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＼摘要：腾龙桥一级水电站左岸导流隧洞开挖断面尺寸7.96m×9.78m（宽×高），为大型隧洞。隧洞总长403.60m，施工过程中k0+383.5～k0+368发生了发生了冒顶塌方，塌方区的岩性第四系松散层，呈散体结构，成洞条件极差，属Ⅴ类围岩。塌方发生后，先固结塌方体，后开挖的总体方案，并采用了灌浆固结塌方体、钢拱架、锚喷支护、混凝土衬砌等技术措施，成功的处理了塌方，可为以后类似工程塌方处理提供借鉴。
关键词：导流洞;冒顶塌方;处理技术;腾龙桥一级水电站
1、工程概况
腾龙桥Ⅰ级水电站位于云南省保山市龙陵县与腾冲县两县界河龙江干流下游。导流隧洞布置在左岸，为施工期专用导流洞。隧洞进口底板高程为1153.50m，导流隧洞出口底板高程为1151.49m，隧洞全长403m，洞身底坡为1/200。在隧洞进口处设内设一平板封堵门，闸孔尺寸为6.0m×8.0m，洞身段断面为6.00m×8.00m的城门洞型，洞身采用钢筋混凝土衬砌。
2、工程地质
导流隧洞工程区地形坡度35～42°，植被发育。上覆岩性为第四系残坡积碎块石、碎石土夹少量砂壤土，厚15～20m，结构松散，局部架空现象明显;下伏基岩均为Cmn3石英岩，强～弱风化进出口河床发育2条小断层（即f3、f4），走向近E—W向（基本垂直于河床），倾向N，倾角62～68°，断层带宽1～1.5m，影响带宽约0.5～1m。断层物质主要为糜棱岩、断层角砾岩、压碎岩，铁泥质胶结，胶结较差，岩体破碎。片理产状倾向右岸偏下游，节理裂隙发育，局部发育层间挤压破碎带，上部岩体破碎，呈碎裂状夹块状结构，下部岩体较完整，呈块状夹少量碎裂结构。地下水埋深20～60m。
3、塌方经过
2014年6月21日，腾龙桥一级水电站工导流洞进出口洞身开挖支护施工，进口开挖至k0+080.00，出口开挖至k0+363.00。出口开挖区已基本穿过第四系松散层。在施工过程中，由于地质条件较差，加之近期可能受地表强降雨和江水上涨的影响，洞内渗水量明显增加。2014年6月21日导流洞出口洞身夜班人员进行k0+378.5下层钢支撑安装工作，洞身k0+383～k0+368右边墙范围随即发生大面积的塌方，塌方堆渣将洞身全部封闭。塌方延伸至出口边坡EL1181.60高程部位形成冒顶， EL1181.60高程范围大面积边坡形成拉裂、塌陷，边坡浆砌石截水沟、网喷混凝土不同程度损毁。
4、塌方前开挖工艺及设计支护参数
对于导流洞Ⅴ类围岩，采用上部预留核心土，分层开挖的方法进行施工，上层开挖高度为7.78m，下层开挖高度为2.0m。上半层施工工艺是：施工准备→测量放线→超前注浆小导管施工→上半层装药爆破→通风散烟→初喷混凝土、随机锚杆施工→出渣→系统支护→下一个循环。下半层一般滞后上半层3～4个循环，其施工工艺是：施工准备→测量放线→下半层装药爆破→通风散烟→出渣→系统支护→下一个循环。
导流洞Ⅴ类围岩设计支护参数如下图所示。（图中尺寸以mm计）
5、塌方处理方案
根据塌方后的现场实际情况，本次塌方分洞外（边坡坍塌区）和洞内（洞身坍塌区）2个部位进行处理：
5.1洞外处理方案
5.1.1、先用防雨布将整个塌陷区临时覆盖，防止雨水进入坡面塌陷区和表面裂缝;再用脚手架搭设防雨棚，将塌陷区整体覆盖。
5.1.2、在坍塌区外侧修筑截水沟，截水沟距坍塌区外侧2.0m，开挖后采用10cm厚 C20喷混凝土进行支护。
5.1.3、采用人工将坍塌区的浮渣进行适当清理、修坡，使得坡面排水顺畅，避免坡面出现积水。然后对整个坍塌区采用C20喷混凝土进行支护，喷混凝土厚度10cm。
5.1.4、在边坡坍塌区布置灌浆孔，进行Φ42小导管灌浆，灌浆孔间排距2.0×2.0m，孔深3.0m，孔向垂直向下进行布置。
