水利工程引水隧洞施工技術(shù)探討

蔡旺

摘要：水利工程的建設(shè)能夠使水資源得到合理的利用，確保人們旱季有水用;發(fā)洪水時(shí)能夠得到合理的控制，防止人們的生命財(cái)產(chǎn)安全受到損失。在水利施工中，隧洞施工由于特殊地形的影響，施工難度非常大，而且危險(xiǎn)系數(shù)極高，務(wù)必要在保證施工人員人身安全的前提下，保證施工質(zhì)量和效率。本文主要對(duì)水利工程中隧洞施工的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，重點(diǎn)講述了引水隧洞的施工技術(shù)及如何預(yù)防隧洞塌方，希望能夠推動(dòng)隧洞施工技術(shù)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：水利工程;飲水隧洞;施工技術(shù)

引言：引水隧道施工是水利工程中難度非常大但是很重要的環(huán)節(jié)，務(wù)必要引起施工單位的重視。施工人員要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計(jì)要求，有效的開展引水隧洞施工，提升自己的專業(yè)知識(shí)，總結(jié)工作經(jīng)驗(yàn)，不斷的完善和優(yōu)化施工技術(shù)，確保其施工質(zhì)量符合施工要求，為水利工程的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。

1水利工程隧洞施工的現(xiàn)狀分析

1.1隧洞施工的特點(diǎn)

隧洞一般分為進(jìn)口段、洞身和出口段，其中洞身的施工難度比較大也非常關(guān)鍵。在進(jìn)行洞身施工之前首先要先了解施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，例如地質(zhì)條件、水流條件等。雖然不同的水利工程，引水隧洞的水流特性也有很大的差異，但是它的主要功能大多數(shù)都是泄洪、排沙以及施工導(dǎo)流，通常采用的都是圓形或者馬蹄形的斷面。我國(guó)的水利工程發(fā)展雖然取得了一些成績(jī)，但是在實(shí)際施工中仍然存在各種問題，例如管理人員的方法落后、工作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)、分工不明確等問題，都是目前隧洞發(fā)展的現(xiàn)狀，不利于水利工程的發(fā)展。

1.2隧洞施工塌方情況的處理

隧洞施工最容易出現(xiàn)塌方情況，因此在實(shí)際施工中，工作人員務(wù)必要提前做好預(yù)防工作，避免滑坡和塌方事故的發(fā)生，保證施工人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。在開始施工之前，工作人員要根據(jù)實(shí)際情況，結(jié)合施工要求，制定可行的施工計(jì)劃。施工過程中要有專人對(duì)施工情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并定期進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)根據(jù)水文狀況的變化，不斷的調(diào)整施工方案。例如在巖層較差的地方，施工人員要減少開挖深度，當(dāng)開挖一段距離之后，逐漸減少施工計(jì)劃。與此同時(shí)支護(hù)工作也要緊跟施工進(jìn)度，動(dòng)態(tài)觀察施工情況，獲得規(guī)律斷面，確保支護(hù)質(zhì)量。在隧洞施工中，支護(hù)是避免塌方事件發(fā)生的主要措施，因此工作人員要注意檢查支護(hù)效果，保證支護(hù)質(zhì)量，預(yù)防塌方事件的發(fā)生[1]。

2水利工程引水隧洞的施工技術(shù)

2.1開鑿施工技術(shù)

引水隧洞的開鑿施工主要是有全面開鑿法導(dǎo)和洞室開鑿法兩種，全面開鑿法是指通過一次斷面的爆破而形成是隧洞，當(dāng)整個(gè)隧洞貫通完成后，施工人員再根據(jù)施工要求采取支護(hù)措施。該方法比較適合圍巖非常堅(jiān)硬的地質(zhì)情況，不僅能夠起到擴(kuò)寬隧洞施工范圍的作用，還能加快施工進(jìn)度。導(dǎo)洞室開鑿是先在圍巖斷面上導(dǎo)洞，然后按照導(dǎo)洞的大小和形狀的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行開鑿。該方法的使用能夠讓工作人員更加了解隧洞內(nèi)的地質(zhì)情況，降低后期排水操作的難度。當(dāng)完成隧道開鑿施工后，施工人員再根據(jù)設(shè)計(jì)要求在邊坡設(shè)置防線，按照一定的順序開始洞口開鑿和支護(hù)。需要注意的是如果開鑿過程中出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，則要通過放緩坡度的方式來確保邊坡的穩(wěn)定性，同時(shí)在洞面使用土釘方法進(jìn)行支護(hù)，避免安全事故的發(fā)生。

2.2排水系統(tǒng)施工技術(shù)

在進(jìn)行隧洞施工之前，施工人員需要先做好隧洞頂部、洞口以及輔助坑口的排水工作，以免在施工過程中出現(xiàn)地表水下滲或者沖刷的現(xiàn)象，影響施工進(jìn)度和質(zhì)量。施工時(shí)，工作人員要對(duì)出水的位置進(jìn)行標(biāo)記，對(duì)水質(zhì)的成分、出水量等信息進(jìn)行有效的分析，并做好記錄，作為排水工作的參考依據(jù)。除此之外，當(dāng)隧洞口或者輔助坑口出現(xiàn)比較嚴(yán)重的滲水問題，則施工人員要立即排除積水，如果作業(yè)面是從上到下的情況，可以采取順坡排水的方式;如果作業(yè)面是從下到上的情況，可以使用抽水機(jī)進(jìn)行處理。

2.3錨桿施工技術(shù)

