驮英水库导流泄洪隧洞提前进洞施工方法

黄晓俊，覃世果，廖祖坚

(崇左市左江治旱工程管理中心，广西 崇左 532200)

1 工程概况

驮英水库导流泄洪隧洞采用泄洪与施工导流隧洞结合的布置型式，布置在坝址右岸，洞轴线与坝轴线呈39.21°交角。隧洞全长541.5 m，由进口段、短斜坡连接段、明流洞身段及出口挑流消能段等组成。进口洞脸高程263.5 m以上开挖坡比1∶1，高程263.5～203 m 之间每15 m 设一马道，马道宽2 m，布有排水沟，开挖坡比1∶0.75，高程203～173.5 m之间为垂直开挖。两侧墙部位开挖坡比分别为1∶1.25和1∶0.75。出口段高程204 m以上开挖坡比为1∶1，高程204～184 m 之间每10 m 设一马道，马道宽2 m，开挖坡比1∶0.5、1∶0.75。导流泄洪隧洞进口覆盖层为残坡积含碎石粘土，岩性为粉砂质泥岩、砂岩、泥质粉砂岩。

导流泄洪隧洞为水库枢纽的施工重点项目之一，是能否按期截流的关键。由于施工进场道路、施工用地等问题解决较晚。导流泄洪隧洞施工工期非常紧张，若按常规方案施工肯定会影响到截流目标的顺利实现，影响项目整体进度计划。鉴于此，结合现场进口段开挖揭露的地质情况，岩石完整性较好。为确保2018 年10 月份截流目标，采取提前进洞方案。提前进洞段起始桩号拟定在洞顶以上围岩厚度约5 m左右的部位，经过现场实测，桩号为泄0+009～泄0+037.5，洞长28.5 m，隧洞断面为城门洞型，开挖宽度7～10.5 m，开挖高度7 m。

2 方案对比及提前进洞方案设计

2.1 提前进洞方案与常规施工方案工期对比

根据《广西左江治旱驮英水库及灌区工程初步设计报告》，进口明挖工程量约8.8 万m3，开挖高程范围为281～171 m，开挖高度约110 m，为5 级边坡开挖，且进口设置有大管棚，施工工序繁杂，工期长。按照常规施工方案进口段明挖及支护需3个月完成，出口段明挖及支护需2个月完成，才能具备进洞条件。经详细计算，按照常规施工方法导流泄洪洞具备截流条件时间为2018年12月20日。采取提前进洞方案后，桩号泄0+009～泄0+37.5 提前进洞段洞挖开挖约20 d 即可完成，这样安排，可以提前进洞3 个月，能超前完成洞挖约220 m，同时省去了进口大管棚20 d的施工时间。为减小施工难度，确保施工安全，主洞内原管棚段设置5 m长小管棚，环向间距30 cm。

2.2 提前进洞总体施工方案

导流泄洪隧洞提前进洞施工顺序图见图1。

（1）土方明挖施工。土方开挖采用1.2～1.6 m3液压反铲分层开挖，土质边坡部分预留30 cm 左右保护层，人工配合1.2 m3液压反铲修整，1.6 m3液压反铲配20 t自卸车出渣。

图1 导流泄洪隧洞提前进洞施工顺序图

（2）石方明挖施工。石方开挖采用SKG92B 型潜孔钻机进行主爆孔钻孔，QZJ-100B 潜孔钻配合SKG92B 型潜孔钻进行边坡预裂孔造孔，非电毫秒雷管连网起爆，马道开挖区域两侧梯段及预裂浅孔采用YT-28手风钻造孔。马道基础预留1.5 m保护层，保护层采用水平光面爆破，YT-28 型手风钻钻孔，以保护基础底部结构面的完整。

（3）边坡支护施工。边坡支护紧随开挖进行，沿开挖出渣道路进入工作面，按梯段高度自上而下分层进行。砂浆锚杆钻孔时充分利用出渣平台作为施工平台，空压机供风，锚杆用YT-28 手风钻造孔，采用“先注浆后安装锚杆”的施工方法，人工安插锚杆，注浆泵注浆。锚杆按设计要求，在钢筋加工厂提前制作，10 t 自卸汽车运输到施工现场。排水孔造孔采用QZJ-100B 潜孔钻造孔，然后在排水孔出口插入PVC 排水管，并伸出喷射混凝土50 mm。排水孔施工完毕后，喷射混凝土混合料集中拌制，3 m3装载机运至施工现场，喷射机辅以人工进行喷混凝土施工。

（4）进口高程233.5 m 以下坡面植被清理及提前进洞掌子面开挖（Ⅰ序）。首先进行高程233.5 m以下坡面植被清理，再进行提前进洞段桩号泄0+009处掌子面开挖。

