摘要:應用管棚對地質條件較差的圍巖進行超前支護，保證施工的順利進行。
　　關鍵詞：注漿，固結塌方堆積體，自進式錨桿，管棚
　　1工程概況
　　黃金坪水電站導隧流洞工程位于四川省甘孜州康定縣故咱鎮大渡河右岸。在大渡河右岸布置1條導流洞，洞身斷面為城門洞型，斷面凈尺寸為15.0×16.0（寬×高）。
　　2進口段隧洞施工具有以下特殊的工程特點
　　2.1地質條件差
　　導流洞0+120處，由于受f23、f23’、f28和f26斷層影響，尤其f23和f23’斷層直接通向石梯子溝頂部，巖體極為破碎，風化強烈，穩定性極差，用塑料管碰觸巖面即發生塌落。
　　2.2塌方次數多、持續時間長
　　在2008年11月29日18:30左右剛開挖到該處時，雖然事先施工了超前小導管仍然出現塌方，掌子面向上游塌方高度約7m、縱向約8m。在2008年12月2日經過現場勘查確定采用拱上拱的方案，經過觀察確定塌方穩定后，于2008年12月6日進行內拱施工，在晚上18:00左右，再次出現了塌方，在第一次塌方的基礎上向下游方向擴大了，這次塌方一直未穩定（經過1個月后基本穩定），到2008年12月8日上午，將支護好的拱架砸3榀，塌方體已堆至拱部設計開挖線以上。目前根據兩次塌方堆積體估算，塌方量約2895m3。
　　2.3開挖跨度大
　　隧洞進口段設計開挖寬度為18.4m高度為19.2m，所穿圍巖為Ⅴ類。
　　3施工方案
　　洞內封堵塌體面，注漿固結塌體，分步開挖通過塌方區。
　　3.1封堵塌體面
　　為了防止對塌體進行固結注漿時漿液往外滲和迅速恢復正常隧道施工，必須對塌體面進行封堵。為減少噴射砼的工作量，用細碴填補塌體表面大塊石的空洞，用人工對塌體表面進行簡單修整（現已施工完畢），然后封閉塌體面，先塌方體表面施工40㎝厚M7.5漿砌片石，在漿砌片石施工完畢后在自上而下，噴射10cm厚的C25混凝土。
　　3.2注漿固結塌方堆積體
　　采用注漿的方法自下而上地對拱部以上塌方堆積體進行注漿固結。拱部以上塌體按間排距0.4×0.4m梅花形布設注漿孔位。注漿管采用φ50無縫鋼管，如果鋼管無法頂進時改用Φ32自進式錨桿（花管注漿孔間距15cm），為保證注漿固結范圍處于同一斷面上注漿管長度采用4～8m不等，據現場施工作業空間而定，自下而上注漿管由短變長（注漿管布置示意圖如下）。注漿完全有效固結塌體高度；拱部不少于6m、兩側拱腰不少于4m。注漿深度做好記錄，在開挖至已固結還剩不少于1m時，再施作下循環注漿，這樣循環至塌體全部完成。
　　注漿材料采用水泥、水玻璃漿混合液漿，摻磷酸氫二鈉作緩凝劑。所用漿液水灰比采用1:1，0.8:1，0.5:1三個比級。
　　注漿結束條件：注漿最大設計壓力下，當注入率不大于1L/min后，繼續注漿30min，注漿可結束。
　　注漿固結效果檢查：注漿固結塌方堆積體施工完成后采用鉆機鉆芯取樣檢查注漿效果。
　　3.3管棚施工方法
　　在注漿固結了塌方堆積體后，采用超前支護修改為φ108鋼管管棚，壁厚6mm，外插角5°～10°，管棚環向間距為40cm，鋼管內安裝3φ32鋼筋束，管棚長度初步定為L=20m。
　　采用KBY-80/70注漿機注漿，其中水泥漿水灰比為1：1、0.8：1、0.5:1三個等級，水泥漿由稀到濃逐級變換，即先注入稀漿，然后逐級變濃。注漿壓力0.5～1.0Mpa，注漿前先噴10cm厚混凝土封閉掌子面。
　　3.3.1管棚施工工藝流程
　　施工準備（場地平整、施工平臺架設、制作鋼花管及絲扣）→鉆孔就位（校正角度）→上鉆具和套管→鉆進→退鉆桿和鉆具→安裝花管與鋼筋束→封閉管尾→注漿施工。
　　3.3.2注漿參數
　　①水泥漿水灰比為1：1、0.8：1、0.5:1三個等級，水泥漿由稀到濃逐級變換，即先注入稀漿，然后逐級變濃至0.5：1的水灰比；
　　②注漿壓力0.5～1MP.
