關(guān)于水工隧洞施工技術(shù)的探索

摘 要：在進(jìn)行水工隧洞施工過程中，保障隧洞的質(zhì)量以及安全的關(guān)鍵就是圍巖和砼襯砌之間的整體性。由此可得，在進(jìn)行隧洞施工過程中要對回填灌漿、襯砌施工以及固結(jié)灌漿這三道工序進(jìn)行合理的組織，精密的設(shè)計，必須嚴(yán)格的依據(jù)施工要求選擇適宜的施工措施以應(yīng)對不同的工序要求。文章集合了多個水工隧洞工程案例，從多個方面對隧洞的施工關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行歸納總結(jié)。

關(guān)鍵詞：水利工程；隧洞施工；施工技術(shù)

1 概述

近些年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的大力發(fā)展，水利工程建設(shè)項目得到了政府相關(guān)政策的扶持，水利工程項目猶如雨后春筍般呈現(xiàn)欣欣向榮的繁榮景象。水工隧道是水利建設(shè)的一項至關(guān)重要的分項工程，所以為實現(xiàn)對水工隧洞的質(zhì)量進(jìn)行有效控制，施工技術(shù)的重要性顯而易見。隧道施工工程質(zhì)量的好壞與當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)以及水文條件等環(huán)境因素息息相關(guān)，因此在進(jìn)行水工隧道的施工過程中，必須依據(jù)當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)特點選擇符合工程特點的施工技術(shù)進(jìn)行隧道輪廓的挖掘，同時需要進(jìn)行合理的砌筑以及支護(hù)對坑道圍巖進(jìn)行保護(hù)以防止其變形。在保障施工安全的前提下，嚴(yán)格遵守施工要求，從而使水工隧道的工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計規(guī)范要求，確保隧道能夠長期有效使用。

一般而言，水工隧洞在施工過程中需要經(jīng)歷異常復(fù)雜且繁瑣的開挖施工步驟，施工過程比較漫長，由于水工隧洞這種特殊的工程性質(zhì)，這就對施工技術(shù)人員提出了更高的施工要求，在施工過程中需要將其中的每一個工序銜接到位，從而使得每個工序的施工進(jìn)度都大幅度提升。一般情況下，水利工程隧洞能夠分為四種：特大型隧洞、大型隧洞、小型隧洞以及中型隧洞。其中，在水利工程中應(yīng)用最為廣泛的是中小型隧洞，也是數(shù)量最多的隧洞。

2 水工隧道施工方法

施工測量、鉆孔、爆破和清除危石這四個部分就是水工隧洞的技術(shù)關(guān)鍵。

2.1 施工測量

在進(jìn)行洞內(nèi)導(dǎo)線控制網(wǎng)的測量工作時一般使用全站儀。采用光電測距儀配水準(zhǔn)儀進(jìn)行施工測量。在進(jìn)行工程作業(yè)的測量工作時需要由專業(yè)的技術(shù)施工人員進(jìn)行實施，依據(jù)爆破設(shè)計的工程參數(shù)要求進(jìn)行點布孔位。開挖斷面的測量工作需要在噴混凝土之前進(jìn)行，測量間距需在5～10m之間。定期對洞軸線進(jìn)行全面測量、檢查，同時復(fù)測也是必不可少的，多次測量以確保測量控制工序質(zhì)量。此外，隨洞室開挖以及支護(hù)進(jìn)度，在在兩側(cè)洞壁及洞頂間隔20m之處設(shè)樁號標(biāo)志。

2.2 鉆孔

施工技術(shù)人員需要嚴(yán)格按照測量定出的腰線、中線、測量布孔以及開挖輪廓線進(jìn)行鉆孔作業(yè)。濕式風(fēng)鉆鉆孔時，首先進(jìn)行卡套、機(jī)身、螺栓、彈簧和支架的檢查，以確保其正常完好運行。若出現(xiàn)鉆桿不直、帶傷，供水異常，鉆孔堵塞等現(xiàn)象，需對其進(jìn)行及時修理或更換。為了避免出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，須將周邊孔的外偏角嚴(yán)格控制在設(shè)備所能達(dá)到的最小角度內(nèi)。掏槽孔以及光爆孔的偏差應(yīng)在5cm以內(nèi)，其它炮孔孔位偏差不應(yīng)大于10cm。

2.3 爆破施工要點

2.3.1 在進(jìn)行隧洞開挖工作之前，首先要設(shè)計詳細(xì)的爆破方案，周邊全部依據(jù)光面爆破方法實施，必須確保開挖斷面以及洞壁保持平整性。嚴(yán)格控制單響炸藥的使用量，盡可能的降低爆破對圍巖的干擾。

2.3.2 爆破試驗。在進(jìn)行施工過程中，根據(jù)巖石出覆狀況，制定初步爆破設(shè)計方案并上報，待監(jiān)理工程師審批后，方可實施爆破試驗。觀測現(xiàn)場爆破效果從而選擇合理的爆破參數(shù)，并結(jié)合現(xiàn)場巖石性質(zhì)與級別的變化程度對設(shè)計方案進(jìn)行調(diào)整。

2.3.3 爆破關(guān)鍵點。針對不同的圍巖以及開挖斷面，選擇適宜的爆破設(shè)計，鉆孔直徑在38～42mm之間，依據(jù)鉆孔設(shè)備以及圍巖類別來確定炮孔深度。一般情況下使用防水乳化炸藥?？變?nèi)利用非電導(dǎo)爆管進(jìn)行起爆，導(dǎo)爆管由雷管引爆，這樣可避免雜散電流引爆電雷管。為保障周邊光面爆破效果，同時減少爆破震動而引發(fā)的對圍巖的振動，周邊孔最好使用不耦合裝藥，以線性布置方式在周邊孔布置炸藥。采用毫秒微差起爆控制，引爆周邊孔以及內(nèi)圈炮孔。按操作規(guī)程進(jìn)行鉆孔作業(yè)，嚴(yán)格依據(jù)設(shè)計要求確定炮孔的深度、角度以及間距，確保除掏槽孔外的所有炮孔孔底都位于同一垂直面上。

