農(nóng)田水利工程中隧洞飽和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

農(nóng)田水利工程中隧洞飽和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030）

現(xiàn)階段，我國(guó)隧洞的施工已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展的必然，所以，需要加大對(duì)隧洞施工處理的重視程度。文章就農(nóng)田水利工程中隧洞飽和土洞段的施工進(jìn)行論述，通過(guò)對(duì)隧洞的開(kāi)挖施工要點(diǎn)以及影響因素的分析，找到科學(xué)有效的施工辦法，提高我國(guó)隧洞飽和土洞段的施工質(zhì)量以及施工效率，依據(jù)隧洞的實(shí)際地質(zhì)狀況，進(jìn)行方案的制定，選擇合理的施工辦法，降低施工各項(xiàng)費(fèi)用的支出，提高隧洞施工的經(jīng)濟(jì)效益。

隧洞；飽和土洞段；施工

農(nóng)田水利工程施工時(shí)，隧洞飽和土洞段需要考量該隧洞周圍的土質(zhì)，對(duì)土質(zhì)進(jìn)行勘測(cè)，了解地基。在進(jìn)行開(kāi)挖處理的過(guò)程中，隧洞的頂部和周圍的承受力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較集中，所以其應(yīng)力也比較大，這就很容易使得隧洞的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，缺乏一定的安全性。對(duì)此，施工單位需要對(duì)隧洞的地形進(jìn)行考察，依據(jù)地形來(lái)選擇科學(xué)合理的施工方式，以此來(lái)保證隧洞不會(huì)發(fā)生比較明顯的形變，隧洞的頂部也不會(huì)發(fā)生下沉的現(xiàn)象，在保證施工人員人身安全的前提下，加快施工的速度。

一、工程概況

為了能深入的探究農(nóng)田水利工程中隧洞飽和土洞段施工的方法，以我國(guó)某一工程案例進(jìn)行隧洞的施工方式的講解。該隧洞的主要功能在于供水，總體的干渠大致被標(biāo)為三條，其分別為八號(hào)、九號(hào)、十號(hào)。隧洞的周圍巖石以及土質(zhì)呈現(xiàn)飽和的狀態(tài)，其地下水位和隧洞頂部之間的高度差大約為5～38m，其隧洞飽和程度大約在99%左右，上下浮動(dòng)不超過(guò)1%，該隧洞內(nèi)的水流程度比較穩(wěn)定，所以在進(jìn)行隧洞飽和土洞段的施工時(shí)，需要選擇出一個(gè)科學(xué)合理的施工方式。該隧洞在實(shí)際的施工處理過(guò)程中，是從地質(zhì)狀況方面對(duì)該工程的施工性質(zhì)進(jìn)行的考量，利用關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則等，先對(duì)隧洞的施工方式以及實(shí)施狀況進(jìn)行模擬，再進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算[1]?？剂渴┕で昂笠约斑^(guò)程中，隧洞的穩(wěn)定程度，如果隧洞周圍的巖石強(qiáng)度比較若，那么在開(kāi)挖的過(guò)程后，就需要注意隧洞的應(yīng)力降低區(qū)域的位置，避免隧洞沉降甚至發(fā)生坍塌的現(xiàn)象，對(duì)其地質(zhì)狀況的適應(yīng)程度進(jìn)行綜合性的分析，盡可能的降低隧洞施工的風(fēng)險(xiǎn)，利用護(hù)盾對(duì)周圍的巖石進(jìn)行封閉處理。

二、隧洞飽和土洞施工方法

（一）施工方法的選擇

在農(nóng)田水利工程中對(duì)隧洞進(jìn)行施工時(shí)，首先就要對(duì)施工的重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行確認(rèn)，對(duì)周圍的巖石變形程度進(jìn)行科學(xué)有效的管理和控制，依據(jù)對(duì)巖石變形程度的控制情況進(jìn)行隧洞施工方式的選擇，對(duì)一些IV級(jí)的黃土圍巖，可以進(jìn)行噴錨、弧形導(dǎo)坑法等作業(yè)，因?yàn)檫@類圍巖的埋設(shè)程度比較深，強(qiáng)度也比較大，比較容易成型，可以在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)來(lái)確保圍巖施工的穩(wěn)固性。對(duì)于一些V級(jí)圍巖的隧洞，需要進(jìn)行CRD法的處理，這種土質(zhì)的穩(wěn)定性比較弱，該土質(zhì)在受到外界干擾時(shí)，其自身的應(yīng)力會(huì)重新進(jìn)行分布，甚至隧洞的上部巖石會(huì)產(chǎn)生破裂的現(xiàn)象，隧洞的頂部也及其容易出現(xiàn)不牢固的現(xiàn)象，想要保證巖石可以順利的開(kāi)挖，就需要不斷的控制其開(kāi)挖的斷面，盡可能的縮小其斷面的面積。[2]

