本發(fā)明屬于隧洞掘進的方法技術領域，具體涉及到一種西域礫巖Ⅴ類圍巖導流兼泄洪沖砂洞全斷面開挖施工方法。

背景技術：

新疆奴爾水利樞紐工程由碾壓式瀝青混凝土心墻壩、左岸導流兼泄洪沖沙洞、左岸表孔溢洪洞、左岸發(fā)電引水洞、及發(fā)電廠房等主要建筑物組成。

其中，導流兼泄洪沖砂洞采用龍?zhí)ь^與導流洞結合的方式，布置于河床左岸，由進口引渠段、閘井段、漸變段和洞身段組成，全長848m。洞身段主要開挖尺寸為導流洞3.5m×4.0m的城門洞，縱坡i＝0.0084；泄洪洞為直徑4m的圓洞，縱坡i＝0.0174，其中有2個轉彎段分別為0+75～0+108m，轉彎半徑30m，角度63°；洞身段位于西域礫巖微風化-新鮮巖體內，巖體較完整、結構面不發(fā)育，隧洞圍巖類別屬Ⅳ類，洞頂上覆西域礫巖，厚度為24～87m；洞身段大部分位于中更新統沖積砂卵礫石，成洞條件差，存在塌方和掉塊，隧洞圍巖類別屬Ⅴ類，少部分位于基巖強弱風化層內，隧洞圍巖類別屬Ⅴ類。

按照常規(guī)施工辦法Ⅴ類圍巖不宜采用全斷面法開挖，主要采用臺階法、預留核心土法、中隔壁法，全斷面開挖主要采用盾構法、TBM法。

根據現場開挖跟蹤檢查發(fā)現，人工開挖進度嚴重滯后，并存在一定的安全風險；分臺階開挖因開挖斷面尺寸較小，實施難度較大；反鏟開挖只適合膠結極松散洞段，膠結稍密洞段實施難度較大。

技術實現要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種效率高、進度快、成本低、安全系數 高的Ⅴ類圍巖導流兼泄洪沖砂洞全斷面開挖施工方法。

解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種西域礫巖Ⅴ類圍巖導流兼泄洪沖砂洞全斷面開挖施工方法，包括以下步驟：

(1)根據設計圖紙中開挖斷面尺寸，采用激光導向儀指向，用全站儀對掌子面進行放樣；

(2)采用機械式短進尺全斷面開挖法對西域礫巖Ⅴ類圍巖隧洞進行開挖，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(2)中初期支護包括：a、安裝鋼拱架；b、掛網；c、噴射混凝土。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的鋼拱架榀間距0.6～1.5m。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的噴射混凝土采用干噴法，自下而上分層噴射，每層厚度為0.04～0.07m,各層噴射間隔時間為30min～60min。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(2)中Ⅴ類圍巖是微膠結密實砂礫石層，采用免爆全斷面開挖，預留0.2m厚保護層，人工風鎬開挖，循環(huán)進尺1.0～1.5m，鋼拱架榀間距為1～1.5m。

作為一種優(yōu)選的技術方案，所述的步驟(2)中Ⅴ類圍巖是微膠結、稍密實砂礫石層，采用反鏟全斷面開挖，預留0.5m厚保護層，人工撬杠開挖，循環(huán)進尺0.5～1.0m，鋼拱架榀間距為0.6～1m。

本發(fā)明的有益效果如下：

本發(fā)明針對西域礫巖Ⅴ類圍巖采用免爆全斷面開挖或反鏟全斷面開挖，具有挖進度快，效率高，適用性強，投入人力資源較少，安全系數高，綜合成本低。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于下述的實施方式。

實施例1

一種西域礫巖Ⅴ類圍巖導流兼泄洪沖砂洞全斷面開挖施工方法，包括以下步驟：

(1)根據設計圖紙中開挖斷面尺寸，采用激光導向儀指向，用全站儀對掌子面進行放樣；

(2)本實施例的西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結密實砂礫石層，采用免爆全斷面開挖，預留0.2m厚保護層，人工風鎬開挖，循環(huán)進尺1.2m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護；

初期支護包括：a、安裝鋼拱架；b、掛網；c、噴射混凝土。

a、安裝鋼拱架包括以下步驟：

1)測量定位

首先測定出線路中線，確定高程，然后再測定其橫向位置；鋼拱架設于曲線上時，安設方向為該點的法線方向；安設于直線上時，安設方向與線路中線垂直；每榀的位置定位準確，上下、左右偏差小于0.05m，斜度＜2°；

2)在隧洞初噴混凝土后，鋼拱架按照先側墻后頂拱的順序安裝，鋼拱架通過鎖腳錨桿固定在隧洞壁上，相鄰兩鋼拱架榀間距為1.2m，相鄰兩榀鋼拱架采用Φ22鋼筋相連，形成縱向連接系；

b、掛網

鋼拱架安裝完成之后，人工綁扎鋼筋網片并與鋼拱架連接，安裝成型后網片距噴射面不小于0.05m。

c、噴射混凝土

噴射混凝土采用干噴法，自下而上分層噴射，每層厚度為0.055m,前一層噴射完畢，間隔時間為50min后，用鋼制刷將表面乳皮清除，并用風水將噴層面清洗干凈，進行下一層噴射，直至噴射混凝土表面平整，不出現干斑、疏松、脫空、裂縫、 露筋等現象，停止噴射，等待混凝土表層凝固后，開始噴水養(yǎng)護。

實施例2

在本實施例中，西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結密實砂礫石層，采用免爆全斷面開挖，預留0.2m厚保護層，人工風鎬開挖，循環(huán)進尺1m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護，相鄰兩鋼拱架榀間距為1m。其他施工步驟與實施例1相同。

實施例3

在本實施例中，西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結密實砂礫石層，采用免爆全斷面開挖，預留0.2m厚保護層，人工風鎬開挖，循環(huán)進尺1.5m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護，相鄰兩鋼拱架榀間距為1.5m。其他施工步驟與實施例1相同。

實施例4

在本實施例中，西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結、稍密實砂礫石層，采用反鏟全斷面開挖，預留0.5m厚保護層，人工撬杠開挖，循環(huán)進尺0.8m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護，相鄰兩鋼拱架榀間距為0.8m。其他施工步驟與實施例1相同。

實施例5

在本實施例中，西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結、稍密實砂礫石層，采用反鏟全斷面開挖，預留0.5m厚保護層，人工撬杠開挖，循環(huán)進尺0.5m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護，相鄰兩鋼拱架榀間距為0.6m。其他施工步驟與實施例1相同。

實施例6

在本實施例中，西域礫巖Ⅴ類圍巖是微膠結、稍密實砂礫石層，采用反鏟全斷面開挖，預留0.5m厚保護層，人工撬杠開挖，循環(huán)進尺1m，開挖一個循環(huán)進尺之后，進行初期支護，相鄰兩鋼拱架榀間距為1m。其他施工步驟與實施例1相同。