5.1.5、边坡坍塌区小导管灌浆结束后，在整个边坡坍塌区采用C20网喷混凝土进行支护，钢筋网片采用φ8圆钢，间距20×20cm，喷混凝土厚度10cm。
5.2洞内处理方案
5.2.1、k0+393.0～k0+403.0全断面混凝土衬砌已结束。在现场发现，k0+390.0～k0+386.0右侧钢拱架下部变形约为20.0cm，在该部位采用I18钢拱架对撑的方法进行临时性加固处理，钢拱架之间采用∠50×5的角钢连接。待该部位径向导管灌浆结束且收敛变形稳定后，适时对钢拱架割除。
5.2.2、对k0+378.5～k0+393.0（拱架变形区）进行回渣处理，回渣高度距顶拱约3.6m。
5.2.3、在回渣平台上，对k0+378.5～k0+393.0布置Φ42，L=3.0m徑向注浆小导管，顶拱位置间距0.8m，边墙位置间距1.0m，排距均0.5m，梅花型布置，导管尽量靠近钢拱架，注浆结束后，与钢拱架进行焊接连接。另外，对现有的堆渣斜面采用喷混凝土进行封闭处理，然后在斜面上布置Φ42，L=3.0m注浆小导管，间距1.2m，排距1.2m，梅花形布置。
5.2.4、待k0+378.5～k0+393.0（拱架变形区）加固处理结束后，即可进行k0+378.5往小桩号塌方区的处理。首先是在导流隧洞起拱以上采用Φ42，L=3.0m注浆小导管超前灌浆，间距0.3m，排距1.0m，孔向10～24°;然后对采用预留核心土的方法进行开挖处理，待开挖进尺约5m左右后，便进行下台阶的开挖。具体支护参数如下图所示。（图中尺寸以mm计）
5.2.5、待洞内塌方处理每推进10m后，混凝土衬砌及时跟进。
6、施工方法
6.1开挖施工
塌方段顶部采用预留核心土法开挖，由人工手持风镐进行开挖施工。先开挖顶拱部位，开挖完成后及时对掌子面及洞身素喷一层混凝土，安装上部分的钢支撑，锚喷支护，注浆小导管的施工。完成上部分的塌方处理后，且待上半部收敛变形稳定后再进行下部分的处理，依次循環推进。
6.2注浆导管施工
导管施工过程中，先采用YT28手风钻造孔，孔径φ50mm，达到设计孔深了，在采用YT28手风钻将小导管推至孔内，进行灌浆作业。
灌浆压力为0.3～0.5MPa，浆液水灰比：为1.5：1、1.1：1、0.8：1、0.5：1四个个比级，根据现场的灌浆效果，再不同施工部位确定不同的灌浆水灰比。
采用纯压法进行灌浆，灌浆结束标准为压力逐渐上升至设计压力，流量逐渐减少至10L/min以下，并持续10min可结束该孔注浆。
6.3钢拱架施工
钢拱架采用I18工字钢制作，安装间距50cm。采用锁脚锚杆对钢拱架进行固定，每榀钢拱架布置6根Φ25×4.5m的锚杆，两侧拱脚各一根，每侧边墙各两根。钢拱架之间采用Φ22螺纹钢焊接，间距1.0m，布置在钢拱架外侧，形成一系列纵向连接筋。
6.4钢筋网片制安
钢筋网采用φ8@15×15cm网片紧贴素喷混凝土面，网片与径向小导管焊接牢固，采用单层网片布置。
6.5喷锚施工
在每个塌方处理的循环中，人工开挖结束后，首先采用C25喷射混凝土封闭，厚度为3～5cm。在确保安全的前提下，进行钢筋网片与钢拱架的安装施工，然后对钢拱架进行喷护，喷混凝土厚度与钢拱架内表面持平。由于局部喷混凝土厚度较大，所以分3～5次进行，直至与钢拱架内表面齐平。喷混凝土结束后，及时将附着在钢拱架内侧上的混凝土及时清理，便于给后期混凝土施工时留足钢筋保护层。
6.6混凝土衬砌
混凝土衬砌及时跟进开挖施工，浇筑顺序为底板→边墙→顶拱了，采用组合钢模板，满堂脚手架支撑。
7、结语
7.1对于隧洞施工，必须详细的掌握地质资料，做好地质预报工作，对于不同的地质情况采取不同的施工措施，防止因措施不当而引起塌方。
7.2隧洞一旦塌方，不可盲目掘进。首先应对进行表面封闭，使其保持相对稳定，尽量减少扰动次数，避免造成二次塌方;其次，对塌方体进行灌浆处理，使得塌方渣体形成一个整体，提高岩石的强度级别，这是塌方处理的基础和关键。
