淺議水工隧洞的布置及灌漿的技術(shù)要點(diǎn)

摘要：隧洞灌漿主要是指用于水工隧洞、豎井、斜井和其他地下洞室的圍巖或混凝土（鋼襯）支護(hù)結(jié)構(gòu)加固、防滲的灌漿工程，較多使用的有回填灌漿、圍巖固結(jié)灌漿和接觸灌漿。

關(guān)鍵詞：水工隧洞；灌漿

中圖分類號(hào)：TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-0432（2012）-07-0222-1

1 水工隧洞的總體布置

根據(jù)樞紐任務(wù)，確定隧洞屬專建專用或是一洞多用。針對(duì)不同要求，結(jié)合地形和水流條件擬定進(jìn)口的位置、高程和相應(yīng)的布置；在選定線路方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)地形、地質(zhì)等條件，選擇進(jìn)口段的結(jié)構(gòu)型式，確定閘門在隧洞中的布置；確定洞身的縱向底坡和橫斷面的形狀及尺寸；根據(jù)地形、地質(zhì)、尾水位和施工條件等確定出口位置和底板高程，選用適宜的消能方式。

2 隧洞洞線選擇的原則

洞線直選在沿線地質(zhì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、巖體堅(jiān)硬完整、洞頂以上應(yīng)具有足夠的巖層厚度、地下水微弱和圍巖穩(wěn)定的地段，以減小作用于襯砌層上的山巖壓力和外水壓力；洞線要與巖層層面、構(gòu)造破碎帶和主要節(jié)理面有較大的交角；洞線在平面上應(yīng)力求短、直，這樣不僅可減少工程量、降低造價(jià)，而且可減小水頭損失，便于施工，并且具有良好的水流條件；進(jìn)出口應(yīng)選在覆蓋層或風(fēng)化層淺、巖石比較堅(jiān)固完整的陡坡地段，避開有嚴(yán)重的順卸荷裂縫、危巖和滑坡地帶；隧洞的縱坡應(yīng)滿足水流條件、運(yùn)行和維修的要求；泄水隧洞的出口方向要與下游河道順暢銜接，以減輕對(duì)岸邊的沖刷；洞線遇溝谷時(shí)，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文及施工條件，進(jìn)行繞溝或跨溝方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較；當(dāng)洞線穿過壩基、壩肩或其他建筑物地基時(shí)，要求隧洞與其他建筑物之間留有足夠的厚度，以滿足結(jié)構(gòu)和防滲上的要求；對(duì)于長(zhǎng)隧洞，為了增加工作面，加快施工進(jìn)度和均衡各段的工程量，便于通風(fēng)，根據(jù)地形、地質(zhì)條件，需要設(shè)置一些施工支洞或豎井。

3 隧洞灌漿的一般要求

3.1 施工順序

當(dāng)隧洞中同一部位有多種灌漿時(shí)，一般應(yīng)遵循先進(jìn)行較低壓力的灌漿，后進(jìn)行較高壓力的灌漿原則。具體可按照下列順序施工：在混凝土襯砌段內(nèi)的灌漿，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行回填灌漿，后進(jìn)行圍巖固結(jié)灌漿；當(dāng)該部位布置有帷幕灌漿或高壓固結(jié)灌漿時(shí)，應(yīng)當(dāng)先進(jìn)行回填灌漿和圍巖固結(jié)灌漿，后進(jìn)行帷幕灌漿或高壓固結(jié)灌漿。當(dāng)該部位的防滲帷幕是由上下兩層搭接而成時(shí)，宜先進(jìn)行水平銜接帷幕的灌漿，后進(jìn)行垂直帷幕的灌漿。有一些工程由于沒有按照正確的順序施工，致使施工資料混亂，嚴(yán)重者甚至導(dǎo)致隧洞襯砌混凝土開裂的事故；對(duì)于鋼板襯砌的隧洞，如鋼板襯砌是在混凝土澆筑后施工，各種灌漿的順序同上。如鋼板襯砌與混凝土澆筑同時(shí)完成時(shí)，則灌漿工程應(yīng)在鋼襯內(nèi)鉆孔或通過預(yù)留孔進(jìn)行；混凝土襯砌與圍巖之間的回填灌漿，應(yīng)在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%后進(jìn)行。如以齡期計(jì)算，建議在襯砌混凝土澆筑14d后進(jìn)行。有的時(shí)候工期很緊，可在襯砌混凝土中加入適量早強(qiáng)劑，這樣7d齡期的強(qiáng)度也可接近28d強(qiáng)度的70%左右；鋼襯接觸灌漿施工應(yīng)當(dāng)在混凝土溫度穩(wěn)定、體積收縮完成或基本完成以后，規(guī)范要求在襯砌混凝土澆筑結(jié)束60天后進(jìn)行。

