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摘要：炭质板岩段隧洞围岩对水利隧道的稳定性具有十分严重的危害，引进先进施工工艺和科技设备，改善施工条件，才消除安全隐患，本文以南俄4水电站工程5#支洞施工为例，分析了炭质板岩段隧洞施工技术和质量控制措施，为推动隧道施工持续健康发展做出贡献。
关键词：炭质板岩隧洞；施工技术；质量控制
一、工程概况
南俄4水电站工程5#施工支洞布置在坝址下游约12.7km处，支洞进口底板高程970.15m，与主洞交点高程972.45，纵坡1.24%。断面尺寸5.8m×5.9m（城门洞型，V类围岩），上部圆弧半径3.318m，洞长185.26m，与引水隧洞交点桩号H12+737。
洞室内主要为炭质板岩，断层破碎带较多，节理裂隙极其发育。施工洞室位于地下水位以下，炭质板岩中局部炭质灰岩裸露，属极不稳定的V类围岩，炭质板岩易发生塑性变形，施工中需要及时采取强支护措施。同时施工中有渗水现象的存在，需要做好排水措施。
二、炭质板岩段隧洞围岩稳定分析
炭质板岩呈层状构造，在不同压力状况下其围岩的承重表现有所不同，炭质板岩是软岩的代表，实际施工时容易受到外力的破坏，岩体变形量大，有时施工时一个小的裂隙如果不及时加以治理，很多时候一个几厘米的裂隙会逐渐扩大为几米，以至于岩体整体被破坏，产生滑移或坍塌，破坏围岩影响工程的顺利施工。随着水利工程的不断发展，近年来涌现了大量的隧道工程，许多隧道工程需要穿过炭质板岩，是隧道建设施工中的难点，随着炭质板岩隧道工程施工的增多，相伴而生的事故也不断增多，像工程中出现的岩体滑落、塌方及掉块等问题，加大炭质板岩的研究已然成为当前迫切需要解决的问题，围岩主要是指在进行地下隧道建设施工时，有外力作用受开挖影响导致周边岩体的应力状态发生改变，比较常见的多为岩浆围岩和矿体围岩两种，接触破碎带、大型断层或风化强烈地带的岩体多受外力破坏严重，岩体较为松散，而对于泥岩、低变页岩等地带的岩体其自身强度相对较低，炭质板岩在隧道施工施工中其围岩属于V级别，施工施工中时常会出现小坍塌，侧壁较为稳定，但受到大震动时易坍塌，随着时代的发展，隧道围岩施工一直都是施工施工中的难点，像对隧道洞口进行施工时不仅会受到施工技术的影响同时也会受到多种外界因素的影响，像地质构造、洞口坡度情况、地下水及底层岩性等。像某隧道在开挖时整个岩体的受力情况被破坏，岩体局部或整体的受力将会重新分布，致使隧道内部结构发生变化，围岩出现裂缝或变形严重，经过治理拱顶下沉水平收敛保持在合理范围内，其岩体变形程度控制在20cm以内，整体工程符合要求。
三、炭质板岩段隧洞施工技术要点分析
在隧道施工时围岩出现问题是不可避免的，常有整体失稳、局部失稳、岩爆破坏、塌方等问题，影响围岩的稳定性。在实际施工中加大研究力度，组建专业技术人员深入施工地进行勘察，选择最佳的施工技术，引进先进设备，提高施工水平，保证施工施工顺利进行，提高隧道的稳固性安全性，便于人们日后放心使用。
1.水利隧道监测的实施
进行隧道监测期间，能够最直观的表现隧道围岩的变化就是通过周边水平收敛量的变化进行监测，这个监测数据内容比较丰富，如量测净空水平收敛数值、拱顶下沉数据等等。进行测量数据过程中，需要保证监测点之间的间距，按照标准的分类要求来说，四类或以上岩石的间距需要小于40m。并且在岩石的分界点的地方应该将间距适当的缩小，例如在变化的起始点应该增加不少于一个的拱顶下沉测点，并且设置不超过两个的收敛点。在涌水情况比较严重的时候，应该进行大幅的间距缩短，例如V类围岩之间的间距就应该减小为五至十米之间并且因为施工条件的限制，净空水平收敛点的设置应该随着环境的改变和技术的要求而不断更新，以便测得更精准的数据。因为在进行监测过程中需要完全依据规范进行监测两侧断面，对于数据的获取和处理，可以通过分析周边位置的变化数据进行推算隧道的变化趋势，进行隧道变形规律的总结。同时还可以通过拱顶的下沉量进行分析隧道的变形，可以为隧道的变形做出推算，通过拱顶的变化和周边水平变化的数据进行对比和分析，进而可以得出断面的详细信息。
