长距离输水隧洞施工中的关键问题及应对措施（论文）.pdf

· 69· 我国是一个水资源短缺、分布不均的国家，许多地区面 临缺水问题，随着社会经济发展，跨区域甚至跨流域调水情 况越来越多。这些调水工程往往规模庞大、影响巨大，其中 输水隧洞是关系到工程成败的关键，如果施工管理不善，极 可能引起工程安全问题。尤其是复杂地质条件下的长距离输 水隧洞，发生工程事故的概率很高。尽管在铁路、公路工程 施工中，长距离的隧洞并不鲜见，相关施工单位积累了很多 的施工经验，但由于输水隧洞断面小、施工条件复杂、施工 场地特殊、施工牵扯专业较多等原因，导致其施工安全隐患多、 管理难度大，与公路、铁路隧洞的施工有许多重要差异。近 年来，随着我国大型调水工程的增多，长距离输水隧洞施工 积累了一些有益的经验。本文以杭州市第二水源千岛湖配水 工程某标段输水隧洞为例，进一步总结长距离输水隧洞施工 中的关键问题及应对措施，供相关工程参考。 1 工程概况 杭州市第二水源千岛湖配水工程从千岛湖内取水，经长 距离输水隧洞将湖水送到杭州市余杭区闲林水库，为沿途建 德市、桐庐县、富阳区等部分区域及杭州市提供优质水源。 该工程输水线路长 112.34 km，其中第 12标段位于富阳区境内， 起止为西坞山支洞控制段 ~官地上 2号支洞控制段，主要包括 K76+400 m~K87+380 m 段输水隧洞（衬后直径约 6.7 m，设计 配水流量为38.8 m 3/s）、西坞山支洞（检修交通洞）、王家支洞、 官地上1号支洞、官地上 2号支洞等。 区内属亚热带季风气候区，气候温暖湿润、雨量丰沛、 地表水系发育，地下水可分为碳酸盐岩类裂隙岩溶水、松散 岩类孔隙水和基岩裂隙水三大类。隧洞沿线跨越多条构造带， 从地下水的赋水性来看，隧洞跨越的构造带裂隙水以及灰岩 段岩溶水相对较为丰富，其余岩体地下水赋水性较差，水流 交替强度弱，输水隧洞水质受周围地下水水环境影响较小。 洞段围岩类别一般为 II~III类，属基本稳定 ~局部稳定性 差，部分洞段断裂构造发育，围岩强度不足，为 IV~V类围岩， 不稳定，易产生掉块及坍塌现象。其中主线王家支洞下游段 上覆岩体厚度较薄，以中厚层 ~薄层状的粉砂岩、泥质粉砂 岩夹泥岩为主，岩性较软，岩层走向与洞线交角较小，对洞 身稳定不利，且岩石破碎，为 IV~V类，临近瓦崖垅及大坞垅 水库，隧洞施工时易引起突水、突泥等。 2 关键问题及应对措施 2.1 ???·?、]$亦 本标段工程输水隧洞总长 10 980 m，分3个支洞控制段进 行施工。由于隧洞长度大、净空断面小，施工过程中的爆破、 出渣、衬砌等都受到很大影响，制约了施工速度，影响到施 工安全。本标段工期紧张，为保证快速施工，取得良好效益， 施工过程中项目部着重优化了光面爆破施工、出渣施工、支 护施工、测量施工等关键施工工序。 2.1.1 全断面开挖光面爆破 隧洞开挖采用钻爆法，以新奥法理论指导施工，光面爆破 效果直接关系隧洞开挖质量的好坏。在实际开挖过程中，因 爆破引起的超欠挖无法避免，但是可以尽量减少超欠挖 ；因 为超挖会引起多装渣和多出渣，超挖的地方还要用混凝土回 填从而造成人材机的浪费 ；并且，超挖和欠挖还会制约到后 续工序，影响进度。本项目施工中着重控制施工超挖及欠挖。 在光面爆破设计中，采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布 置周边炮眼，间距为 45~55 cm，辅助眼间距为 50~70 cm。周 边眼采用中 25光爆小药卷， 7号纸雷管簇联非电毫秒导爆雷 管起爆，爆炸后的隧洞轮廓线圆滑、平顺，炮眼保存率基本 能达到 80%以上。 在施工时安排地质工程师对掌子面绘制地质素描图，根 据素描图预测掌子面围岩的地质构造和节理裂隙等地质状态。 钻孔凿眼采用 YT-28气腿式凿岩机，掌子面须同时开动多台 YT-28型气腿式凿岩机钻眼作业，为加快钻孔速度，给钻工创 造更大