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摘要: 湖北省保康县寺坪水电站引水隧洞洞室围岩为页岩，砂质岩，一般为薄层状结构，易风化，裂隙发育，岩体完整性差，局部较破碎;洞室围岩类别一般为Ⅲ类，部分为Ⅳ、Ⅴ类围岩，局部易发生掉块和塌方等工程地质问题。隧洞出口压力钢管段在洞挖施工中于2005年3月17日和7月30日先后两次发生坍塌冒顶事故。通过对坍塌冒顶区域上部进行回填和固结灌浆后，在洞内坍塌体顶部打管棚超前支护，然后采取“短进尺、强支护”的措施，边清挖、边用钢拱架跟进支护，得以安全顺利穿越隧洞坍塌冒顶段。就引水隧洞坍塌冒顶综合处理施工技术进行探讨。

 

关 键 词: 引水隧洞;坍塌冒顶;灌浆;物探测试;钢拱架支护;坍塌清挖

 

中图分类号: tv223.3+ 4 文献标识码: a

 

1 概述

 

寺坪电站引水隧洞全长413.275m，由上平段、上弯段、斜井段、下弯段、下平段和压力钢管段构成。其中k0+290.8～k0+413.275m为压力钢管段，由平弯段和直管段组成，断面为城门洞型，开挖断面尺寸7.1m×7.1m。坍塌冒顶发生在压力钢管k0+342～k0+320m段。

 

2 第1次坍塌冒顶处理

 

引水隧洞出口压力钢管k0+342～k0+320m段2005年3月17日第1次发生坍塌冒顶时，坍塌区域贯穿整个山脊，在山顶形成一个12m×8m×4m（长×宽×深）的塌坑，塌坑四周伴有诱导裂隙出现。

 

坍塌冒顶处理方案分3步进行:①对上部塌陷区物探测试后进行清挖处理，防止塌方进一步扩大;②先在洞顶进行塌方范围回填灌浆，再对冒顶塌方坑封闭及塌陷区周边进行固结灌浆，然后开始上部塌陷区清挖，并对清挖边坡进行支护，确保施工安全;③对洞内塌体进行清挖处理，支护封闭洞内坍塌段侧墙及顶拱。

 

2.1 防止塌方进一步扩大的施工措施

 

2.1.1 坍塌体上部处理

 

为防止雨水下渗，对坍塌体上部用彩条布遮盖;对于塌体顶部诱导裂隙采用m10砂浆进行封闭，防止雨水进入造成裂缝的继续扩散;在塌体上部坡面距裂缝1.5～2m人工开挖截水沟，防止雨季地表积水汇入塌坑。

 

2.1.2 加强洞内塌方部位下游15m支护

 

引水隧洞压力钢管段k0+342～k0+370m段已按设计要求安装钢格栅和固定锚杆，钢格栅采用钢筋骨架型式，间距1.0m，部分钢格栅立柱采用Ⅰ20型钢，并在钢格栅和围岩之间挂网格为20cm×20cm的φ6.5钢筋网，两侧墙回填c20混凝土，回填厚度小于20cm处和起拱线以上采用c20细石混凝土喷护。

 

2.1.3 坍塌区域物探测试

 

为便于分析引水隧洞塌方松散体的范围，采用高密度电法测试，通过冒顶