞。

5 结 语

洞脸边坡地质条件，是安全进洞的关键。以人为本、安全第一、预防为主，洞脸边坡处理虽然对工期造成了影响，增加了费用投入，但确保了进洞安全，确保了人员、设备交通安全。只有在保证安全的前提下，才能追求进度目标、成本目标[7-8]。

[1]汪洋.寒冷地区冬季施工的碾压式沥青混凝土心墙坝设计[J].水利规划与设计，2012(05):60-62，68.

[2]刘其文，陈大松，罗健.鱼简河碾压混凝土拱坝温控设计[J].水利规划与设计，2009(05):83-84.

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[7]杨志华，谢卫生.山口岩碾压混凝土拱坝温度控制设计[J].水利规划与设计,2013(11)：71-74.

[8]王焰驹.碾压混凝土重力坝工程中温度控制施工技术[J].水利技术监督,2014(02)：60-62.

1007-7596(2017)10-0096-02

TU452

B

2017-09-18

西尔艾力·阿不都热西提(1979-)，男，新疆乌鲁木齐人，工程师，从事水利建设工作。