杨宝峰

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州730030）

小断面引水隧洞洞身断面小，使用场地狭窄，洞线长，局部地段围岩稳定性差，施工作业工序多，干扰大，工期一般比较长，常成为项目施工的重点。严格执行高质量施工工艺，可保证各项工序稳步进行。但在具体的小断面引水隧洞斜井开挖中，存在出渣以及排风等工艺不合理的现象，严重的会影响斜井施工的质量及进度。因此，在小断面引水隧洞斜井开挖及支护工艺方案落实中，工程建设单位为了提高施工效果，需要结合引水隧道工程的项目特点，确定具体的开挖及支护方案，以更好地提升工程质量。

1 工程概况

1.1 工程项目特点

对青海省湟水北干渠扶贫灌溉三分干第二标段工程主要包括4#隧洞744.63m、5#隧洞2842.15m、6#隧洞831.96m、7#隧洞6308.04m、8#隧洞2969.18m、9#隧洞444.34m、10#隧洞3453.03m、11#隧洞871.02m、12#隧洞635.4m、13#隧洞1796.16m、14#隧洞2041.7m、15#隧洞3080.28m、16#隧洞1506.95m、17#隧洞563.41m、18#隧洞1234.3m、19#隧洞974.65m、20#隧洞1303.32m。本标段隧洞共17座，在组织安排和任务分工上，所有隧洞同时进行施工。总体计划安排上，先开挖、支护，后进行砼衬砌；若出现变形严重、极不稳定段，则及时进行砼衬砌。除9#隧洞出口为单头、7#隧洞双面和斜井掘进施工外，其他隧洞均为双面掘进施工[1]。

隧洞施工采用“新奥法”施工，根据不同围岩、不同地质段采用不同的支护形式。不良地质段遵循“预探测、短进尺、弱(不)扰动、强支护、半断面、留核心、紧封闭、快衬砌”的原则，根据地质资料及以往的施工经验，制定切合实际的应急预案，针对不同情况采取不同措施。

1.2 施工工艺要求

在小断面引水隧洞斜井开挖及支护中，为了提高各项工序的质量，需要明确以下工艺要求：一是工程材料的选择。小断面引水隧道工程中，为了更好地提高斜井工程的施工质量，工程人员需要根据以往的施工经验，确定工程材料的控制及选择方案，如在水泥、钢材等材料选择中，一定要保持材料的三证齐全，并在材料进场后进行抽检，以保证材料的质量。二是在管棚加工以及安装的过程中，施工人员需要按照管棚钢管的设计条件进行分节加工，并现场组装，保证各个接头位置连接的稳固性。在施工现场的材料组装中，施工人员需要根据管棚的开挖特点，确定开挖轮廓以及设计角度。一般情况下，需要将孔位误差控制在≤5cm的范围，将角度的误差控制在≤2°的范围，以更好地提高斜井施工的质量。三是注浆。在小断面引水隧洞斜井开挖之前，需要进行压水试验，之后按照试验参数确定施工工艺，以保证注浆压力保持从小到大的顺序进行。整个过程要保证孔眼浆液处于饱满密实的状态，通过科学化扩散范围的确定，确定注浆压力、注浆量等参数，以保证各项工序的稳步进行，提高小断面引水隧洞斜井开挖及支护的整体质量[2]。

2 小断面引水隧洞开挖中存在的问题

根据小断面引水隧洞斜井开挖及支护工程的项目特点，在具体施工中存在以下问题：一是出渣中存在的问题。斜井出渣主要问题是指当到达平洞时，上下游存在同时出渣以及牵引机故障等问题，根据工程项目的特点，利用小型自卸车无法满足隧道开挖需求，实际工程中经常遇到车辆故障问题，这种现象会影响小断面引水隧洞斜井开挖及支护的整体质量。二是通风排烟中存在的问题。根据隧道洞内斜井工程的特点，在具体施工中若出现施工不当的问题，需要利用自卸车加装尾气过滤装置，提高设备使用质量，为施工工序的稳步进行提供参考[3]。

3 小断面引水隧洞斜井开挖及支护

3.1 喷射混凝土技术

在小断面引水隧道斜井施工中，为了提高工程开挖及支护的质量，工程单位需要根据施工项目的特点，在喷射混凝土施工之前，对喷射面进行危石清撬处理，避免斜井表面浮石以及堆积物的出现，且在作业区设定中，要保证良好的通风，并时刻保持充足的照明。在小断面引水隧洞斜井开挖及支护中，需要选择C20强度混凝土，配比方案按照1∶1.81∶2.21进行，并将外加剂保持在水泥用量的2%～4%[4]。

3.2 小断面引水隧洞斜井开挖及支护方法

在小断面引水隧洞的斜井开挖中，应做到以下几点：一是工程钻孔中，要用潜孔钻机钻孔，并在钻孔前控制孔位以及立轴的方向，施工结束后仔细检查围岩情况，并对各项数据参数进行记录。二是送管。在钻孔完成后要及时进行清孔处理，并按照钢管设计及制作的要求，在现场安装成型。三是管口注浆孔加工中，工程施工人员需要选择30cm长的Φ20镀锌钢管。四是在压水试验中，需要进行各个设备的检查，并对水量、压力等参数进行记录。五是开挖过程中应根据设计要求进行超前支护、选择安装方案，同时根据计划的开挖方法确定施工方案。

3.3 挂网施工技术

结合小断面引水隧洞斜井施工，工程单位需要固定挂网，通过锚杆以及插筋，在混凝土喷射结束后进行铺设安装，并将钢筋网以及壁面的距离控制在3～5cm，以提高锚杆的稳定性。在人工整平中，需要将保护层厚度控制在≥2cm的状态。

3.4 注浆小导管施工

结合小断面引水隧洞斜井工程特点，在不良地质条件下，需要选择4m长Φ40mm注浆小导管进行支护处理，并将导管以及挖洞面的角度控制在10°。在断面冲洗中，选择80%的灌浆压力，冲洗到清流的状态停止。需要注意的是，注浆小导管的灌浆压力需要保持在0.2～0.3MPa，达到小断面引水隧洞斜井开挖及支护的目的[5]。

3.5 花栅格构架

小断面引水隧洞工程中，为了保证各个施工工序的稳定性，施工单位需要按照围岩的情况以及围岩的特点，确定支护方案。当工程为Ⅳ类围岩时，支护距离需要控制在0.6～0.8m；当地质结构为V类围岩时，支护结构为0.8～1.0m。通过这种针对性支护结构的设定，可以提高斜井工程的安全性。

4 结束语

在小断面引水隧洞斜井工程中，为了提高隧道开挖及支护的质量，工程施工人员需要按照具体的施工工序，进行施工材料以及施工方案的选择，以便为引水隧道斜井开挖提供参考。施工单位应结合小断面引水隧洞斜井开挖及支护的工程特点，通过喷射混凝土、施工工艺的选择、注浆小导管施工以及花格栅施工工艺的完善等，提高工程施工的整体质量。