引水隧洞施工技術淺析

□ 周毅力（貴州省安順市水利建設管理中心站）

0 引言

水利建設是我國重要的基礎設施工程，其建設能夠有效地利用水資源，達到除害興利的目的，對整個社會生產具有非常重要的作用。但是水利工程建設相當復雜，涵蓋眾多方面，例如分為引水隧洞、輸水隧洞等方面，因此，在水利工程建設時，必須要針對不同方面，采取科學的施工技術，進行針對性的施工。文章以水庫建設中引水隧洞環節為要點，論述其具體施工技術。

1 工程概況

安順市“引千入虹”水利工程是本市“十一五”期末動工建設的一個重點水利工程。項目位于安順市西秀區和開發區，該項目是通過工程措施將千峰河的地表徑流引入安順城區貫城河上游東支流上的虹山水庫。工程涉及千峰河及木檔河、洋平河，可利用集水總面積為91 km2。通過改造1.41 km引水渠（貓貓洞總干渠）、新建1.22 km的引水渠和開挖8.85 km的引水隧洞(設計斷面為：底寬2m，直墻段高1.62m，拱高0.61m，水深1.39m，流速1.08m/s，最大引水流量3m3/s)，枯水年可將千峰河1.53億m3的余水量引進虹山水庫。

2 引水隧洞施工關鍵技術

2.1 引水隧洞開挖施工技術

引水隧洞開挖時引水隧洞施工的首要環節，也是重要的環節。其施工工序為：施工準備（爆破試驗）→測量放線→布孔→鉆孔→驗孔→裝藥堵塞→網絡連接→起爆→爆后安全檢查→清理掌子面→出碴→地質編錄→錨噴支護→下一循環施工（調整爆破參數）隧洞開挖全部采用中間直線掏槽，全斷面掘進的方法施工，開挖邊線采用光爆成型。開挖施工利用鉆爆臺車采用YT28型氣腿鉆鉆孔，鉆孔孔徑、孔深必須要依據設計中確定的爆破參數進行。炸藥采用2#巖石銨銻炸藥，掏槽形式采用單空孔菱形。掏槽孔及主爆孔采用底部集中裝藥結構，利用非電毫秒導爆管聯網起爆，周邊光面爆破為減小對開挖面的破壞，采用間隔裝藥結構，利用導爆索聯網起爆。爆破后，首先由炮工和安全員對爆破作業面進行安全檢查，如發現啞炮必須及時處理，發現危石及時清撬清除，經檢查確保施工面安全后，方可解除警戒，繼續進行施工。爆破后石渣采用挖裝機進洞裝碴，裝五征拖拉機（自卸車）運至監理工程師指定棄碴場。洞室開挖嚴禁欠挖，超挖在規范允許范圍內。

2.2 引水隧洞施工中錨噴支護

2.2.1 關于錨桿施工

引水隧洞開挖以后即要進行錨桿施工，在該工程中關于錨桿施工采用砂漿錨桿，且實用“先注漿，后插錨桿”的施工方法。其工藝流程為：施工準備→放樣布孔→鉆孔→清孔驗收→砂漿拌制→注漿→安裝錨桿。引水隧洞圍巖類別為Ⅲ-Ⅳ，引水隧洞開挖后，根據揭露圍巖情況選擇支護方式，設計Ⅲ類圍巖掛網錨噴支護，Ⅳ類圍巖一次支護為掛網噴錨。Ⅲ類圍巖設計支護采用掛網噴C25混凝土，厚度10 cm，采用φ6鋼筋網，鋼筋網間距20 cm×20 cm，錨桿為Φ22鋼筋，分兩序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。Ⅳ類圍巖設計支護采用掛網噴C20混凝土，厚度10 cm，采用φ6鋼筋網，鋼筋網間距20 cm×20 cm，錨桿為Φ22鋼筋，分兩序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。根據圍巖情況確定錨桿孔位并做出標記，開孔允許偏差為100mm。錨桿采用YT28鑿巖機鉆孔，錨桿的孔軸方向垂直開挖面，局部加固錨桿的孔軸方向應與可能滑動面的傾向相反，其與滑動面的交角應>450。