當(dāng)完成隧洞開鑿施工后，施工人員就可以開始進(jìn)行支護(hù)施工了，在錨噴支護(hù)過程中務(wù)必要保證噴射混凝土的厚度大于4.5厘米，在混凝土噴射完成的三個(gè)小時(shí)之后再進(jìn)行錨桿操作。錨桿施工過程中需要注意幾個(gè)數(shù)據(jù)，首先是對(duì)于不同圍巖錨桿鉆孔的位置距離偏差應(yīng)該小于14.5厘米，鉆孔深度要控制在5厘米左右，錨桿孔的直徑要比桿體的直徑大1.5厘米。其次是灌漿館要插入到距離孔底部的5到9厘米左右，從砂漿灌入然后逐漸拉出，再快速的將桿體插入到孔中，如果孔周圍沒有冒出砂漿，則需要再次重復(fù)上述步驟，重新灌漿，直到孔有砂漿冒出為止。

2.4噴射施工技術(shù)

在開始噴射施工之前，工作人員需要根據(jù)施工要求、維護(hù)和養(yǎng)護(hù)條件以及防滲級(jí)別等信息確定混凝土的噴射方式。施工人員在進(jìn)行混凝土噴射時(shí)，要注意以下幾點(diǎn)要求，第一點(diǎn)是水泥和粗砂的選擇，要確保其符合施工要求。第二點(diǎn)是選擇堿性速凝劑時(shí)，成分中切記不能含有活性二氧化硅的石料。第三點(diǎn)是混合水的制作，不能加入污水和PH值小于4的酸性水。第四點(diǎn)是在施工之前，要對(duì)噴射的混凝土進(jìn)行配比試驗(yàn)，確認(rèn)沒有問題后，再進(jìn)行批量生產(chǎn)[2]。

2.5襯砌施工技術(shù)

為了防止圍巖變形或者坍塌，施工人員可以在隧洞周圍用鋼筋混凝土等材料修建永久性的支護(hù)結(jié)構(gòu)，此過程被成為襯砌。其中衡量圍巖穩(wěn)定性的重要指標(biāo)之一就是位移值，能否采取襯砌施工需要滿足以下兩點(diǎn)條件，第一點(diǎn)是隧洞周圍的位移減慢而且支護(hù)表面沒有出現(xiàn)裂縫，同時(shí)隧洞的中線、斷面大小等數(shù)據(jù)均滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)要求。第二點(diǎn)是混凝土的強(qiáng)度要達(dá)到5.0兆帕，更有助于脫模，確保施工質(zhì)量[3]。

3隧洞塌方的預(yù)防

3.1防止渣體和掉塊塌方

在施工過程中，為了防止在開挖時(shí)出現(xiàn)渣體塌方的情況，當(dāng)支護(hù)工作完成后，施工人員可以使用PH30的混凝土對(duì)渣體表面進(jìn)行噴射，厚度10厘米左右即可，再使用C20混凝土進(jìn)行封閉。在進(jìn)行二次開挖支護(hù)時(shí)，開挖循環(huán)進(jìn)尺1米左右，每段循環(huán)分三層開挖，挖一層支護(hù)一層。當(dāng)二次開挖的支護(hù)完成一段距離之后，要及時(shí)采取襯砌措施，降低塌方問題發(fā)生的概率。

3.2防止設(shè)備施工造成的塌方

在隧洞施工過程中，施工人員要加強(qiáng)設(shè)備的檢查、維護(hù)與保養(yǎng)工作，保證其在使用過程中能夠安全運(yùn)行。其中反鏟挖渣和裝載機(jī)裝渣時(shí)，需要有專門的安全人員進(jìn)行監(jiān)督和控制，在施工過程中不能有任何的車輛或者人員同行。當(dāng)機(jī)械設(shè)備在施工場(chǎng)地運(yùn)行時(shí)，要減慢速度，掉頭時(shí)要注意鳴笛。所有的運(yùn)輸車輛均不能出現(xiàn)超高或者超載的情況，保證運(yùn)輸安全。另外當(dāng)施工人員進(jìn)行高處作業(yè)時(shí)，例如排架的搭設(shè)、鋼筋安裝等，作業(yè)的高度通常在2米到5米之間，為了避免出現(xiàn)高空墜物的情況，施工人員要提前做好安全保障措施[4]。

結(jié)束語

隧洞施工是水利工程中非常重要的環(huán)節(jié)，由于自然環(huán)境的不同，給施工增加了很多難度。工作人員要對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行全方面的分析，采取科學(xué)合理的施工方法。其中塌方是隧洞施工中最嚴(yán)重也是最常見的問題之一，技術(shù)人員要結(jié)合實(shí)際情況提起做好應(yīng)急預(yù)案，尤其是設(shè)備使用的注意事項(xiàng)，加強(qiáng)施工人員的安全教育，提升大家的安全意識(shí)，從根本上降低安全事故的發(fā)生。施工人員在施工過程中也要靈活應(yīng)變，規(guī)范施工，有效的解決隧洞施工時(shí)所遇到的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]馮世國(guó)，劉杰，王瑞紅，等.丹巴水電站引水隧洞襯砌結(jié)構(gòu)安全與圍巖穩(wěn)定性分析[J].南水北調(diào)與水利科技，2019，17（3）：128-138.

[2]劉榴.分析水利工程引水隧洞開挖支護(hù)施工技術(shù)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2018，15（10）：31-32.

[3]李小濱.淺談隧洞混凝土襯砌施工技術(shù)及質(zhì)量控制[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2018（22）：115-116.

[4]尚琰.水庫引水隧洞開挖與支護(hù)施工方法[J].珠江水運(yùn)，2018（22）：67-68.