治理和預(yù)防施工期水利隧道塌方的工藝探究和分析

趙鵬偉

海原縣水務(wù)局

治理和預(yù)防施工期水利隧道塌方的工藝探究和分析

趙鵬偉

海原縣水務(wù)局

在水利隧道工程施工期間必須做好水利隧道塌方的預(yù)防工作，本文將簡(jiǎn)單介紹水利隧道工程概況，論述施工期水利隧道塌方的治理措施，分析工程施工中需要注意的問(wèn)題，并提出施工建議。

預(yù)防；治理；施工期；水利隧道塌方；工藝

在水利隧道工程施工過(guò)程中，必須采取相應(yīng)的治理措施，全面預(yù)防水利隧道發(fā)生塌方才能保證施工人員的生命安全，提高工程治理，維護(hù)水利工程的安全與穩(wěn)定。本文將簡(jiǎn)單介紹水利隧道工程概況，系統(tǒng)論述施工期水利隧道塌方的治理措施，分析工程施工中需要注意的問(wèn)題，從做好地形測(cè)量工作，用“沉管法”開(kāi)鑿隧道和用“盾構(gòu)法”掘進(jìn)隧道等三個(gè)方面來(lái)淺談水利隧道工程的施工建議。

一、工程概況

水利隧道工程分為鐵路和公路兩種隧道，公路大多是4條車(chē)道，最多可達(dá)6到8個(gè)車(chē)道；鐵道基本上都采用了雙線鐵路。該項(xiàng)工程可以發(fā)揮活塞作用，降低隧道內(nèi)的廢氣，防止環(huán)境污染，而且具備靈活的導(dǎo)向性。

二、施工期水利隧道塌方的治理措施

（一）避免導(dǎo)管出現(xiàn)提漏現(xiàn)象

如果導(dǎo)管出現(xiàn)提漏現(xiàn)象，就會(huì)造成輸漿管道堵塞，長(zhǎng)期下去必然會(huì)影響水利隧道的安全質(zhì)量。因此，施工人員在安裝導(dǎo)管之前要仔細(xì)檢查所有的相關(guān)配件，一旦發(fā)現(xiàn)哪個(gè)配件有裂縫或者砂眼，就要立刻進(jìn)行通水試驗(yàn)，檢驗(yàn)不合格就不能使用。如果管道接口處不嚴(yán)密，施工人員應(yīng)該用適量的麻絲均勻嵌入纏繞，將其固定，并用水泥灰將其嵌實(shí)。

（二）及時(shí)清理隧道內(nèi)部松動(dòng)的巖石

防止水利隧道工程塌方，必須及時(shí)清理隧道內(nèi)部松動(dòng)的巖石和土層，增加塌坑的密實(shí)度，對(duì)于含沙量大、碎石多的黏土應(yīng)采取相應(yīng)的處理和搬運(yùn)。

（三）控制好水利隧道工程的混凝土質(zhì)量

從嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，水利隧道工程所使用的混凝土通常為C40混凝土，其彈性模量應(yīng)保持在3.25×102MPa，密度大多是每立方米26KN，必須將泊松比值控制在1：0.167，在施工前要按照標(biāo)準(zhǔn)要求來(lái)配置混凝土，先檢驗(yàn)高性能混凝土是否為優(yōu)質(zhì)C40混凝土，如果不是必須立刻調(diào)換，并做好澆筑與振搗工作，完畢后，要用聚乙烯所制作的保護(hù)膜來(lái)維護(hù)混凝土，注意保持混凝土的濕潤(rùn)性，最后再拆除保護(hù)膜并檢驗(yàn)混凝土工藝質(zhì)量，這樣可以確保水利隧道工程的混凝土質(zhì)量，防止因混凝土松軟而導(dǎo)致的塌方事件。

三、工程施工中需注意的問(wèn)題

（一）控制好鋼筋籠，避免隧道倒塌

控制好鋼筋籠可以有效避免水利隧道倒塌，首先要將鋼筋籠的放置位置確定在距離鋼筋籠底部3米到1米之間。其次，要確保鋼筋籠初始位置的準(zhǔn)確性，并將其與孔口進(jìn)行牢牢固定，埋設(shè)導(dǎo)管的時(shí)候必須將埋置深度控制在2到4米之間，然后做好鋼筋籠的灌漿，這樣可以維護(hù)隧道的穩(wěn)定性。

