應用技術
作者：鄧一兵
摘要 努爾加導流隧洞工程屬於Ⅳ～Ⅴ類圍岩隧洞，穩定性差，地質條件複雜。隧洞在施工過程中經過一段時間的探索，采用了短台階分步平行開挖作業法進行施工，在實際運用中取得很好的效果。
關鍵詞 水庫施工；軟岩；隧洞開挖
中圖分類號TV554 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）48-0134-02
1 工程概況，地質條件及設計情況
三屯河努爾加水庫工程位於新疆昌吉回族自治州境內的三屯河前山出山口附近，該樞紐工程由攔河壩、導流兼泄洪排沙洞、放水洞和表孔溢洪洞等主要建築物組成。
導流兼泄洪排沙洞為一條多功能隧洞，前期作為導流洞，後期承擔泄洪和水庫排沙的任務，布置在河床左岸。導流兼泄洪排沙洞導流期設計泄量179.15m3/s，最大泄量為361.9m3/s，進口段長173.78m，進口隧洞洞身為6.0m×6.5m的城門洞型，鋼筋混凝土襯厚0.8m；洞身段為無壓隧洞，長454.940m，洞徑為5.0×6.8m，斷麵形式為城門洞形，隧洞縱坡i=1/100。邊牆采用C25鋼筋混凝土襯砌，底板采用C40高性能鋼箭混凝土襯砌，襯厚0.6m。
水庫區工程地質條件
洞身段（0+000-0+463.927）；樁號0+000-0+300m圍岩為Ⅳ類，樁號0+300-0+463.927圍岩分類為V類。彈性抗力係數建議取800N/cm3，fk=1.5。
2 施工方案
本工程發電引水隧洞洞挖采用新奧法原理進行施工，采用初期支護與二次襯砌結合的方式進行，初期支護采用鋼筋格柵進行初步加固，對於部分地段打設錨杆加強岩石的整體性，各榀格柵拱架之間采用連接筋連成整體，格柵拱加外側掛設鋼筋網片，並做噴射砼施工，以此作為初期支護的施工內容；初期支護完成後（由於隧洞不長采用全線貫通），進行二次鋼筋砼襯砌，支護及二次襯砌均為城門洞形斷麵。
3 隧洞洞挖施工工藝原理
本工程采用分區分段進行施工，整個開挖斷麵采用分區施工，各分區又采用短台階依次施工作業法，先行施工頂拱，初期支護完成後，再進行兩側邊牆的開挖及初期支護施工，頂拱及兩側邊牆應及時閉合構成穩固的完整的初期支護體係，以保護圍岩的天然承載力，可以有效抑製圍岩變形。防止圍岩岩麵的破壞，通過收斂觀測及頂拱沉降監測變形情況，及時調整支護參數及施工方案襯砌施工時間，確保隧洞施工安全。
4 施工工藝
4.1 洞挖開挖
本工程隧洞洞挖采用兩台階多區分步法進行施工，先開挖上導洞Ⅰ區部分，主要指從洞頂弧形開挖線高程以下的1m範圍的區域，Ⅰ區由人工用風鎬、十字鎬等工具開挖至洞頂區域設計線以下1m範圍的區域，後由挖掘機配合出碴。當上導洞開挖完成後立即進行鋼筋拱架（兩側與直牆交接處設鎖腳錨杆）、網片和連係筋的安裝，並噴護C25砼至一襯設計線。達到一定強度後，再向掘進方向進行人工開挖，依次類推，完成一定距離後（保證挖掘機能夠完成開挖的作業空間），停止Ⅰ區的開挖，進行Ⅱ區域的洞挖；該區域指頂拱以下，兩側直牆處距邊牆開挖線1m~1.5m的範圍，由挖掘機破碎錘進行開挖或挖掘機直接進行開挖。此區開挖完成後，隧洞兩側與頂拱連通，形成核心土區域；Ⅱ區由挖掘機配合人工進行兩側槽挖，開挖至底板開挖高程後，進行鋼支撐（與頂拱支撐連接成一體）、掛網、砼噴護工作，最後由挖掘機（堅硬處由破碎錘進行開挖）開挖核心土台，該區域為Ⅲ區，由此完成整個斷麵的開挖。各分區開挖由人工用十字鎬或風鎬進行開挖，開挖料由人工配合挖掘機進行裝車除渣，並修至設計麵，每一分區開挖完成後立即進行格柵拱架架設、聯係筋安裝、掛網鋼筋安裝、噴護砼噴射等工藝的依次施工，至一襯設計線。每循環進尺一般控製在0.5m~1.2m左右。施工中頂拱與兩側邊牆台階應相錯一定距離。