　　③單管最小注漿量：0.88m3
　　計算公式為：
　　Q=3.14r2lnαβ
　　式中：Q—注漿量（m3）；
　　r—注漿擴散半徑，27cm；
　　l—注漿段長度，18m；
　　n—底層空隙率，為21%；
　　α—有效注漿系數，取0.9～0.95；
　　β—漿液損耗系數，取1.1～1.15。
　　④堵孔止漿
　　在鋼管最外端1.5m范圍內不設置注漿孔，孔口用厚3～5mm鋼板鑿孔焊接注漿管等直徑的小導管來封堵。鋼管與孔壁間空隙使用錨固劑封堵，封堵材料裝入孔內不小于1m長度。
　　高壓注漿：用注漿泵將漿液壓入孔內，通過注漿孔來加固圍巖。
　　3.4分步開挖通過塌方區
　　當塌方堆積固結已有效做完后，達到強度后，可采用分步開挖的方法通過塌方區。
　　開挖方法采用正臺階留核心土弧形開挖法。
　　支護除按照設計進行系統支護外（Φ28L=9m間排距1.5m×1.5m梅花形布置、Φ28L=6m間排距1.5m×1.5m梅花形布置，噴C25鋼纖維砼20cm），另增加拱架支護。
　　3.5施工期安全監測及資料分析
　　塌方段及其上游段洞身開挖后立即進行圍巖觀測緊密觀測圍巖變化情況，開挖后一星期內每天早晚各一次圍巖收斂觀測，開挖后一周以后每晚進行一次圍巖收斂觀測。每晚將觀測數據進行處理，密切關注圍巖變化情況。
　　4進度計劃
　　塌方處理總體施工計劃：2009.4.29～2009.7.1，2009.5.29開始第一循環開挖；2009.6.10塌方處理至0+110；2009.7.1塌方全部處理完成。
　　5安全措施
　　除隧道施工其它應注意事項外，還應特別做到如下幾點：
　　①全教育，對法律，法規和安全操作規程進行學習，考試合格后方能上崗。
　　②所有作業過程必須有安全員現場值班僚望。隨時觀察周圍圍巖變化情況，如有異常情況及時組織人員撤離作業區。
　　③對空腔進行回填前，必須待支護達到強度后進行。
　　6施工質量保證措施
　　①注漿固結塌方堆積體施工時必須嚴格控制注漿量及注漿壓力；
　　②管棚按設計位置施工，鉆機立軸方向必須準確，施工前必須架設管棚施工平臺；
　　③注漿結束條件：單孔注漿壓力達到設計終壓，漿液注入量達到計算的90%以上，待所有注漿孔均符合單孔結束條件、無漏注情況時可結束全段注漿；
　　④管棚注漿時派專人做好注漿紀錄，注漿量是否達到設計要求。
　　7、結束語
　　經過2個多月的施工，采用水泥水玻璃漿液固結注漿在塌方體內較好的形成了膠結體。同時采用管棚超前預制護，隧洞頂拱下沉及周邊變形量均控制在涉及范圍內，達到了預定的效果；對阻止已塌方段繼續發生大面積塌方、零星塌方和防止未塌方段發生塌方起到了關鍵作用，保證了工程的安全施工。