（二）隧洞飽和土洞段施工方式的種類

1.弧形導(dǎo)坑法。這種施工方式主要對(duì)隧洞進(jìn)行分割處理，將整個(gè)隧洞分置成四個(gè)部分，分別對(duì)這四個(gè)部分進(jìn)行施工，選擇一個(gè)合理的開(kāi)挖方式，在進(jìn)行支護(hù)的處理，構(gòu)建一個(gè)支護(hù)的整體，降低施工作業(yè)的循環(huán)處理時(shí)間，要始終保持由簡(jiǎn)單到復(fù)雜的處理工序進(jìn)行作業(yè)，利用環(huán)形導(dǎo)坑對(duì)隧洞的頂部進(jìn)行處理。在開(kāi)挖過(guò)后，用掌子面進(jìn)行高壓的處理，這種隧洞處理方式的內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)便，能更好的利用開(kāi)挖的時(shí)間以及空間，提高整個(gè)處理過(guò)程中所需要用到的機(jī)械設(shè)備的使用程度以及效率。次方法施工處理的速度也較快，但是這種施工方式也存在著一定的缺陷，該施工方式對(duì)隧洞圍巖的破壞程度比較大，會(huì)在一定程度上對(duì)其產(chǎn)生擾動(dòng)的現(xiàn)象，整體應(yīng)力相對(duì)來(lái)說(shuō)比較集中，比較容易使得隧洞頂部發(fā)生沉降的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致整體隧洞的結(jié)構(gòu)缺乏一定的穩(wěn)定性。

弧形導(dǎo)坑法的工藝流程：首先，相關(guān)的施工人員要對(duì)該隧洞的周圍地質(zhì)情況進(jìn)行考察以及測(cè)量，在進(jìn)行放樣處理，然后對(duì)隧洞進(jìn)行監(jiān)督測(cè)量，盡可能的控制其沉降，并將沉降調(diào)控在10～15cm之間；對(duì)上弧導(dǎo)進(jìn)行施工時(shí)，在隧洞拱部的規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行導(dǎo)管的處理，控制漿液的強(qiáng)度，若其達(dá)到相關(guān)的要求時(shí)，再進(jìn)行機(jī)械設(shè)備或者人工的開(kāi)挖處理，開(kāi)挖的高度進(jìn)行管理和調(diào)控在5m左右，對(duì)上臺(tái)階等長(zhǎng)度也要進(jìn)行管控，除此之外，在實(shí)際的開(kāi)挖處理過(guò)程中，還要做好相應(yīng)的架設(shè)鋼架以及厚度的設(shè)計(jì)工作等；最后，要對(duì)隧洞的右側(cè)下面和左側(cè)中間的位置進(jìn)行開(kāi)挖施工，考慮好承載力的大小，控制好左右施工的距離。[3]

2.雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。雙側(cè)壁導(dǎo)坑法采用的原理是“化整為零”，利用了臨時(shí)的橫掌和隔壁把整個(gè)隧道9個(gè)分布施工的小洞室。并通過(guò)小洞室形成一個(gè)封閉的環(huán)形支護(hù)體系。雙側(cè)壁施工是從上而下的進(jìn)行支護(hù)，步步成環(huán)的進(jìn)行封閉，并且對(duì)隧道周圍巖石的擾動(dòng)和沉降小，是一種最為安全的開(kāi)挖方法，但由于施工的步驟繁瑣，施工的速度很慢，作業(yè)面多對(duì)施工的影響很大，并且不利于機(jī)械化的作業(yè)。在拆除支護(hù)時(shí)也存在著一定的安全隱患，工程的造價(jià)也比較高。

雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工步驟：雙側(cè)壁導(dǎo)坑法首先也是進(jìn)行測(cè)量放樣，在來(lái)根據(jù)測(cè)量分析的數(shù)據(jù)把沉降控制在20～25cm。對(duì)臺(tái)階上的兩側(cè)進(jìn)行開(kāi)挖，初噴4cm厚的混凝土，然后架立臨時(shí)鋼架、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、施做錨桿、鎖腳錨桿等。

三、結(jié)束語(yǔ)

農(nóng)田水利工程施工中，隧洞飽和土洞段的施工方式眾多，但在實(shí)際的隧洞處理過(guò)程中，需要對(duì)實(shí)際的施工情況進(jìn)行實(shí)地考察，選擇準(zhǔn)確的施工方式進(jìn)行處理，提高施工的效率以及質(zhì)量，同時(shí)還要對(duì)隧洞周圍的巖石分布情況進(jìn)行調(diào)查和分析，嚴(yán)格管理并控制其沉降的程度。提高相關(guān)施工人員的專業(yè)知識(shí)和技能，加快整體的施工速度，用最短的時(shí)間來(lái)完成相應(yīng)的隧洞施工內(nèi)容，保證施工人員的安全，提升隧洞的質(zhì)量，讓隧洞可以始終保持一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。

[1]蘇凱,崔金鵬,張智敏.隧洞施工開(kāi)挖過(guò)程初次支護(hù)時(shí)機(jī)選擇方法[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,(8):3075-3082.

[2]程潔鈴,段亞輝,劉琨.溫度裂縫對(duì)水工隧洞安全運(yùn)行的影響分析[J].中國(guó)水運(yùn),2015,(8):332-334.

[3]劉志維,田鳳蘭,劉寶印.某大型輸水隧洞工程防水設(shè)計(jì)與施工技術(shù)[J].中國(guó)建筑防水,2015,(17):31-34.

（編輯：王駿杰）

牟景，1975年生，男，甘肅會(huì)寧人，工程師，主要從事項(xiàng)目管理工作。