隧洞開挖施工技術管理重點及質量控制

摘要：隧洞施工是水利工程建設中的重要組成部分，受到業界人士的廣泛關注，必須予以高度重視。文章主要對隧洞開挖施工技術管理重點及質量控制進行了探討，以供參考。

關鍵詞：水利工程;隧洞開挖;施工;管理

水利工程建設的發展雖然迎來了新的局面，但是也受到了諸多考驗，使得水利工程中各個項目的施工質量備受關注。在水利工程隧洞施工過程中，具有許多不確定因素，容易對隧洞施工質量造成影響，為保障水利工程隧洞施工的安全性，必須優化及創新施工工藝，加強對隧洞施工的管理，以提高隧洞施工的可靠性，確保施工工作的順利開展。

1.隧洞開挖施工施工前期準備

結合工程的施工圖要求采取測量放樣工作，同時為了保證施工的連續進行，所有機械設備必須確保良好的運行狀態，每次開工前對所有的進場設備均進行施工前的保養，維護，以確保機械設備的良好運行狀態。

同時在土方開挖前對施工作業人員進行技術交底;測量人員根據設計圖紙進行測量放樣，測量放出開挖軸線、邊線和開挖深度、坡度等控制線和控制樁，而后針對工程的施工現場水源、流量、地形、地貌和地質條件，結合永久排水設施布置排水系統。在開挖區域外側設置截水溝、開挖層面上設置臨時排水溝和集水坑，開挖面保持一定的坡度，把雨水、施工生產廢水、圍巖滲水及工作面內積水引排或抽排到工作面外。同時在開挖施工時，關注及監測邊坡穩定情況，當邊坡發現裂縫、掉塊、滑動等跡象時立即停止開挖，第一時間進行圍巖的加固。

2.隧洞開挖開挖方式

在隧洞開挖施工過程中，應根據現場施工狀況，并結合隧洞的的圍巖種類、隧洞的斷面尺寸及大小、圍巖滲水情況，選擇合理的開挖方式。根據以往的施工實踐經驗，從施工造價和施工速度方面綜合考慮，優選隧洞開挖方式的先后順序為：全斷面開挖→分層開挖（臺階法）→正臺階環形開挖法→中隔壁法（CD法）→交叉中壁法（CRD法）→雙側壁導坑法。從施工安全角度考慮，其選擇順序相反。

全斷面開挖方式主要應用于一些地質條件好、巖體較堅固的隧洞中，通過一次性鉆爆使其成為隧洞，隨后在對洞室進行支護施工。隧洞全斷面開挖方式的優勢在于：保障施工安全與質量的情況下，工序少，施工速度較快。嚴格按照施工組織的要求來開展工作，施工期間也不會受到太大的干擾，有條件時可以充分利用機械，減少人力資源投入，并一次開挖成型，對圍巖的擾動小，有利于圍巖的穩定。

施工過程中，針對隧洞開挖效果（殘孔率）有特殊要求、地質狀況不明、解決排水、通風等情況時，可先行開挖導洞，根據施工方案的要求來將導洞設計成所需要的尺寸和形狀，而后擴挖完成隧洞開挖。

臺階法適用于穩定巖體、土層及不穩定巖體，有正臺階法和反臺階法之分。按臺階長短有長臺階、短臺階和超短臺階三種，近年由于大斷面隧道的設計，又有三臺階臨時仰拱法，甚至多臺階法。至于施工中究竟應采用何種臺階法，施工時應根據洞室大小，圍巖情況進行方法的選擇。

正臺階環形開挖法、中隔壁法（CD法）、交叉中壁法（CRD法）、雙側壁導坑法等開挖方式適用圍巖地質條件差和軟弱圍巖開挖中應用，選擇時應根據施工安全、洞室大小等多方面因素考慮選擇。

3.隧洞開挖施工技術管理

3.1施工測量

在開展工程測量工作時，需要由專業的技術施工人員實施，依據爆破設計的工程參數要求進行點布孔位。開挖斷面的測量工作需要在噴混凝土之前進行，測量間距需在5～10m 之間。定期對洞軸線進行全面測量、檢查，同時復測也是必不可少的，多次測量以確保測量控制工序質量。此外，隨洞室開挖以及支護進度，在兩側洞壁及洞頂間隔20m之處設樁號標志。

3.2鉆孔

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

3.3 爆破施工要點

（1）在進行隧洞開挖工作之前，首先要設計詳細的爆破方案，周邊全部依據光面爆破方法實施，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）爆破試驗。在進行施工過程中，根據巖石出覆狀況，制定初步爆破設計方案并上報，待監理工程師審批后，方可實施爆破試驗。觀測現場爆破效果從而選擇合理的爆破參數，并結合現場巖石性質與級別的變化程度對設計方案進行調整。

（3）爆破關鍵點。針對不同的圍巖以及開挖斷面，選擇適宜的爆破設計，鉆孔直徑在 38～42mm之間，依據鉆孔設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。孔內利用非電導爆管進行起爆，導爆管由雷管引爆，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。按操作規程進行鉆孔作業，嚴格依據設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。

3.4清除危石

爆破工作完成之后，應及時清除爆破產生的危石，同時對已開挖洞段的圍巖穩定情況進行多次檢測，對可能塌落的松動巖塊進行清除。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場設備的安全，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，再次進行安全檢查及相應處理。

4.隧洞開挖施工管理及注意事項

4.1水利工程隧洞施工中的管理要點

為提高水利工程隧洞施工的有效性，必須加強對水利工程隧洞施工的管理工作：一是要建立健全水利工程施工管理體系，完善相關的施工制度，以規范施工人員的工作行為，為水利工程隧洞的施工提供制度保障。二是要加強對隧洞施工人員的培訓，以提高其施工技術，使其能夠運用所學的理論知識來解決實際施工過程中出現的問題，以此使水利工程隧洞施工獲得更大的經濟效益。三要培養施工技術人員良好的職業素質，增強其責任心，使其全身心地投入到隧洞施工過程中，提高施工技術人員的工作效率。

4.2水利工程隧洞開挖中的塌方處理

在水利工程隧洞施工過程中，如果出現了塌方現象，則必須采取有效的措施來解決塌方問題，鞏固隧洞。要加固還未出現塌方的隧洞部位，防止其余地方也出現塌方現象，有利于為解決塌方問題提供穩定的條件。與此同時，隧洞施工相關負責人員要對造成塌方的原因進行分析，深入塌方現場中展開調查和研究，盡快發現隧洞施工中存在的問題，并針對其原因制定有效的解決方案，從而降低塌方對隧洞施工質量的影響。通常而言，隧洞塌方有兩種狀況，一種是小面積的塌方，一種是大面積的塌方，無論是哪一種塌方類型都需要技術人員進行及時的處理，以保障隧洞施工的質量。

5.結語

綜上，隧洞開挖施工是水利工程隧洞的關鍵所在，施工技術通過工程的狀況、環境、地質、圍巖等不同情況的影響，其具體的施工技術也會有所不同，所以在具體的工程施工時，應結合工程的具體的情況和施工能力來采用具體的施工技術，進而提高施工技術發展水平。

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