引水隧洞施工技術(shù)淺析

□ 周毅力（貴州省安順市水利建設(shè)管理中心站）

0 引言

水利建設(shè)是我國重要的基礎(chǔ)設(shè)施工程，其建設(shè)能夠有效地利用水資源，達到除害興利的目的，對整個社會生產(chǎn)具有非常重要的作用。但是水利工程建設(shè)相當(dāng)復(fù)雜，涵蓋眾多方面，例如分為引水隧洞、輸水隧洞等方面，因此，在水利工程建設(shè)時，必須要針對不同方面，采取科學(xué)的施工技術(shù)，進行針對性的施工。文章以水庫建設(shè)中引水隧洞環(huán)節(jié)為要點，論述其具體施工技術(shù)。

1 工程概況

安順市“引千入虹”水利工程是本市“十一五”期末動工建設(shè)的一個重點水利工程。項目位于安順市西秀區(qū)和開發(fā)區(qū)，該項目是通過工程措施將千峰河的地表徑流引入安順城區(qū)貫城河上游東支流上的虹山水庫。工程涉及千峰河及木檔河、洋平河，可利用集水總面積為91 km2。通過改造1.41 km引水渠（貓貓洞總干渠）、新建1.22 km的引水渠和開挖8.85 km的引水隧洞(設(shè)計斷面為：底寬2m，直墻段高1.62m，拱高0.61m，水深1.39m，流速1.08m/s，最大引水流量3m3/s)，枯水年可將千峰河1.53億m3的余水量引進虹山水庫。

2 引水隧洞施工關(guān)鍵技術(shù)

2.1 引水隧洞開挖施工技術(shù)

引水隧洞開挖時引水隧洞施工的首要環(huán)節(jié)，也是重要的環(huán)節(jié)。其施工工序為：施工準(zhǔn)備（爆破試驗）→測量放線→布孔→鉆孔→驗孔→裝藥堵塞→網(wǎng)絡(luò)連接→起爆→爆后安全檢查→清理掌子面→出碴→地質(zhì)編錄→錨噴支護→下一循環(huán)施工（調(diào)整爆破參數(shù)）隧洞開挖全部采用中間直線掏槽，全斷面掘進的方法施工，開挖邊線采用光爆成型。開挖施工利用鉆爆臺車采用YT28型氣腿鉆鉆孔，鉆孔孔徑、孔深必須要依據(jù)設(shè)計中確定的爆破參數(shù)進行。炸藥采用2#巖石銨銻炸藥，掏槽形式采用單空孔菱形。掏槽孔及主爆孔采用底部集中裝藥結(jié)構(gòu)，利用非電毫秒導(dǎo)爆管聯(lián)網(wǎng)起爆，周邊光面爆破為減小對開挖面的破壞，采用間隔裝藥結(jié)構(gòu)，利用導(dǎo)爆索聯(lián)網(wǎng)起爆。爆破后，首先由炮工和安全員對爆破作業(yè)面進行安全檢查，如發(fā)現(xiàn)啞炮必須及時處理，發(fā)現(xiàn)危石及時清撬清除，經(jīng)檢查確保施工面安全后，方可解除警戒，繼續(xù)進行施工。爆破后石渣采用挖裝機進洞裝碴，裝五征拖拉機（自卸車）運至監(jiān)理工程師指定棄碴場。洞室開挖嚴禁欠挖，超挖在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

2.2 引水隧洞施工中錨噴支護

2.2.1 關(guān)于錨桿施工

引水隧洞開挖以后即要進行錨桿施工，在該工程中關(guān)于錨桿施工采用砂漿錨桿，且實用“先注漿，后插錨桿”的施工方法。其工藝流程為：施工準(zhǔn)備→放樣布孔→鉆孔→清孔驗收→砂漿拌制→注漿→安裝錨桿。引水隧洞圍巖類別為Ⅲ-Ⅳ，引水隧洞開挖后，根據(jù)揭露圍巖情況選擇支護方式，設(shè)計Ⅲ類圍巖掛網(wǎng)錨噴支護，Ⅳ類圍巖一次支護為掛網(wǎng)噴錨。Ⅲ類圍巖設(shè)計支護采用掛網(wǎng)噴C25混凝土，厚度10 cm，采用φ6鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)間距20 cm×20 cm，錨桿為Φ22鋼筋，分兩序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。Ⅳ類圍巖設(shè)計支護采用掛網(wǎng)噴C20混凝土，厚度10 cm，采用φ6鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)間距20 cm×20 cm，錨桿為Φ22鋼筋，分兩序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。根據(jù)圍巖情況確定錨桿孔位并做出標(biāo)記，開孔允許偏差為100mm。錨桿采用YT28鑿巖機鉆孔，錨桿的孔軸方向垂直開挖面，局部加固錨桿的孔軸方向應(yīng)與可能滑動面的傾向相反，其與滑動面的交角應(yīng)>450。