（5）进口高程233.5 m 以上设计边坡开挖及支护（Ⅱ序）施工与提前进洞段（桩号泄0+009～泄0+037.5）洞挖施工平行作业，先将高程233.5 m 平台初步开挖形成集渣平台，分别在高程233 m平台、高程218 m 平台临边各设置1 道防护拦挡，以减小两工作面上下交叉作业存在的安全隐患。安全防护拦挡长约50 m，立柱埋深3.5 m，外露4.5 m，立柱采用直径为89 mm，管壁厚为6 mm 无缝钢管，间距1 m。底部1.4 m 以下刚性防护采用工字钢20 a 横向满铺，1.4 m以上柔性防护采用竹排横向满铺。

（6）提前进洞段（桩号泄0+009～泄0+37.5）洞挖施工。提前进洞段长28.5 m，开挖断面为城门洞型，7 m×7 m（宽×高），渐变段长10 m，桩号泄0+027.5～泄0+037.5，平接至导流泄洪隧洞设计洞挖断面上台阶开挖工作面，底板开挖至183 m高程，V类围岩循环进尺控制在1.3 m。

在该段洞顶起拱线以上范围，设置超前小导管，每3 榀钢拱架布置一排，采用Φ42 mm 无缝钢管，壁厚为6 mm，长3.5 m，环向间距为30 cm。管身梅花形布设溢浆孔，孔径6 mm，间距为15 cm，前端8 cm 长制作成锥形，尾端30 cm 范围内不钻孔作为止浆段，沿掘进方向外倾角为6°。

该洞段支护采用钢拱架I20 a，纵向间距为0.6 m，钢拱架连接板采用22 cm×26 cm（宽×高）、厚为16 mm 的钢板配M20 螺栓连接固定，钢拱架的固定采用锚杆Φ25 mm，梅花形布置钢拱架的上下游侧，间距为2 m，长为3 m，外露30 cm，喷C25 混凝土厚10 cm，Φ8 mm钢筋挂网，网片间排距20 cm×20 cm。每榀钢拱架之间设纵向连接筋，Φ25 mm，长为1.5 m，纵向间距1 m，距岩面保护层2.5 cm。

该洞段为V 类围岩，为确保洞内出渣设备、作业人员与高程233 m平台以上开挖支护交叉施工作业安全，在桩号泄0+009 上游设置2 m 长明拱安全防护棚，采用矩形断面，7 m×7 m（宽×高）。骨架采用6榀I20 a 工字钢，间距0.3 m，钢拱架连接板采用22 cm×26 cm（宽×高）、厚为16 mm 的钢板配以M20螺栓连接固定，明拱顶部内侧设八字形斜撑，长1.41 m，材料同骨架，明拱顶部采用I20 a 满铺与骨架焊接固定牢靠，立腿外侧采用竹排满铺防护。施工期间，洞口设专人负责与高程233 m 平台开挖交叉作业安全协调工作。

该洞段采用钻爆法开挖方案，按新奥法原理组织施工，坚持“先治水、管超前、弱爆破、短进尺、少扰动、强支护、早封闭、勤观测”的施工原则。开挖高度为7 m，采用YT-28手风钻钻孔、非电毫秒微差爆破掘进方案，支护紧随开挖循环进行，周边光面爆破，控制超、欠挖。洞内用3 m3侧卸装载机运至指定渣场。

3 施工进度计划

Ⅴ类围岩每循环进尺按1.3 m 计，开挖作业循环时间约12 h，每天工作时间按20 h，每月工作天数25 d，长期施工效率按80%计，则开挖进尺为40 m/月。施工进度计划表见表1。

序号施工时段1 2 3 4 5 6 7施工项目提前进洞段掌子面及233.5 m以下坡面植被清理2月20日～2月28日233.5 m以上设计边坡开挖及支护2月11日～3月31日233.5 m以下边坡开挖至设计断面提前进洞段（泄0+009～泄0+037.5）开挖洞身段石方开挖（泄0+037.5～泄0+494.5）洞身段混凝土衬砌隧洞回填灌浆4月1日～5月31日3月1日～3月20日3月21日～6月30日7月1日～9月30日8月1日～10月20日

4 结语

驮英水库导流泄洪隧洞提前进洞施工实践证明，采取提前进洞方案后，桩号泄0+009～泄0+37.5提前进洞段洞开挖约20 d即可完成，可以提前进洞3 个月，能超前完成洞挖约220 m，同时省去了进口大管棚20 d的施工时间，从而确保完成年度大坝截流目标，保证项目整体进度计划的实现。