2.水利隧道开挖与支护
当前在进行炭质板岩施工施工时多采用三台阶开挖，多通过整体分析和阶段性分析对隧道工程进行整体把控，以往国外设计者在对隧道进行设计时多是考虑空气动力学效应，通过理论分析和数据计算的方法，借助模拟实验确定施工施工方案，在实际施工时多事先进行支护处理，以期减轻围岩的承重，保证其稳定性，在对炭质板岩地施工围岩时特别是在大断面隧道开挖前一定要事先进行加固处理，做好支护工作，在施工时要减少超欠挖技术、大量喷射、湿喷钢纤维混凝土技术等，工程施工施工前一定要组建专业的施工团队，制定切实可行的施工方案，加大审核力度，确保数据信息科学合理，开挖前一定要准确把握建设地的地形地貌、地质结构、岩体的风化程度，做好防护、加固和排水工作，加大人才建设，组建专业的施工团队，建立全面的管控体系，对整个施工过程进行全面系统管控，规范工作人员的操作行为，有效规避围岩施工中不稳定问题的出现，事先可以制定应急方案，保证工程施工顺利完成，引进先进的机械设备和施工技艺，提高施工质量。施工时不仅要考虑地质条件还要考虑外界影响因素，施工单位在进行该工程施工时事先应制定应急预案，且组织员工进行多次演练，不仅能提高工程施工质量，缩短时间，还保证工作人员的人身安全。
四、结束语
总而言之，我国在隧道建设方面还有许多不足，加大研究力度，结合施工中出现的实际问题，提出相應的优化策略，有效提高施工质量和工作效率，清除安全隐患，推动施工施工顺利进行，组建专业团队，严格按照相关规定和施工方案进行科学施工，根据施工地的实际条件选择最佳施工技术，像新奥法提倡的早喷锚早支护，确保工程建设顺利进行，提高工程施工质量，便于日后顺利投入使用。
参考文献：
[1]谢小鱼.浅埋偏压大跨度隧道风险评估与围岩稳定性研究[D].湘潭：湖南科技大学，2014.
[2]郭永平.炭质板岩隧道动态设计优化与大变形控制研究[J].新材料新装饰，2014（07）.
[3]张礼仁.浅埋偏压炭质板岩隧道力学行为与稳定性研究[D].北京：中国科学院大学，2015.
（作者单位：中国水利水电第十工程局有限公司）
关键词：炭质板岩隧洞；施工技术；质量控制
一、工程概况
南俄4水电站工程5#施工支洞布置在坝址下游约12.7km处，支洞进口底板高程970.15m，与主洞交点高程972.45，纵坡1.24%。断面尺寸5.8m×5.9m（城门洞型，V类围岩），上部圆弧半径3.318m，洞长185.26m，与引水隧洞交点桩号H12+737。
洞室内主要为炭质板岩，断层破碎带较多，节理裂隙极其发育。施工洞室位于地下水位以下，炭质板岩中局部炭质灰岩裸露，属极不稳定的V类围岩，炭质板岩易发生塑性变形，施工中需要及时采取强支护措施。同时施工中有渗水现象的存在，需要做好排水措施。
二、炭质板岩段隧洞围岩稳定分析
炭质板岩呈层状构造，在不同压力状况下其围岩的承重表现有所不同，炭质板岩是软岩的代表，实际施工时容易受到外力的破坏，岩体变形量大，有时施工时一个小的裂隙如果不及时加以治理，很多时候一个几厘米的裂隙会逐渐扩大为几米，以至于岩体整体被破坏，产生滑移或坍塌，破坏围岩影响工程的顺利施工。随着水利工程的不断发展，近年来涌现了大量的隧道工程，许多隧道工程需要穿过炭质板岩，是隧道建设施工中的难点，随着炭质板岩隧道工程施工的增多，相伴而生的事故也不断增多，像工程中出现的岩体滑落、塌方及掉块等问题，加大炭质板岩的研究已然成为当前迫切需要解决的问题，围岩主要是指在进行地下隧道建设施工时，有外力作用受开挖影响导致周边岩体的应力状态发生改变，比较常见的多为岩浆围岩和矿体围岩两种，接触破碎带、大型断层或风化强烈地带的岩体多受外力破坏严重，岩体较为松散，而对于泥岩、低变页岩等地带的岩体其自身强度相对较低，炭质板岩在隧道施工施工中其围岩属于V级别，施工施工中时常会出现小坍塌，侧壁较为稳定，但受到大震动时易坍塌，随着时代的发展，隧道围岩施工一直都是施工施工中的难点，像对隧道洞口进行施工时不仅会受到施工技术的影响同时也会受到多种外界因素的影响，像地质构造、洞口坡度情况、地下水及底层岩性等。像某隧道在开挖时整个岩体的受力情况被破坏，岩体局部或整体的受力将会重新分布，致使隧道内部结构发生变化，围岩出现裂缝或变形严重，经过治理拱顶下沉水平收敛保持在合理范围内，其岩体变形程度控制在20cm以内，整体工程符合要求。
