小斷面輸水隧洞開挖及襯砌和開挖中不良地質處理探析

徐偉

摘 要 我國地大物博，地形更是各種各樣，有高原、山嶺、平原、丘陵，還有高低不平的盆地，地勢起伏變化較大，有些地區(qū)因為地形的不同出現了一些缺水和干旱的現象，導致了我國隧道出現了不同的類型，隧洞開挖和襯砌對我國水利工程的發(fā)展提出了更高的要求。而在水利工程施工過程中，小斷面的輸水隧洞因為面積小，給開挖和襯砌的施工帶來了一定的難度，因此，在施工前就要實地進行勘察制定合理的施工方案。確保小斷面輸水隧洞開挖和襯砌技術的有效應用，提高水利工程輸水隧洞施工的質量和效率。本文將針對小斷面輸水隧洞開挖和襯砌展開分析，并對小斷面輸水隧洞開挖中不良地質制定合理的處理措施，為小斷面輸水隧洞施工提供參考。

關鍵詞 開挖;襯砌;小斷面;輸水隧洞

隨著水利工程的不斷發(fā)展，對水利工程輸水能力也提出了更高的要求。因此在水利工程施工過程中，就要開挖多個隧洞，確保輸水作業(yè)的正常運行。隧洞在水利工程建設施工中是最常見的，而小斷面輸水隧洞因施工難度大，在開挖過程中很容易出現塌方，不僅會影響水利工程的施工進度，還會給施工人員帶來人身危險，這就需要在施工時做好小斷面輸水隧洞的襯砌工作，如果不重視對隧洞的支護就會出現塌方，此外，如果忽視開挖中不良地質的管理，也會出現塌方的現象，可見在小斷面輸水隧洞施工過程開挖、襯砌、不良地質都會引起不同程度的塌方。

1水利工程輸水隧洞施工概述

為了確保水利工程中輸水功能的正常作業(yè)，就要在水利工程施工中展開隧洞工程的施工作業(yè)。在隧洞施工過程中，需要根據實際的施工情況來制定合理的開挖技術和襯砌支護技術，保證水利工程施工安全和質量的順利開展。在利用開挖和襯砌技術時，要充分分析施工區(qū)隧洞巖石類型與斷面。在開挖過程中，要嚴格把控施工要點和質量控制要點，加強對施工作業(yè)的管理監(jiān)督，確保施工進度和質量。

（1）小斷面輸水隧洞開挖施工技術概述。小斷面輸水隧洞開挖過程中，需按照一定的工序來進行，如施工前的準備工作，包括施工需要的人員和設備，以及爆破設計測量放線，鉆孔工序，鉆孔需遵循一定的要求，制定合理的爆破方案[2]。在開挖過程中，經常會遇到山體滑坡、泥石流、巖體、石層等不良地質的現象，由于這些不良地質穩(wěn)定性極差，在開挖時很容易出現隧洞塌方，給水利工程的施工帶來一定的影響。所以，在針對不良地質的隧洞施工時，要做好必要的支護工作，否則也會出現隧洞塌方，危機施工人員的安全。隧洞開挖時最常用的方法是鉆進爆破法，在爆破之前需對隧洞做好支護工作，來增加道洞周邊的穩(wěn)定性。如果爆破參數出現差錯，就會導致爆破位置和爆破藥量出現問題，隧洞失去穩(wěn)定性，最終出現塌方。

（2）小斷面輸水隧洞施工中襯砌技術。小斷面輸水隧洞的襯砌施工，是為了防治圍巖變形和塌方，對道洞周圍用錨桿、混凝土等材料修建的支護，提升整體結構的穩(wěn)定性。第一，在水利工程輸水隧洞施工中，要加強對支護材料的質量管理，確保實際支護工作的穩(wěn)定性和支護質量。第二，在保證支護表面沒有裂縫時，再開展水利工程襯砌施工作業(yè)。第三，要保障線的位置和標高等其他數據與實際設計的相吻合。第四，在襯砌施工作業(yè)開展之前，要做好堵水措施，確保襯砌表面沒有滲水的問題。第五，襯砌使用的材料要滿足實際的施工設計。第六，襯砌作業(yè)要用連續(xù)澆筑的方法，首先應對底板進行澆筑，再對頂板與拱頂進行澆筑作業(yè)，合理控制灌注的速度。