7.3小导管灌浆、钢拱架、锚喷支护和混凝土衬砌在塌方段的成功应用，有效的阻止了二次塌方，是塌方处理的前提和关键。
作者：李大江 （1980—），男，甘肃皋兰人，工程师，主要从事水利水电工程施工技术及管理工作。
关键词：导流洞;冒顶塌方;处理技术;腾龙桥一级水电站
1、工程概况
腾龙桥Ⅰ级水电站位于云南省保山市龙陵县与腾冲县两县界河龙江干流下游。导流隧洞布置在左岸，为施工期专用导流洞。隧洞进口底板高程为1153.50m，导流隧洞出口底板高程为1151.49m，隧洞全长403m，洞身底坡为1/200。在隧洞进口处设内设一平板封堵门，闸孔尺寸为6.0m×8.0m，洞身段断面为6.00m×8.00m的城门洞型，洞身采用钢筋混凝土衬砌。
2、工程地质
导流隧洞工程区地形坡度35～42°，植被发育。上覆岩性为第四系残坡积碎块石、碎石土夹少量砂壤土，厚15～20m，结构松散，局部架空现象明显;下伏基岩均为Cmn3石英岩，强～弱风化进出口河床发育2条小断层（即f3、f4），走向近E—W向（基本垂直于河床），倾向N，倾角62～68°，断层带宽1～1.5m，影响带宽约0.5～1m。断层物质主要为糜棱岩、断层角砾岩、压碎岩，铁泥质胶结，胶结较差，岩体破碎。片理产状倾向右岸偏下游，节理裂隙发育，局部发育层间挤压破碎带，上部岩体破碎，呈碎裂状夹块状结构，下部岩体较完整，呈块状夹少量碎裂结构。地下水埋深20～60m。
3、塌方经过
2014年6月21日，腾龙桥一级水电站工导流洞进出口洞身开挖支护施工，进口开挖至k0+080.00，出口开挖至k0+363.00。出口开挖区已基本穿过第四系松散层。在施工过程中，由于地质条件较差，加之近期可能受地表强降雨和江水上涨的影响，洞内渗水量明显增加。2014年6月21日导流洞出口洞身夜班人员进行k0+378.5下层钢支撑安装工作，洞身k0+383～k0+368右边墙范围随即发生大面积的塌方，塌方堆渣将洞身全部封闭。塌方延伸至出口边坡EL1181.60高程部位形成冒顶， EL1181.60高程范围大面积边坡形成拉裂、塌陷，边坡浆砌石截水沟、网喷混凝土不同程度损毁。
4、塌方前开挖工艺及设计支护参数
对于导流洞Ⅴ类围岩，采用上部预留核心土，分层开挖的方法进行施工，上层开挖高度为7.78m，下层开挖高度为2.0m。上半层施工工艺是：施工准备→测量放线→超前注浆小导管施工→上半层装药爆破→通风散烟→初喷混凝土、随机锚杆施工→出渣→系统支护→下一个循环。下半层一般滞后上半层3～4个循环，其施工工艺是：施工准备→测量放线→下半层装药爆破→通风散烟→出渣→系统支护→下一个循环。
导流洞Ⅴ类围岩设计支护参数如下图所示。（图中尺寸以mm计）
5、塌方处理方案
根据塌方后的现场实际情况，本次塌方分洞外（边坡坍塌区）和洞内（洞身坍塌区）2个部位进行处理：
5.1洞外处理方案
5.1.1、先用防雨布将整个塌陷区临时覆盖，防止雨水进入坡面塌陷区和表面裂缝;再用脚手架搭设防雨棚，将塌陷区整体覆盖。
5.1.2、在坍塌区外侧修筑截水沟，截水沟距坍塌区外侧2.0m，开挖后采用10cm厚 C20喷混凝土进行支护。
5.1.3、采用人工将坍塌区的浮渣进行适当清理、修坡，使得坡面排水顺畅，避免坡面出现积水。然后对整个坍塌区采用C20喷混凝土进行支护，喷混凝土厚度10cm。
5.1.4、在边坡坍塌区布置灌浆孔，进行Φ42小导管灌浆，灌浆孔间排距2.0×2.0m，孔深3.0m，孔向垂直向下进行布置。
5.1.5、边坡坍塌区小导管灌浆结束后，在整个边坡坍塌区采用C20网喷混凝土进行支护，钢筋网片采用φ8圆钢，间距20×20cm，喷混凝土厚度10cm。
5.2洞内处理方案
