水工隧洞工程的支护型式与围岩类别、隧洞的工况、隧洞的大小、开挖型式及支护的材料和设备有着密不可分的关系。在隧洞工程施工中, Ⅴ 类围岩段的进度通常是制约整个隧洞工程工期的关键, 而针对不同的Ⅴ 类围岩采用 相应合理的开挖、支护手段又是其核心问题。原设计导流隧洞按初期支护和永久衬砌综合考虑, 采用初期喷锚支护、后期全断面钢筋混凝土复合衬砌型式。 由于隧洞围岩主要为Ⅳ~Ⅴ 类, 成洞条件较差, 初期支护采用 全洞钢支撑或格栅钢架支护以改变围岩的受力条件。 后期设置钢筋混凝土衬砌, 主要为满足围岩的稳定要求, 同时降低了 洞壁的糙率, 增加隧洞的泄流能力。而根据开挖实际揭示的地质情况看, 比原预计更为不利, 多处出 现断层破碎带、挤压破碎带和节理、裂隙组合不利部位, 且在强风化带内 ; 开挖期间, 洞内 地下水活动为轻微~较强烈, 部分洞段见滴水或渗水, 并见有几十处沿破碎带、裂隙、层面的线状流水; 导流洞开挖施工中发生24次主要塌方。原有支护方案已不能满足施工需要, 经多方案探讨, 工程实际对拱部采用超前小导管注浆预支护, 格栅钢架配合系统锚杆、挂网、喷混凝土联合支护。2.3.1格栅钢架配合系统锚杆、挂网 、 喷混凝土联合支护2.3.1.1格栅钢架制作安装洞身采用 格栅钢架、网喷混凝土和系统锚杆进行初期支护, 格栅钢架的间距为50,75,100cm, 局部炭质页岩段及围岩突变洞段加密格栅钢架。4准32mm钢格栅架为自行设计, 架立筋采用准14mm钢筋, 箍筋采用准12mm钢筋, 根据开挖方式不同, 先进行上导洞拱部格栅钢架安装, 主要施工要点是根据测放洞轴线点做好安装轴线和拱肩 高程的检查, 包括左右桩号的对应, 避免出 现洞轴线偏离和高低不等、左右扭曲等现象。 在确认格栅钢架位置准确后, 通过上榀格栅预留纵向联接钢筋临时加固, 并及时在拱脚部位设锁脚小导管或锁脚锚杆加固。 钢筋挂网规格为准8@20cm×20cm, 一般在格栅钢架临时加固完成后现场进行绑扎, 洞向钢筋长度一般按每茬炮的进尺确定后切割成统一长度, 或在锚杆施工完成后再进行统一张挂加固。2.3.1.2锚杆制作安装系统锚杆、锁脚锚杆或小导管及随机锚杆制作安装。 系统锚杆和锁脚锚杆主要作用是加固格栅钢架,采用手风钻钻孔,孔径准42mm。 在格栅钢架安装就位后开始沿格栅钢架进行系统锚杆的钻孔。由于地下水丰富,在采用一段时间的砂浆锚杆后采用锚固剂安装方式。 系统锚杆为准25mm,L为4.5m。 由于洞身开挖施工采用分部开挖的方式,为保证分层开挖施工安全,随分层开挖采用砂浆锚杆或注浆小导管对格栅钢架进行锁脚加固。2.3.1.3喷混凝土施工在格栅钢架加固完成、挂网、锁脚小导管或锁脚锚杆、超前小导管施工完成后及时进行分层喷射至设计要求厚度。 喷混凝土采用干喷方式。2.3.2超前小导管支护本工艺的关键施工技术是在隧洞开挖掘进前, 沿隧道周边钻孔打入带孔的小导管由 上而下向小导管内 注浆。 浆液即由导管渗透到地层中, 待浆液硬化后, 即可起到管棚作用 和固结作用。2.3.2.1小导管制作安装采用手风钻钻孔, 孔径准50mm, 孔深等于小导管长度。 小导管采用手风钻配合特制工具送入孔内 , 再利用 灌浆泵按照表1导流洞开挖施工方法施工方案开挖方法工程部位施工监测超前支护支护进出口段及 洞 身 断层破碎带注浆小导管开挖采用 核心爆破, 周边轮廓采用风镐开挖, 开挖进尺为0.8~0.9m。开挖后 立即 架设格栅钢架、 锚杆、挂网 喷 混凝土 支护埋设锚杆 应 力 计以 及 收 敛 观 测点 , 定人、 定时观测 反馈信息 指导施工Ⅳ 类围岩注浆小导管拱部台阶超前4m,进尺0.8~1m, 周边眼间隔装药, 周边眼 间 距0.3m采 用准20小药卷, 光面爆破。分台阶法施工,台阶长度5m, 进尺0.8~0.9m, 采用核心爆破,预留周边配合风镐开挖。开挖后 立即 架设格栅钢架、 锚杆、挂网 喷 混凝土 支护及时埋设收 敛观测 设施, 及时观测 反 馈 信 息 , 正确指导施工。Ⅴ 类围岩注浆小导管开挖后 立即 架设格栅钢 架、 锚杆、挂网 喷 混凝土 支护及时埋设收 敛观测 设施, 加 强 观测 和 量测 , 指导施工。