三、炭质板岩段隧洞施工技术要点分析
在隧道施工时围岩出现问题是不可避免的，常有整体失稳、局部失稳、岩爆破坏、塌方等问题，影响围岩的稳定性。在实际施工中加大研究力度，组建专业技术人员深入施工地进行勘察，选择最佳的施工技术，引进先进设备，提高施工水平，保证施工施工顺利进行，提高隧道的稳固性安全性，便于人们日后放心使用。
1.水利隧道监测的实施
进行隧道监测期间，能够最直观的表现隧道围岩的变化就是通过周边水平收敛量的变化进行监测，这个监测数据内容比较丰富，如量测净空水平收敛数值、拱顶下沉数据等等。进行测量数据过程中，需要保证监测点之间的间距，按照标准的分类要求来说，四类或以上岩石的间距需要小于40m。并且在岩石的分界点的地方应该将间距适当的缩小，例如在变化的起始点应该增加不少于一个的拱顶下沉测点，并且设置不超过两个的收敛点。在涌水情况比较严重的时候，应该进行大幅的间距缩短，例如V类围岩之间的间距就应该减小为五至十米之间并且因为施工条件的限制，净空水平收敛点的设置应该随着环境的改变和技术的要求而不断更新，以便测得更精准的数据。因为在进行监测过程中需要完全依据规范进行监测两侧断面，对于数据的获取和处理，可以通过分析周边位置的变化数据进行推算隧道的变化趋势，进行隧道变形规律的总结。同时还可以通过拱顶的下沉量进行分析隧道的变形，可以为隧道的变形做出推算，通过拱顶的变化和周边水平变化的数据进行对比和分析，进而可以得出断面的详细信息。
2.水利隧道开挖与支护
当前在进行炭质板岩施工施工时多采用三台阶开挖，多通过整体分析和阶段性分析对隧道工程进行整体把控，以往国外设计者在对隧道进行设计时多是考虑空气动力学效应，通过理论分析和数据计算的方法，借助模拟实验确定施工施工方案，在实际施工时多事先进行支护处理，以期减轻围岩的承重，保证其稳定性，在对炭质板岩地施工围岩时特别是在大断面隧道开挖前一定要事先进行加固处理，做好支护工作，在施工时要减少超欠挖技术、大量喷射、湿喷钢纤维混凝土技术等，工程施工施工前一定要组建专业的施工团队，制定切实可行的施工方案，加大审核力度，确保数据信息科学合理，开挖前一定要准确把握建设地的地形地貌、地质结构、岩体的风化程度，做好防护、加固和排水工作，加大人才建设，组建专业的施工团队，建立全面的管控体系，对整个施工过程进行全面系统管控，规范工作人员的操作行为，有效规避围岩施工中不稳定问题的出现，事先可以制定应急方案，保证工程施工顺利完成，引进先进的机械设备和施工技艺，提高施工质量。施工时不仅要考虑地质条件还要考虑外界影响因素，施工单位在进行该工程施工时事先应制定应急预案，且组织员工进行多次演练，不仅能提高工程施工质量，缩短时间，还保证工作人员的人身安全。
四、结束语
总而言之，我国在隧道建设方面还有许多不足，加大研究力度，结合施工中出现的实际问题，提出相應的优化策略，有效提高施工质量和工作效率，清除安全隐患，推动施工施工顺利进行，组建专业团队，严格按照相关规定和施工方案进行科学施工，根据施工地的实际条件选择最佳施工技术，像新奥法提倡的早喷锚早支护，确保工程建设顺利进行，提高工程施工质量，便于日后顺利投入使用。
参考文献：
[1]谢小鱼.浅埋偏压大跨度隧道风险评估与围岩稳定性研究[D].湘潭：湖南科技大学，2014.
[2]郭永平.炭质板岩隧道动态设计优化与大变形控制研究[J].新材料新装饰，2014（07）.
[3]张礼仁.浅埋偏压炭质板岩隧道力学行为与稳定性研究[D].北京：中国科学院大学，2015.
（作者单位：中国水利水电第十工程局有限公司）