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母山泄洪隧洞不良洞段的处理措施

文档作者：邓先科文档来源：湖北省恩施州鹤峰县水利局		点击数：	更新时间： 2025年12月30日
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2011年第3期
201l Number 3
水电与新能源
HYDROPOWER AND NEW ENERGY
总第95期
Total No．95
文章编号：1671—3354(2011)03—0025—02
母山泄洪隧洞不良洞段的处理措施
邓先科
(湖北省恩施州鹤峰县水利局，湖北鹤峰445800)
摘要：介绍了鹤峰县母山泄洪隧洞出口洞段发生塌方冒顶，进口洞段岩体软弱破碎且顶部围岩较薄，开挖时掉块严重等
情况及采取的相应处理措施。结果表明：所采取的工程处理措施是有效的。
关键词：隧洞；施工；处理措施
中图分类号：TV554 文献标志码：B
The Treatment Measures of the Unfavourable Sections
of Mushan Flood Discharge Tunnel
DENG Xianke
(Hubei Enshi Hefeng Water Conservancy Bureau，Hefeng 445800，China)
Abstract：This paper described Mushan flood discharge tunnel in Hefeng County：in the outlet section of the tunnel OCcurred
rock slide and roof caving，and there was serious rockfall during the excavation owing to the soft broken rockmass
and the thin top rock layer in the inlet section．Some corresponding treatment measures were taken．The results indicated
that the applied treatment measures were available．
Key words：tunnel；construction；treatment measures
1 母山泄洪隧洞工程概况
母山隧洞位于湖北省恩施州鹤峰县太平乡，全长
623 m，进口由明渠、隧洞、出口消力池等几部分组成，
设计隧洞长417．6 m，城门洞型，开挖断面为3．9 m×
5．1 m，主要解决天然溶洞泄洪能力小造成洪涝灾害的
问题，可保护农田0．059万hm2。保护人口0．26万人。
隧洞进口桩号K0—100，出口桩号KO+41％6，开
挖由出口开始，进洞后岩溶、坍塌事故不断，采取支护
措施缓慢掘进，在K0+249出现一较大规模溶洞，导
致洞顶塌方冒顶；进口桩号为K0—100～K0+000为
粘性土层，洞顶围岩厚度仅5～8 m，开挖中掉块严重，
并伴有地下水，给施工带来极大的风险。
2 出口洞段的塌方处理
隧洞开挖由出口开始，进洞后岩溶、坍塌事故不
断，施工中主要采取喷护措施缓慢掘进，在K0+249～
K0+189出现一较大规模溶洞，该溶洞由块石崩坡堆
积而成，洞内有孤石，洞壁有少量地下水，导致洞顶塌
收稿日期：201l—02—07
作者简介：邓先科，男，工程师，主要从事水利水电工程施工工作。
方，形成一宽10余m，高10余m的大窟窿，塌方处初
期支护坍塌，洞顶已塌至黄土层中，鉴于塌方后围岩松
动，掉块不断，洞顶土体薄，随时有塌通天的可能，经多
方共商，主要采取如下施工方案。
(1)考虑到溶洞塌方段规模较大，洞顶土体较薄，
随时有塌通天的可能，决定采取从地面层开挖清除表
层浮土后，使塌方段冒顶。
(2)隧洞冒顶后，在上部对整个洞穴的外表面进
行混凝土喷护，防止表层风化部分岩石散落，保证施工
安全后，清除洞内塌方体。
(3)洞内塌方体清除后，洞内右侧形成了较大临
空面，临空面采用浆砌石进行封堵。
(4)初期支护采用118钢拱架进行支护，钢拱架间
距为2榀／m，在每榀钢支撑底部，利用工字钢做横支
