摘要：某水電站所處的場內(nèi)地形陡峻、河谷狹窄，地質(zhì)條件差。為完善和建立場內(nèi)交通，左右岸分別布置有四個(gè)高程的公路，場內(nèi)公路全長38km，其中隧道總長26km，其比例約為70%。在隧洞施工過程中存在掉塊塌方，成洞困難，部分臨時(shí)支護(hù)損壞，影響了工程的順利進(jìn)行。通過對(duì)出現(xiàn)的地質(zhì)災(zāi)害情況調(diào)查分析，隧洞圍巖的類別需要調(diào)整，同時(shí)調(diào)整臨時(shí)支護(hù)措施，保證工程安全和工程的進(jìn)度。
關(guān)鍵詞：圍巖分類 工程安全 水電站
1 概況
該水電站場內(nèi)6號(hào)公路的4號(hào)隧洞的出口、5號(hào)隧洞進(jìn)口自開工以來4個(gè)月進(jìn)尺分別為91m、63m，洞室圍巖條件差，除巖石層面外還存在2組順坡的陡傾卸荷裂隙，該2組節(jié)理產(chǎn)狀為：①N50～70°E，SE∠50～80°，②N50～70°W，NW（SE）∠80～90°。設(shè)計(jì)方案按交通規(guī)范98版，圍巖的類別為Ⅲ類圍巖，屬中等巖體，按此標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)（詳見該水電站場內(nèi)公路2號(hào)、6號(hào)路大壩下游施工圖設(shè)計(jì)）。
隧洞施工過程中出現(xiàn)了一定規(guī)模的塌方掉塊現(xiàn)象，施工困難；部分已作臨時(shí)支護(hù)的洞頂有繼續(xù)塌方，并擊穿頂拱的情況。解決4號(hào)隧洞、5號(hào)隧洞施工進(jìn)度遲緩問題，同時(shí)確保施工安全，成為工程急需解決的技術(shù)問題。
2 地下洞室圍巖分類
考慮到《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（JTJ064—98）的地下洞室圍巖分類沒能對(duì)某工程中特有的深部集中卸荷情況進(jìn)行反映，故在利用《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）分類時(shí)，再參考《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50287-99）的標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整巖石的圍巖類別。
?。?）巖體的完整性
巖體完整性系數(shù)Kv是表征巖體完整性程度的定量指標(biāo)見表1、表2，強(qiáng)卸荷巖體評(píng)分為10分。
?。?）巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度
考慮巖石的飽和單軸抗壓強(qiáng)度，根據(jù)前期與本階段補(bǔ)充開展的試驗(yàn)成果，某采用的各類巖石飽和單軸抗壓強(qiáng)度取值見表3，強(qiáng)卸荷巖體評(píng)分為15分。
（3）結(jié)構(gòu)面間距、裂面性狀及地下水狀態(tài)
按現(xiàn)場實(shí)測(cè)結(jié)果取相應(yīng)測(cè)線范圍內(nèi)的值，見表4，強(qiáng)卸荷巖體評(píng)分為12分。
按現(xiàn)場實(shí)際地下水活動(dòng)情況的折減取值，見表5，強(qiáng)卸荷巖體評(píng)分為-6分。基本因素評(píng)分T′=37。
?。?）結(jié)構(gòu)面校正
按現(xiàn)場平硐中實(shí)測(cè)的裂隙產(chǎn)狀資料進(jìn)行分析，工程地質(zhì)分段中的裂隙優(yōu)勢(shì)方向，確定與硐軸線的關(guān)系，取相應(yīng)的修正值。
巖體評(píng)分T=21<25，屬V類巖體。
?。?）地應(yīng)力
應(yīng)力折減系數(shù)SRF根據(jù)巖石的風(fēng)化卸荷特征來確定，見表6，對(duì)卸荷帶部位取2.5。
?。?）圍巖工程地質(zhì)分類標(biāo)準(zhǔn)及物理力學(xué)參數(shù)建議值
根據(jù)上述圍巖工程地質(zhì)分類，將6號(hào)路4號(hào)、5號(hào)隧洞的地下洞室區(qū)圍巖劃分為Ⅴ類圍巖。
Ⅴ類圍巖：寬度較大的強(qiáng)風(fēng)化夾層或斷層破碎帶，巖體破碎，嵌合較緊密—松弛，呈碎裂—散體結(jié)構(gòu)，圍巖極不穩(wěn)定。
圍巖的特征及物理力學(xué)參數(shù)建議值見表8。
3 圍巖類別的調(diào)整
考慮到該水電站地下洞室區(qū)特殊的工程地質(zhì)條件（巖體強(qiáng)度差異大、結(jié)構(gòu)面較發(fā)育、地應(yīng)力高），最終參考《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》建議的方法，對(duì)地下洞室區(qū)圍巖進(jìn)行工程地質(zhì)分類，并用此結(jié)果調(diào)整了圍巖類別，見表9。該段隧道的支護(hù)按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）調(diào)整為V類。《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》與《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）地下洞室區(qū)圍巖結(jié)果有可比性。
4 采用的施工措施
實(shí)例中6號(hào)路4號(hào)、5號(hào)隧洞的圍巖調(diào)整為Ⅴ類，為保證施工期的安全和正常使用的穩(wěn)定，開挖支護(hù)方案同步調(diào)整為：
?。?）對(duì)已作臨時(shí)支護(hù)后頂拱塌方的洞段處理措施為：首先清理塌方段的石渣、平整場地，接著對(duì)塌方的洞段采用長至8.0～9.0m的長錨桿加固，逐步向塌方的中心地段推進(jìn)；接著噴 C25混凝土，厚度為8～10cm封閉塌方區(qū)；其次輔以間距0.5～0.8m鋼格柵拱架加強(qiáng)，并將錨桿與鋼格柵拱架焊接；對(duì)塌方形成的空腔回填混凝土塊石，形成有效的傳力拱，對(duì)較大的塌方以復(fù)拱的方式進(jìn)行支護(hù)。
?。?）在進(jìn)行新的開挖時(shí)，按公路Ⅴ類圍巖施工，采取短進(jìn)尺、弱爆破、勤觀察、強(qiáng)支護(hù)。對(duì)頂拱的集中張開裂隙進(jìn)行超前小導(dǎo)管預(yù)灌漿，增加巖體的強(qiáng)度和自穩(wěn)能力，并作鋼格柵拱架和系統(tǒng)錨桿支護(hù)。
?。?）永久支護(hù)類型采用Ⅴ類圍巖標(biāo)準(zhǔn)。
5 結(jié)論
公路隧道的支護(hù)按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）的圍巖分類標(biāo)準(zhǔn)，但鑒于某水電站地下洞室區(qū)特殊的工程地質(zhì)條件（巖體強(qiáng)度差異大、結(jié)構(gòu)面較發(fā)育、地應(yīng)力高），參考《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》建議的方法，對(duì)地下洞室區(qū)圍巖進(jìn)行工程地質(zhì)分類，并用此結(jié)果調(diào)整了圍巖類別。該段隧道的支護(hù)按《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70—2004）調(diào)整為V類。同時(shí)調(diào)整臨時(shí)支護(hù)措施，保證工程安全和施工進(jìn)度。
