楊 東

（廣東省源天工程有限公司）

1 太湖山隧洞基本情況概述

太湖山隧洞工程具有南北兩個(gè)洞口，其進(jìn)口分別位于沙埠鎮(zhèn)聯(lián)豐堂村聯(lián)豐螺嶼開(kāi)發(fā)區(qū)、高橋鎮(zhèn)三童岙里村三童寺東北側(cè)，從地理位置上看都處于山脊處，且地形相對(duì)較緩。出口位于沙埠鎮(zhèn)南朱村佛嶺水庫(kù)東北側(cè)，處于坡腳上。從太湖山隧洞的地層地質(zhì)情況來(lái)看，其南進(jìn)口地層巖性為侏羅紀(jì)系上統(tǒng)諸暨組a段凝灰?guī)r夾角礫凝灰?guī)r地層，由進(jìn)口向出口處角礫凝灰?guī)r層厚逐漸變厚，且存在一條斷層破碎帶及節(jié)理裂隙發(fā)育帶。北進(jìn)口地層巖性為侏羅紀(jì)系上統(tǒng)諸暨組a 段凝灰質(zhì)粉砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖地層，由進(jìn)口向出口處泥質(zhì)粉砂巖層厚逐漸變厚。從地下水水質(zhì)檢測(cè)情況來(lái)看，太湖山隧洞的地下水主要包含松散巖類(lèi)孔隙水與基巖裂隙水兩種類(lèi)型，這兩種類(lèi)型的地下水很大程度上會(huì)導(dǎo)致挖掘施工時(shí)出現(xiàn)線狀涌水以及滴水的現(xiàn)象。除此之外，這種水質(zhì)極易對(duì)施工中的混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)帶來(lái)微腐蝕性影響，進(jìn)而影響整個(gè)施工工程的質(zhì)量和施工進(jìn)度。

2 太湖山隧洞洞口支護(hù)施工的基本原則

遵循“早進(jìn)洞、晚出洞”的原則，最大程度保持洞口周邊巖石的穩(wěn)定性。隧洞洞口段施工與其它類(lèi)施工項(xiàng)目相比，易受人為因素的影響出現(xiàn)刷坡挖坡過(guò)多的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象會(huì)對(duì)地層平衡性造成一定破壞，進(jìn)而導(dǎo)致隧洞洞口巖體穩(wěn)定性失衡，出現(xiàn)仰坡塌方，對(duì)整個(gè)工程施工環(huán)境帶來(lái)安全隱患。對(duì)此，針對(duì)太湖山隧洞洞口支護(hù)工程，要嚴(yán)格遵循我國(guó)現(xiàn)行的隧道相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范，以最大限度減少因刷坡挖坡過(guò)多帶來(lái)的安全隱患。為了更好地保證隧洞洞口周邊施工環(huán)境的穩(wěn)定性，施工隊(duì)在進(jìn)行支護(hù)施工時(shí)可以采用弱爆破法，亦或者在開(kāi)挖前根據(jù)當(dāng)前的地質(zhì)環(huán)境設(shè)置超前支護(hù)以及相應(yīng)的預(yù)加固措施，以充分提高洞口周邊巖石的承載能力。除此之外，在對(duì)洞口巖石進(jìn)行爆破時(shí)，要根據(jù)設(shè)計(jì)好的鉆爆方案進(jìn)行爆破材料的準(zhǔn)備，并做好鉆孔的情況檢查，可以在裝藥前進(jìn)行高壓風(fēng)清孔。在此基礎(chǔ)上按照劃定的區(qū)域進(jìn)行裝藥連線。在裝藥連線的過(guò)程中要講究先上后下、先兩側(cè)后中間的原則，對(duì)于連線部分則使用“一把抓”的方式，并且配備好起爆雷管。在完成裝藥連線后要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)工作進(jìn)行安全檢查。對(duì)于洞口爆破工作而言，炮眼的數(shù)目會(huì)對(duì)爆破效果、循環(huán)進(jìn)尺以及洞的成型產(chǎn)生直接影響。對(duì)此，可以按照下列公式對(duì)洞口爆破中的炮眼數(shù)目進(jìn)行計(jì)算，但要想達(dá)到最佳爆破效果需要根據(jù)洞口的實(shí)際情況進(jìn)行炮眼安裝。

炮眼數(shù)目N，按下式計(jì)算：

式（1）中：q-炸藥單耗量，取q=1.25kg／m；s-開(kāi)挖面積，s=5.50 m2；R-每米長(zhǎng)度炸藥的重量，2 號(hào)巖石銷(xiāo)銨炸藥r=0.78 kg／m；η-炮眼裝藥系數(shù)，取η=0.70。