撑进行加固，每榀钢支撑利用币25的螺纹钢间隔
0．5～l m连接成为一个整体，钢筋网片为西8@10 cm×
10 em，喷射混凝土C20，厚度20 cm。
(5)初期支护完成后，在地面层往顶拱浇注1 m
厚C15埋石混凝土，待顶拱混凝土达到凝固期和二衬
万方数据
水电与新能源2011年第3期
完成后再进行“冒顶”段顶拱部位的回填。
(6)施工时搞好必要的施工变形监测和施工预
报，指导施工，一旦出现异常情况，立即终止施工。
3进口洞段开挖与支护
进口段桩号为K0—100～K0+000，原设计为明挖
段，但实际开挖深度达lO多m，施工中开挖土体基本
上为淤泥，开挖量、淤泥的转运和施工难度较大，且存
在边坡稳定问题。经设计、监理和业主同意后改为洞挖。
开挖主要由出口向进口掘进，开挖至K0+000后
洞顶围岩厚度仅5—6 m，围岩主要为粘土夹碎石，呈
硬可塑状态，局部夹块石，开挖中掉块严重，并伴有地
下水，随时有冒顶的可能。
针对塌方整治的难点，经多方协商，主要采取了小
管棚预支护措施进行施工。
进入土岩交接面时，先采用风钻钻孔，将小导管插
(上接第24页)
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图4 P掺和料与掺和料方案③级配关系
圈5-M掺和料与掺和料方案③级配关系
AP上包线、AP平均线、AP下包线，为“平铺立
采”A料掺和后级配统计范围值，统计样本数
n=44组；
AJ上包线、AJ平均线、AJ下包线，为“搅拌机掺
和”A料掺和后级配统计范围值，统计样本数n=208
组；掺和料方案③上、平、下与前同。
比较“平铺立采”图4与“搅拌机掺和”图5可知，
采用“搅拌机掺和”离散性要大些，应进一步研究“搅
入孔内，沿隧洞开挖轮廓线外排列形成小管棚，将预先
弯制好的工字钢支垫于小导管之下，并在拱脚处用锁
脚锚杆锁定。人工配合风镐开挖上导坑，开挖完成后
及时将临空面初喷混凝土封闭，以防掉块，然后打系统
锚杆、挂网、安装工字钢、喷射混凝土封闭，待上导坑掘
进一段距离后，下导坑拉中槽、错槽开马口，并将临空
面及时初喷混凝土后安装系统锚杆、挂网，安设边墙工
字钢并与拱部工字钢连接后喷射混凝土封闭。这样小
导管与工字钢共同组成预支护系统，支撑和加强自稳
能力极低极薄的粘土层，喷射的混凝土将不连续的岩
层层面胶结起来，并产生楔形效用而增加岩块间的摩
擦系数，防止岩块沿软弱面滑移，有效地防止了塌方。
施工时密切注意地层结构变化，做好地表及洞内
排水措施，搞好必要的施工变形监测和施工预报，指导
施工，一但土层出现甥性状和小管棚有异常变形情况
时，应立即终止施工开挖。
拌机掺和”掺和工艺。
4结语
(1)对“平铺立采”掺和工艺及流程，可概括为平
摊、立采、混合、倒运。通过掺和工艺研究表明，“平铺
立采”中的掺和工艺是可行的，掺和料制备方法是成
熟的，但需有较大的掺和场地。建议将“平铺立采”作
为施工期的主要掺和方式以供选择。
(2)对搅拌机掺和工艺、流程，可概括为上料、计
量送料(水)、搅拌机强制拌和、储料斗卸料。通过本
次研究，搅拌机掺和制备防渗掺和基本可行。但比较
“平铺立采”和“搅拌机掺和”，搅拌机掺和还存在如下
问题有待解决：①采用“搅拌机掺和”离散性要大些，
尤其在中途加水影响；②当需要加水时无法保证含水
充分转移，造成含水率不均匀；③掺和料含水率较大时
易局部成团；④对搅拌机及整个搅拌机掺和系统，仍要
考虑含水率受降雨、蒸发影响，并需采取相应防护
措施。
参考文献：
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[2]黄宗营，吴桂耀，叶晓培．糯扎渡大坝心墙掺砾土料填筑
施工工艺及方法[J]．水利水电技术，2009，40(6)：7一10．
[3]冯业林，孙君实，刘强．糯扎渡心墙堆石坝防渗土料研究
[J]．水力发电，2005，31(5)：43—45．
[4]石云，何昌荣，徐丽丽．掺砾改性土心墙料的特性试验研
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[5]余挺．砾质士防渗料在高土石坝上的应用[J]．水电站设
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