5.2.1、k0+393.0～k0+403.0全断面混凝土衬砌已结束。在现场发现，k0+390.0～k0+386.0右侧钢拱架下部变形约为20.0cm，在该部位采用I18钢拱架对撑的方法进行临时性加固处理，钢拱架之间采用∠50×5的角钢连接。待该部位径向导管灌浆结束且收敛变形稳定后，适时对钢拱架割除。
5.2.2、对k0+378.5～k0+393.0（拱架变形区）进行回渣处理，回渣高度距顶拱约3.6m。
5.2.3、在回渣平台上，对k0+378.5～k0+393.0布置Φ42，L=3.0m徑向注浆小导管，顶拱位置间距0.8m，边墙位置间距1.0m，排距均0.5m，梅花型布置，导管尽量靠近钢拱架，注浆结束后，与钢拱架进行焊接连接。另外，对现有的堆渣斜面采用喷混凝土进行封闭处理，然后在斜面上布置Φ42，L=3.0m注浆小导管，间距1.2m，排距1.2m，梅花形布置。
5.2.4、待k0+378.5～k0+393.0（拱架变形区）加固处理结束后，即可进行k0+378.5往小桩号塌方区的处理。首先是在导流隧洞起拱以上采用Φ42，L=3.0m注浆小导管超前灌浆，间距0.3m，排距1.0m，孔向10～24°;然后对采用预留核心土的方法进行开挖处理，待开挖进尺约5m左右后，便进行下台阶的开挖。具体支护参数如下图所示。（图中尺寸以mm计）
5.2.5、待洞内塌方处理每推进10m后，混凝土衬砌及时跟进。
6、施工方法
6.1开挖施工
塌方段顶部采用预留核心土法开挖，由人工手持风镐进行开挖施工。先开挖顶拱部位，开挖完成后及时对掌子面及洞身素喷一层混凝土，安装上部分的钢支撑，锚喷支护，注浆小导管的施工。完成上部分的塌方处理后，且待上半部收敛变形稳定后再进行下部分的处理，依次循環推进。
6.2注浆导管施工
导管施工过程中，先采用YT28手风钻造孔，孔径φ50mm，达到设计孔深了，在采用YT28手风钻将小导管推至孔内，进行灌浆作业。
灌浆压力为0.3～0.5MPa，浆液水灰比：为1.5：1、1.1：1、0.8：1、0.5：1四个个比级，根据现场的灌浆效果，再不同施工部位确定不同的灌浆水灰比。
采用纯压法进行灌浆，灌浆结束标准为压力逐渐上升至设计压力，流量逐渐减少至10L/min以下，并持续10min可结束该孔注浆。
6.3钢拱架施工
钢拱架采用I18工字钢制作，安装间距50cm。采用锁脚锚杆对钢拱架进行固定，每榀钢拱架布置6根Φ25×4.5m的锚杆，两侧拱脚各一根，每侧边墙各两根。钢拱架之间采用Φ22螺纹钢焊接，间距1.0m，布置在钢拱架外侧，形成一系列纵向连接筋。
6.4钢筋网片制安
钢筋网采用φ8@15×15cm网片紧贴素喷混凝土面，网片与径向小导管焊接牢固，采用单层网片布置。
6.5喷锚施工
在每个塌方处理的循环中，人工开挖结束后，首先采用C25喷射混凝土封闭，厚度为3～5cm。在确保安全的前提下，进行钢筋网片与钢拱架的安装施工，然后对钢拱架进行喷护，喷混凝土厚度与钢拱架内表面持平。由于局部喷混凝土厚度较大，所以分3～5次进行，直至与钢拱架内表面齐平。喷混凝土结束后，及时将附着在钢拱架内侧上的混凝土及时清理，便于给后期混凝土施工时留足钢筋保护层。
6.6混凝土衬砌
混凝土衬砌及时跟进开挖施工，浇筑顺序为底板→边墙→顶拱了，采用组合钢模板，满堂脚手架支撑。
7、结语
7.1对于隧洞施工，必须详细的掌握地质资料，做好地质预报工作，对于不同的地质情况采取不同的施工措施，防止因措施不当而引起塌方。
7.2隧洞一旦塌方，不可盲目掘进。首先应对进行表面封闭，使其保持相对稳定，尽量减少扰动次数，避免造成二次塌方;其次，对塌方体进行灌浆处理，使得塌方渣体形成一个整体，提高岩石的强度级别，这是塌方处理的基础和关键。
7.3小导管灌浆、钢拱架、锚喷支护和混凝土衬砌在塌方段的成功应用，有效的阻止了二次塌方，是塌方处理的前提和关键。
作者：李大江 （1980—），男，甘肃皋兰人，工程师，主要从事水利水电工程施工技术及管理工作。