3.2 施工布置

隧洞內(nèi)施工場(chǎng)地十分狹窄，有時(shí)候還有多個(gè)分部工程平行或交叉作業(yè)，因此搞好施工布置是實(shí)現(xiàn)安全施工，保證灌漿工程質(zhì)量和加快工程進(jìn)度的重要條件。

3.2.1 風(fēng)、水管及電纜布置 隧洞灌漿的供風(fēng)、供水干管及電纜干線應(yīng)通過支架架設(shè)在隧洞的側(cè)壁上，不得隨意平鋪在地板上。隧洞照明應(yīng)使用安全電壓，電線宜架設(shè)在隧洞頂拱上；通訊聯(lián)系。隧洞中施工時(shí)，洞外與洞內(nèi)、洞與洞之間聯(lián)系很不方便，因此通訊十分重要。應(yīng)當(dāng)鋪設(shè)電話線，建立起施工現(xiàn)場(chǎng)的電話網(wǎng)，并且最好能與后方辦公系統(tǒng)相連接。

3.2.2 保持良好通風(fēng) 一般說來，灌漿施工本身產(chǎn)生的廢氣很少，如隧洞能保持開挖和混凝土襯砌施工時(shí)的通風(fēng)狀況即可滿足灌漿施工要求。如需在隧洞中設(shè)置水泥漿攪拌站（制漿站），或需進(jìn)行化學(xué)灌漿時(shí)，則應(yīng)當(dāng)采取專門的通風(fēng)措施。當(dāng)相鄰工作面正在進(jìn)行開挖、混凝土澆筑等作業(yè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)防止這些工作面的廢氣 （炮煙、汽車尾氣等）對(duì)本施工區(qū)域的污染。

3.2.3 污水、泥漿和巖屑的排除 隧洞灌漿施工中，會(huì)產(chǎn)生大量的污水、泥漿和巖粉巖屑，必采取有效的排水清污措施。通常應(yīng)當(dāng)注意的是首先要及時(shí)清除巖屑巖渣和廢漿沉淀，盡量實(shí)現(xiàn)渣水分離。污水的排泄應(yīng)盡量利用地形實(shí)現(xiàn)自流，無法自流的可通過排水溝流至結(jié)構(gòu)物已有的集水井（或通過開挖、筑堰形成的臨時(shí)集水池）中，然后使用污水泵（渣漿泵）抽出洞外。

3.2.4 制輸漿系統(tǒng) 隧洞灌漿的水泥漿制漿站應(yīng)盡量布置在洞外，可布置在靠近洞口、交通方便的地方。如果隧洞很長(zhǎng)或兩個(gè)支洞間的距離很大時(shí)，可在其中間設(shè)立輸漿站，通過輸漿站將漿液輸送到灌漿機(jī)組。無論是風(fēng)、水、電、漿供應(yīng)，還是通訊、通風(fēng)、排水的各種管線的架設(shè)，通常都是自洞口至洞內(nèi)工作面或者自工作面至洞口，往往距離很長(zhǎng)，這一方面加大了臨時(shí)工程的工程量；另一方面也不利于管路和線路的運(yùn)行維護(hù)。

有許多工程充分利用地形高差，在地面和隧洞之間，或高程不同的多層隧洞之間，選擇適宜的地點(diǎn)鉆設(shè)連通孔，通過這些連通孔鋪設(shè)輸水、輸漿、管路和輸電、通訊線纜，或是用來通風(fēng)、排水，收到了很好的效果。鉆設(shè)連通孔時(shí)，要注意控制孔斜，保證鉆孔出口在預(yù)定的范圍內(nèi)施工臺(tái)架（臺(tái)車）。進(jìn)行隧洞灌漿特別是頂拱部位的灌漿時(shí)，必須搭設(shè)施工平臺(tái)，也可制造或購(gòu)買專用的設(shè)備。這種設(shè)備和平臺(tái)應(yīng)能同時(shí)滿足鉆孔和灌漿等各項(xiàng)操作的需要，應(yīng)能顧及保持隧洞的交通。根據(jù)具體條件，鉆灌平臺(tái)可選擇固定式和移動(dòng)式兩種。固定式就是腳手架；移動(dòng)式是一種鉆灌臺(tái)車。當(dāng)隧洞軸線很長(zhǎng)時(shí)，宜采用移動(dòng)式鉆灌臺(tái)車。移動(dòng)臺(tái)車可采用輪胎式及軌道式兩種形式，移動(dòng)方式可以為牽引和自行移動(dòng)。

作者簡(jiǎn)介：李維權(quán)（1969-），男，中專學(xué)歷，就職于公主嶺市十屋水利管理站，從事農(nóng)村水利工程管理工作。