2.2.2 噴混凝土施工

噴混凝土施工是引水隧洞施工工程中的重要環節，其具體施工要在錨桿以及鋼筋網經檢驗合格后進行。具體的施工，要注意以下要點：噴射混凝土前，做好受噴面的地質描述，對噴射面進行檢查和清理，清除開挖面飛浮石、危石、墻角石渣和堆積物，在受噴面設置控制噴層厚度的標志，可采用鋼筋頭。設計噴射混凝土為C20混凝土，噴射厚度為0.10m。混凝土采用JZC350攪拌機攪拌，混凝土攪拌時間≥120 s，拖拉機運輸至施工洞內攪拌。混凝土采用PZ/6型混凝土噴射機施工，噴頭與受噴面垂直，并保持0.60～1m的噴射距離，噴射混凝土作業分片分層一次進行，噴射順序自下而上。采用分層噴射混凝土時，分層厚度為5 cm，后一層混凝土在前一層混凝土終凝后進行，若終凝超過1h后施工時，應先用風水清洗噴層面。兩次循環作業的噴射混凝土應有200mm搭接長度，搭接長度的起伏控制在允許范圍內。噴射混凝土表面應平整，平均起伏差控制在50mm以內；噴射混凝土的回彈率，邊墻≤15%，頂拱≤25%。噴射作業緊跟開挖工作面，混凝土終凝至開挖放炮時間≥3 h。

2.3 引水隧洞工程排水技術

2.3.1 引水隧洞施工排水

在引水隧洞的施工中，必須要做好排水工作，首先是關于施工排水，主要包括施工廢水和洞內滲水、漏水。在引水隧洞洞內設2.50 kW潛水泵抽排洞內滲水及施工廢水，施工過程中根據洞內實際情況，可在底板一側設置臨時排水溝或增設排水設備，以滿足施工期洞內排水需要。

2.3.2 引水隧洞結構排水

在整個引水隧洞工程排水中，還應當進行結構排水。引水隧洞圍巖為Ⅲ-Ⅳ類巖石，洞內結構排水根據地下水發育程度和開挖后地質揭示情況進行相應處理。若洞室邊墻、頂拱巖石開挖面出現滲水或漏水，根據滲水或漏水量大小，噴射混凝土施工前，在滲水點設置Φ30PVC管引排，排水管安裝后進行噴射混凝土作業；若噴射混凝土后發現滲水點，采用風鉆在滲水處鉆孔，安設排水管引排。

3 引水隧洞施工保障措施

3.1 施工質量保證措施

引水隧洞的施工是水庫建設的重要組成部分，其對于群眾的生活生產具有非常重要的現實意義。另外，引水隧洞施工質量對社會生活生產具有直接的影響，必須要確保其質量，否則會給群眾生命財產帶來嚴重的危害。所以，該工程施工中重點抓好質量控制要點，確保了工程的最終質量。具體的質量控制要點有：錨桿孔位開孔允許偏差≤100mm。引水隧洞工程用原材料經檢驗合格后方可使用。混凝土配合比必須通過試驗，配合比滿足設計技術指標和施工要求，經監理工程師審批后方可使用。混凝土配料單經校核后簽發，嚴格按照簽發的配料單進行配料，混凝土攪拌時間≥120 s。鉆孔孔深、孔距符合圖紙要求，鉆孔至設計深度進行清孔，將孔內巖粉和積水洗吹干凈后，清孔后請監理工程師驗孔。噴射混凝土前，做好受噴面的地質描述，對噴射面進行檢查和清理，清除開挖面飛浮石、危石、墻角石渣和堆積物，在受噴面設置控制噴層厚度的標志，可采用鋼筋頭。噴頭與受噴面垂直，并保持0.60～1m的噴射距離，噴射混凝土作業分片分層一次進行，噴射順序自下而上。采用分層噴射混凝土時，分層厚度為5 cm，后一層混凝土在前一層混凝土終凝后進行，若終凝超過1 h后施工時，應先用風水清洗噴層面。

3.2 施工安全保障措施

在任何一個工程的開展之中，必須要將安全作為工作的出發點與落腳點，為施工制定完善的安全保障體系，確保工程安全。該工程為了落實安全施工，認真落實安全制度。貫徹“安全第一，預防為主”的方針，本著“安全生產是企業永恒的主題”的原則，嚴格執行國家制定的安全生產的方針政策及現行的有關安全技術規程、標準，嚴格安全獎懲規定，做到有章必循，確保施工安全。認真執行以下安全生產制度：安全生產責任制、班前安全生產講話制、安全技術交底工作制、臨時設施檢查驗收制、安全操作掛牌制、安全生產獎懲制等。

4 結語

總之，引水隧道施工是水庫建設的重要組成部分，其施工質量直接影響到水庫的使用功能。因此，在具體施工中必須要重視相關技術的應用，并注意采用科學的保障措施，從而保障施工質量。

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[2]秦慶紅.海甸峽水電站庫區薄濟渠進水口引水隧洞堵漏工程的施工技術[J].水電站設計,2009(02).

[3]呂桂珍.超前管棚在淺埋隧洞施工中的應用[J].農業與技術,2008(02).