2.2.2 噴混凝土施工

噴混凝土施工是引水隧洞施工工程中的重要環(huán)節(jié)，其具體施工要在錨桿以及鋼筋網(wǎng)經(jīng)檢驗合格后進行。具體的施工，要注意以下要點：噴射混凝土前，做好受噴面的地質(zhì)描述，對噴射面進行檢查和清理，清除開挖面飛浮石、危石、墻角石渣和堆積物，在受噴面設(shè)置控制噴層厚度的標(biāo)志，可采用鋼筋頭。設(shè)計噴射混凝土為C20混凝土，噴射厚度為0.10m?；炷敛捎肑ZC350攪拌機攪拌，混凝土攪拌時間≥120 s，拖拉機運輸至施工洞內(nèi)攪拌?；炷敛捎肞Z/6型混凝土噴射機施工，噴頭與受噴面垂直，并保持0.60～1m的噴射距離，噴射混凝土作業(yè)分片分層一次進行，噴射順序自下而上。采用分層噴射混凝土?xí)r，分層厚度為5 cm，后一層混凝土在前一層混凝土終凝后進行，若終凝超過1h后施工時，應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層面。兩次循環(huán)作業(yè)的噴射混凝土應(yīng)有200mm搭接長度，搭接長度的起伏控制在允許范圍內(nèi)。噴射混凝土表面應(yīng)平整，平均起伏差控制在50mm以內(nèi)；噴射混凝土的回彈率，邊墻≤15%，頂拱≤25%。噴射作業(yè)緊跟開挖工作面，混凝土終凝至開挖放炮時間≥3 h。

2.3 引水隧洞工程排水技術(shù)

2.3.1 引水隧洞施工排水

在引水隧洞的施工中，必須要做好排水工作，首先是關(guān)于施工排水，主要包括施工廢水和洞內(nèi)滲水、漏水。在引水隧洞洞內(nèi)設(shè)2.50 kW潛水泵抽排洞內(nèi)滲水及施工廢水，施工過程中根據(jù)洞內(nèi)實際情況，可在底板一側(cè)設(shè)置臨時排水溝或增設(shè)排水設(shè)備，以滿足施工期洞內(nèi)排水需要。

2.3.2 引水隧洞結(jié)構(gòu)排水

在整個引水隧洞工程排水中，還應(yīng)當(dāng)進行結(jié)構(gòu)排水。引水隧洞圍巖為Ⅲ-Ⅳ類巖石，洞內(nèi)結(jié)構(gòu)排水根據(jù)地下水發(fā)育程度和開挖后地質(zhì)揭示情況進行相應(yīng)處理。若洞室邊墻、頂拱巖石開挖面出現(xiàn)滲水或漏水，根據(jù)滲水或漏水量大小，噴射混凝土施工前，在滲水點設(shè)置Φ30PVC管引排，排水管安裝后進行噴射混凝土作業(yè)；若噴射混凝土后發(fā)現(xiàn)滲水點，采用風(fēng)鉆在滲水處鉆孔，安設(shè)排水管引排。

3 引水隧洞施工保障措施

3.1 施工質(zhì)量保證措施

引水隧洞的施工是水庫建設(shè)的重要組成部分，其對于群眾的生活生產(chǎn)具有非常重要的現(xiàn)實意義。另外，引水隧洞施工質(zhì)量對社會生活生產(chǎn)具有直接的影響，必須要確保其質(zhì)量，否則會給群眾生命財產(chǎn)帶來嚴重的危害。所以，該工程施工中重點抓好質(zhì)量控制要點，確保了工程的最終質(zhì)量。具體的質(zhì)量控制要點有：錨桿孔位開孔允許偏差≤100mm。引水隧洞工程用原材料經(jīng)檢驗合格后方可使用?；炷僚浜媳缺仨毻ㄟ^試驗，配合比滿足設(shè)計技術(shù)指標(biāo)和施工要求，經(jīng)監(jiān)理工程師審批后方可使用?；炷僚淞蠁谓?jīng)校核后簽發(fā)，嚴格按照簽發(fā)的配料單進行配料，混凝土攪拌時間≥120 s。鉆孔孔深、孔距符合圖紙要求，鉆孔至設(shè)計深度進行清孔，將孔內(nèi)巖粉和積水洗吹干凈后，清孔后請監(jiān)理工程師驗孔。噴射混凝土前，做好受噴面的地質(zhì)描述，對噴射面進行檢查和清理，清除開挖面飛浮石、危石、墻角石渣和堆積物，在受噴面設(shè)置控制噴層厚度的標(biāo)志，可采用鋼筋頭。噴頭與受噴面垂直，并保持0.60～1m的噴射距離，噴射混凝土作業(yè)分片分層一次進行，噴射順序自下而上。采用分層噴射混凝土?xí)r，分層厚度為5 cm，后一層混凝土在前一層混凝土終凝后進行，若終凝超過1 h后施工時，應(yīng)先用風(fēng)水清洗噴層面。

3.2 施工安全保障措施

在任何一個工程的開展之中，必須要將安全作為工作的出發(fā)點與落腳點，為施工制定完善的安全保障體系，確保工程安全。該工程為了落實安全施工，認真落實安全制度。貫徹“安全第一，預(yù)防為主”的方針，本著“安全生產(chǎn)是企業(yè)永恒的主題”的原則，嚴格執(zhí)行國家制定的安全生產(chǎn)的方針政策及現(xiàn)行的有關(guān)安全技術(shù)規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)，嚴格安全獎懲規(guī)定，做到有章必循，確保施工安全。認真執(zhí)行以下安全生產(chǎn)制度：安全生產(chǎn)責(zé)任制、班前安全生產(chǎn)講話制、安全技術(shù)交底工作制、臨時設(shè)施檢查驗收制、安全操作掛牌制、安全生產(chǎn)獎懲制等。

4 結(jié)語

總之，引水隧道施工是水庫建設(shè)的重要組成部分，其施工質(zhì)量直接影響到水庫的使用功能。因此，在具體施工中必須要重視相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，并注意采用科學(xué)的保障措施，從而保障施工質(zhì)量。

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