（二）避免出現(xiàn)卡管問(wèn)題

避免卡管問(wèn)題則需要做好三步工作，先測(cè)量導(dǎo)管的埋深結(jié)果，確定將導(dǎo)管安全埋深位置，然后在提升導(dǎo)管時(shí)注意加快混凝土的下落速度，加長(zhǎng)上部導(dǎo)管的長(zhǎng)度以增加灌注混凝土的沖擊力。其次，要采用“二次吹球法”來(lái)防止卡管造成的危害，可以將導(dǎo)管插入已經(jīng)入灌的混凝土中，深度必須保持在0.5到0.8米之間，然后再進(jìn)行二次封底，封底方法一般都是用的是水下封底法。

（三）解決斷樁問(wèn)題

解決段樁問(wèn)題也就是降低斷樁現(xiàn)象帶來(lái)的損失，其有效方法有三種，可以使用沖擊鉆清除占設(shè)計(jì)樁三分之一左右的斷樁截面的灌注漿，然后再將其恢復(fù)原位，第二種方法是先用鉆孔壁加固占據(jù)設(shè)計(jì)樁三分之二以上的斷樁截面，再接長(zhǎng)鉆孔樁。第三種方法是將處于設(shè)計(jì)樁三分之二與三分之一之間的斷樁截面進(jìn)行變更設(shè)計(jì)。

四、施工建議

（一）做好地形測(cè)量工作

在施工期間，首先應(yīng)注意利用GPS RTK技術(shù)測(cè)量地表地形，采集水利工程所需要的數(shù)據(jù)信息。如果地表坡度較陡，相對(duì)高差大，就要將GPS RTK技術(shù)和全站儀相配合來(lái)測(cè)量地形。此外，在測(cè)量水下地形的時(shí)候，要借助光學(xué)儀器來(lái)進(jìn)行定位。主要運(yùn)用前方交會(huì)法、后方交會(huì)法、側(cè)方交會(huì)法、視距極坐標(biāo)法和導(dǎo)標(biāo)一角法來(lái)測(cè)量水下地形。

（二）用“沉管法”開(kāi)鑿隧道

用“沉管法”開(kāi)鑿隧道就是先在建造隧道的河床上挖一條溝槽，然后把預(yù)定好的巨型管道用駁船運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，再將其下沉到溝槽里。管道之長(zhǎng)不能小于100米，需具備接縫少、無(wú)滲水現(xiàn)象的優(yōu)點(diǎn)。這樣不僅可以節(jié)省施工成本，而且能夠提高工程質(zhì)量，縮短工期。

（三）用“盾構(gòu)法”掘進(jìn)隧道

用“盾構(gòu)法”掘進(jìn)隧道則需要用大規(guī)模的隧道掘進(jìn)機(jī)來(lái)挖掘溝槽，要將掘進(jìn)速度保持在2-3m/h。通常需要開(kāi)挖三條隧道，第一條隧道叫做導(dǎo)控隧道，可以觀察隧道內(nèi)部的土質(zhì)狀態(tài)，防止?jié)B水和隧道塌方現(xiàn)象；第二條隧道稱(chēng)作操作隧道，用以解決運(yùn)輸材料的問(wèn)題；第三條隧道是主隧道，具有“綜合利用”的功能，不僅可以解決交通運(yùn)輸問(wèn)題，而且能在隧道內(nèi)鋪設(shè)優(yōu)質(zhì)光纜，維持光纖通信，組織高壓輸電線，修建天然氣管道和軍事設(shè)施。

綜上所述，水利隧道工程不僅可以發(fā)揮活塞作用，降低隧道內(nèi)的廢氣，防止環(huán)境污染，而且具備靈活的導(dǎo)向性，促進(jìn)了交通運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。在水利隧道工程施工期間必須做好水利隧道塌方的預(yù)防工作，避免導(dǎo)管出現(xiàn)提漏現(xiàn)象，及時(shí)清理隧道內(nèi)部松動(dòng)的巖石，確保施工混凝土的密實(shí)度，控制好鋼筋籠，避免隧道倒塌和出現(xiàn)卡管問(wèn)題，著力解決段樁問(wèn)題。另外，在施工期間要做好地形測(cè)量工作，用“沉管法”開(kāi)鑿隧道，用“盾構(gòu)法”掘進(jìn)隧道從而全面提高工程質(zhì)量。

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