2.4 清除危石

爆破工作完成之后，應(yīng)及時清除爆破產(chǎn)生的危石，同時對已開挖洞段的圍巖穩(wěn)定情況進(jìn)行多次檢測，對可能塌落的松動巖塊進(jìn)行清除。施工時，邊頂拱以及掌子面上殘留的危石及碎塊需使用反鏟清除，確保施工人員以及現(xiàn)場設(shè)備的安全，安全處理巖面破碎洞段后，可在隧洞上先噴一層厚度為5cm的混凝土，完成出渣工作后，再次進(jìn)行安全檢查及相應(yīng)處理。

3 支護(hù)施工要點

支護(hù)工程具有種類繁多、工程量大、工序之間干擾強(qiáng)的特點，會影響施工安全與進(jìn)度的關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)，因此支護(hù)工作對施工人員提出了更高的要求。為了安全、高效地順利完成此項工程，施工管理上要求技術(shù)人員做到科學(xué)有效地組織支護(hù)施工。

通常情況下，應(yīng)按照“早進(jìn)晚出”不刷坡、盡可能少刷坡的原則，利用隧洞進(jìn)口邊坡支護(hù)以及隧洞出口邊坡支護(hù)施工技術(shù)，從而進(jìn)行隧洞的進(jìn)口設(shè)計和出口，在設(shè)計之前，需要盡力為洞門設(shè)計提供有利條件。進(jìn)行設(shè)計時要先考慮無洞門設(shè)計，必須開設(shè)洞門的情況下，優(yōu)先考慮非擋墻洞門或者斜洞門設(shè)計等簡易型洞門設(shè)計。這樣一來，可以更加有力地保護(hù)洞口和洞口處的山體坡積層，從而減少對周邊環(huán)境不利影響，還能方便施工過程中人員設(shè)備的維修。通常采用開邊挖邊進(jìn)行支護(hù)的施工方式進(jìn)行邊坡支護(hù)。開挖巖石時，首先檢查環(huán)境，如存在不穩(wěn)定的巖體，使用錨桿實施支護(hù)預(yù)防，保障邊坡巖體的安全及穩(wěn)定性，錨桿的選用，需根據(jù)實際規(guī)格大小進(jìn)行選擇，除此之外，還可利用混凝土噴施的計劃加強(qiáng)其支護(hù)的可靠性從而防止支護(hù)難度過大。

3.1 質(zhì)量控制措施

3.1.1 支護(hù)工作在施工前，應(yīng)先檢查圍巖的參數(shù)，然后確定所支護(hù)的參數(shù)及支護(hù)的類型。緊跟開挖工作面及洞內(nèi)噴錨支護(hù)同時進(jìn)行，從而保證圍巖的穩(wěn)定性。

3.1.2 必須嚴(yán)格按照施工規(guī)范、規(guī)程進(jìn)行支護(hù)作業(yè)。隨機(jī)錨桿、超前錨桿以及系統(tǒng)錨桿的安裝方法，其中，有鉆孔和注漿等相關(guān)工藝，都需要經(jīng)過監(jiān)理工程師的審批。系統(tǒng)錨桿和鋼支撐必須依據(jù)施工圖紙標(biāo)注的要求實施。

3.2支護(hù)施工的幾種施工方式

3.2.1 系統(tǒng)砂漿錨桿施工。系統(tǒng)砂漿錨桿長度約為4.0m，錨桿需要嚴(yán)格依照施工圖紙要求在工廠進(jìn)行加工。在進(jìn)行施工時，必須精確測量錨桿鉆孔位置與鉆孔深度，將錨桿上的雜質(zhì)、鐵銹以及油污除去。使用錨桿臺車依據(jù)相關(guān)設(shè)計參數(shù)進(jìn)行鉆鑿錨桿孔眼，接著使用高壓風(fēng)將孔內(nèi)巖屑清除，最后利用錨桿臺車注漿相關(guān)設(shè)備將配制完成的砂漿從中空錨桿注入孔內(nèi)，注漿過程中須將孔口封堵，這樣才能使得孔內(nèi)注漿達(dá)到飽和。

3.2.2 掛鋼筋網(wǎng)。掛鋼筋網(wǎng)在噴砼施工分區(qū)之前進(jìn)行，掛網(wǎng)之前首先要噴一層3～5cm之間的厚砼。采用光面鋼筋，通常鋼筋間距為20cm×20cm，先在場外進(jìn)行編焊，完成之后運至工作面，將焊接完成的鋼筋在隧道作業(yè)平臺車上沿巖面鋪設(shè)，使用錨桿頭進(jìn)行點焊固定，利用膨脹螺栓加密固定中間部位，受噴面與鋼筋網(wǎng)之間的間隙應(yīng)小于3cm，混凝土保護(hù)層要大于2cm。

4 結(jié)束語

水工隧洞施工技術(shù)在水利工程中占有舉足輕重的地位，以最低的成本，取得最高效益是工程的最終目的。因此在施工過程中，在嚴(yán)格遵守施工方案的同時，要樹立創(chuàng)新意識，使水利工程施工技術(shù)不斷進(jìn)步、優(yōu)化，使我國的水利工程事業(yè)達(dá)到新的臺階。

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作者簡介：鄧厚展，身份證號：440281198506036615。