經(jīng)計(jì)算，N=13，光面爆破需多增加周邊眼14只及中空孔一只，共計(jì)28只。

每個(gè)炮眼的裝藥量，按下式計(jì)算：

式（2）中：η-炮眼裝藥系數(shù)，取η＝0.80；L-眼深，L＝2.50 m；r-每米長(zhǎng)度炸藥量，r＝0.78 kg／m。

經(jīng)計(jì)算Q1=1.56取Q1=1.50 kg，

輔助眼：Q2=η×L×r=0.70×2.40×0.78=1.30 kg，取Q2=1.35 kg。

3 城鄉(xiāng)供水一體化背景下太湖山隧洞洞口支護(hù)施工方法探討

3.1 噴射混凝土襯砌支護(hù)方法

這種支護(hù)方法主要是將砂石料、水泥以及速凝劑、水等材料，借助噴射機(jī)高速?lài)姺笤趲r石面上形成混凝土噴層，以達(dá)到支護(hù)洞口圍巖的效果。借助這種支護(hù)方法，能夠?qū)λ矶炊纯谝蜷_(kāi)挖暴露出來(lái)的巖石進(jìn)行立即封閉，進(jìn)而使其獲得較高強(qiáng)度。在這種支護(hù)施工方法的作用下，能夠最大程度避免隧洞洞口巖石風(fēng)化，防止隧洞滲漏。與此同時(shí)，這種支護(hù)方法能夠與洞口巖石固結(jié)并起到加固巖石表面的作用，以減少隧洞周邊應(yīng)力集中，出現(xiàn)坍塌等安全事故。在實(shí)際施工中，噴射混凝土支護(hù)法還可分為干噴法與濕噴法兩種工藝，這兩種工藝的主要區(qū)別在于水和速凝劑施加方式的不同。在太湖山隧洞洞口支護(hù)施工中，對(duì)特定類(lèi)型的圍巖，直接采用噴射混凝土襯砌支護(hù)的方法。噴混凝土的配合比需要通過(guò)試驗(yàn)的方式來(lái)確定，并按照比例設(shè)計(jì)將骨料、水泥、水拌和均勻。除此之外，在運(yùn)用該支護(hù)方法時(shí)還要講求一定的工藝技巧，如要自下而上。對(duì)于凹凸不平的地方，要先噴凹處。在具體噴射的過(guò)程中需要借助濕式噴射機(jī)送到噴頭處，再添加速凝劑后噴出。

其中對(duì)于局部存在的破碎帶現(xiàn)象，需要按照實(shí)際情況選特定型號(hào)的錨桿支護(hù)，如材料為20MnSi 螺紋鋼全長(zhǎng)黏結(jié)性普通水泥砂漿錨桿，并噴射厚度為10 cm 的混凝土，以充分保證隧洞洞口周邊巖石的穩(wěn)定性。

3.2 錨噴支護(hù)施工方法

所謂的錨噴支護(hù)施工方法，主要是通過(guò)在地層或者巖土體深處設(shè)置一系列受拉桿件，用灌漿材料使這種桿件與地層緊密固結(jié)在一起。一般情況下會(huì)對(duì)其施加預(yù)應(yīng)力，借助桿件的應(yīng)力將地層與結(jié)構(gòu)物連接起來(lái)。這種支護(hù)方法通常被用來(lái)加固巖土體不穩(wěn)定的部分，以充分保持結(jié)構(gòu)物與巖土體之間的穩(wěn)定性，進(jìn)而保障整個(gè)工程施工環(huán)境的安全。在太湖山隧洞洞口支護(hù)施工中，當(dāng)開(kāi)挖遇到Ⅲ類(lèi)圍巖時(shí)，則需要采用這種支護(hù)方法。首先選用系統(tǒng)錨桿采用Φ20的螺紋鋼筋，間排距為2 m，錨桿長(zhǎng)度為1.50 m。對(duì)于錨桿類(lèi)型則選用材料為20MnSi螺紋鋼的全長(zhǎng)黏結(jié)性普通水泥砂漿錨桿，而混凝土的噴射厚度為12 cm。其中錨桿作為一種能夠?qū)⒗髦练€(wěn)定巖層或者土層的結(jié)構(gòu)體系，主要由錨頭、自由端以及錨固段組成。根據(jù)不同的劃分標(biāo)準(zhǔn)和使用條件，錨桿可分為預(yù)應(yīng)力與非預(yù)應(yīng)力型、機(jī)械固定型、全場(chǎng)摩擦型等多種類(lèi)型。在運(yùn)用錨噴支護(hù)施工方法時(shí)，要注意對(duì)灌漿材料的飽滿(mǎn)程度進(jìn)行準(zhǔn)確把握。通常情況下，灌漿飽滿(mǎn)程度受人為因素影響較大。除此之外，鑒于錨桿施工中灌漿材料的飽滿(mǎn)程度難以控制，易造成鉆孔縫隙中的地下水腐蝕錨桿的情況，尤其是太湖山具有微腐蝕性的地下水，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)對(duì)鋼質(zhì)桿體造成腐蝕，嚴(yán)重影響錨桿的質(zhì)量與穩(wěn)定性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為進(jìn)一步打破原有“一地一水”供水模式、提高本地區(qū)水資源的高效配置與共享，黃巖區(qū)實(shí)施的一系列施工工程在對(duì)原有水道以及地質(zhì)條件充分考察的基礎(chǔ)上，實(shí)施原水統(tǒng)籌，逐漸建立城鄉(xiāng)一體化的原水供水格局。太湖山隧洞作為黃巖區(qū)實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)一體化供水目標(biāo)、鋪設(shè)水道的重要工程，隧洞洞口的支護(hù)施工工程起著至關(guān)重要的作用。文章通過(guò)對(duì)太湖山隧洞洞口支護(hù)施工方法的研究，在充分調(diào)研現(xiàn)有地質(zhì)環(huán)境與施工條件的前提下，選用科學(xué)合理、行之有效的支護(hù)施工方法，在保障洞口施工環(huán)境安全的情況下充分保障整個(gè)隧洞工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度，為實(shí)現(xiàn)黃巖區(qū)城鄉(xiāng)供水一體化提供重要保障。