2小斷面輸水隧洞開挖中不良地質處理措施

隧洞在開挖過程中遇到不良地質（如流沙、巖層、溶洞、泥石流等），如果處理不及時就有可能出現塌方，為此，因做好塌方的處理措施[1]。

（1）局部塌方落石。隧洞內如果出現小范圍的塌方落石，這種情況多發(fā)生在開挖硬巖洞中，硬巖結構不穩(wěn)定，在開挖時容易出現巖體滑落的現象，就會導致小規(guī)模的隧洞塌方，這種情況多發(fā)生在隧洞頂部或側壁，最有效的處理方法就是使用局部噴錨的方法來起到支護的作用。

（2）大范圍塌方或冒頂。對小斷面輸水隧洞開挖中不良地質的隧洞進行施工時，有時會發(fā)生大范圍的塌方或冒頂的現象，尤其當隧洞穿越溝谷地帶時，大范圍塌方和冒頂現象是最容易出現的。此外如若隧洞埋深淺，洞頂周邊圍巖沒有足夠的穩(wěn)定性，也會有冒頂事故發(fā)生。因此，對不良地質的隧洞施工在施工初期就要做好支護工作，防治大范圍塌方和冒頂現象的發(fā)生，減少隧洞施工的損失。

（3）對砂土層塌方的處理。隧洞開挖中砂土層的穩(wěn)定性非常的差，很容易發(fā)生冒頂塌方的現象。隧洞開挖需要經過沙土層時，要選擇少雨的季節(jié)進行施工，在開挖過程中用拱鋼架支撐，也可采用邊開挖邊襯砌的方法，確保開挖行進中的安全，以此來提升隧洞圍巖的穩(wěn)定性。小斷面輸水隧洞在對砂土層進行開挖過程中，會產生很大的煙塵，為了減少煙塵的出現，需要開挖豎井來疏散煙塵。在豎井開挖過程為了避免塌方的出現，可采用沉管工藝，對豎井開挖起到穩(wěn)定性的作用，從而避免豎井開挖時塌方的現象。

（5）隧洞內溶洞的處理方法。溶洞等其他特殊地質也會引起不同程度的隧洞塌方，對這種塌方采取的治理方法是中壁支護或者雙側壁支護，防治溶洞等其他特殊地質結構出現塌方。隧洞開挖過程中，如果遇到洞內溶洞時，需要及時清除溶洞內的鐘乳石和其他的填充物，并且做好隧洞內溶洞的支護工作。為防止隧洞內溶洞的塌方，要及時對溶洞進行排水降壓的操作。溶洞內施工要做到快噴、快至、快挖，防治隧洞內溶洞受外力的影響穩(wěn)定性下降，出現塌方。在對溶洞進行施工時，盡量不要破壞溶洞自身的結構，要及時對其進行合理的支護。

3結束語

在對小斷面輸水隧洞進行開挖施工時，對不良地質的開挖要做到以預防塌方為主要任務，設計好爆破點，科學合理地控制好爆破的藥量。對小斷面輸水隧洞及時有效地做好支護和襯砌工作。一旦在隧洞開挖過程中出現塌方現象，要及時根據塌方的原因和地形情況采取合理有效的塌方處理措施，把塌方的面積降到最低，有效地減少對水利施工工程的影響。

參考文獻

[1] 王定旺.小斷面輸水隧洞開挖及襯砌和開挖中不良地質處理[J].建筑技術開發(fā)，2017，44（4）：90-91.

[2] 丁國金.淺談小斷面輸水隧洞塌方處理[J].農業(yè)科技與信息，2016

（10）：134.