關于水工隧洞施工技術的探索

摘 要：在進行水工隧洞施工過程中，保障隧洞的質量以及安全的關鍵就是圍巖和砼襯砌之間的整體性。由此可得，在進行隧洞施工過程中要對回填灌漿、襯砌施工以及固結灌漿這三道工序進行合理的組織，精密的設計，必須嚴格的依據施工要求選擇適宜的施工措施以應對不同的工序要求。文章集合了多個水工隧洞工程案例，從多個方面對隧洞的施工關鍵技術進行歸納總結。

關鍵詞：水利工程；隧洞施工；施工技術

1 概述

近些年來，隨著我國經濟建設的大力發展，水利工程建設項目得到了政府相關政策的扶持，水利工程項目猶如雨后春筍般呈現欣欣向榮的繁榮景象。水工隧道是水利建設的一項至關重要的分項工程，所以為實現對水工隧洞的質量進行有效控制，施工技術的重要性顯而易見。隧道施工工程質量的好壞與當地地質以及水文條件等環境因素息息相關，因此在進行水工隧道的施工過程中，必須依據當地的地質特點選擇符合工程特點的施工技術進行隧道輪廓的挖掘，同時需要進行合理的砌筑以及支護對坑道圍巖進行保護以防止其變形。在保障施工安全的前提下，嚴格遵守施工要求，從而使水工隧道的工程質量達到設計規范要求，確保隧道能夠長期有效使用。

一般而言，水工隧洞在施工過程中需要經歷異常復雜且繁瑣的開挖施工步驟，施工過程比較漫長，由于水工隧洞這種特殊的工程性質，這就對施工技術人員提出了更高的施工要求，在施工過程中需要將其中的每一個工序銜接到位，從而使得每個工序的施工進度都大幅度提升。一般情況下，水利工程隧洞能夠分為四種：特大型隧洞、大型隧洞、小型隧洞以及中型隧洞。其中，在水利工程中應用最為廣泛的是中小型隧洞，也是數量最多的隧洞。

2 水工隧道施工方法

施工測量、鉆孔、爆破和清除危石這四個部分就是水工隧洞的技術關鍵。

2.1 施工測量

在進行洞內導線控制網的測量工作時一般使用全站儀。采用光電測距儀配水準儀進行施工測量。在進行工程作業的測量工作時需要由專業的技術施工人員進行實施，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，在在兩側洞壁及洞頂間隔20m之處設樁號標志。

2.2 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。

2.3 爆破施工要點

2.3.1 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。

2.3.2 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。

2.3.3 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?？變壤梅请妼П苓M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。采用毫秒微差起爆控制，引爆周邊孔以及內圈炮孔。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。

2.4 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。

3 支護施工要點

支護工程具有種類繁多、工程量大、工序之間干擾強的特點，會影響施工安全與進度的關鍵工序環節，因此支護工作對施工人員提出了更高的要求。為了安全、高效地順利完成此項工程，施工管理上要求技術人員做到科學有效地組織支護施工。

通常情況下，應按照“早進晚出”不刷坡、盡可能少刷坡的原則，利用隧洞進口邊坡支護以及隧洞出口邊坡支護施工技術，從而進行隧洞的進口設計和出口，在設計之前，需要盡力為洞門設計提供有利條件。進行設計時要先考慮無洞門設計，必須開設洞門的情況下，優先考慮非擋墻洞門或者斜洞門設計等簡易型洞門設計。這樣一來，可以更加有力地保護洞口和洞口處的山體坡積層，從而減少對周邊環境不利影響，還能方便施工過程中人員設備的維修。通常采用開邊挖邊進行支護的施工方式進行邊坡支護。開挖巖石時，首先檢查環境，如存在不穩定的巖體，使用錨桿實施支護預防，保障邊坡巖體的安全及穩定性，錨桿的選用，需根據實際規格大小進行選擇，除此之外，還可利用混凝土噴施的計劃加強其支護的可靠性從而防止支護難度過大。

3.1 質量控制措施

3.1.1 支護工作在施工前，應先檢查圍巖的參數，然后確定所支護的參數及支護的類型。緊跟開挖工作面及洞內噴錨支護同時進行，從而保證圍巖的穩定性。

3.1.2 必須嚴格按照施工規范、規程進行支護作業。隨機錨桿、超前錨桿以及系統錨桿的安裝方法，其中，有鉆孔和注漿等相關工藝，都需要經過監理工程師的審批。系統錨桿和鋼支撐必須依據施工圖紙標注的要求實施。

3.2支護施工的幾種施工方式

3.2.1 系統砂漿錨桿施工。系統砂漿錨桿長度約為4.0m，錨桿需要嚴格依照施工圖紙要求在工廠進行加工。在進行施工時，必須精確測量錨桿鉆孔位置與鉆孔深度，將錨桿上的雜質、鐵銹以及油污除去。使用錨桿臺車依據相關設計參數進行鉆鑿錨桿孔眼，接著使用高壓風將孔內巖屑清除，最后利用錨桿臺車注漿相關設備將配制完成的砂漿從中空錨桿注入孔內，注漿過程中須將孔口封堵，這樣才能使得孔內注漿達到飽和。

3.2.2 掛鋼筋網。掛鋼筋網在噴砼施工分區之前進行，掛網之前首先要噴一層3～5cm之間的厚砼。采用光面鋼筋，通常鋼筋間距為20cm×20cm，先在場外進行編焊，完成之后運至工作面，將焊接完成的鋼筋在隧道作業平臺車上沿巖面鋪設，使用錨桿頭進行點焊固定，利用膨脹螺栓加密固定中間部位，受噴面與鋼筋網之間的間隙應小于3cm，混凝土保護層要大于2cm。

4 結束語

水工隧洞施工技術在水利工程中占有舉足輕重的地位，以最低的成本，取得最高效益是工程的最終目的。因此在施工過程中，在嚴格遵守施工方案的同時，要樹立創新意識，使水利工程施工技術不斷進步、優化，使我國的水利工程事業達到新的臺階。

參考文獻

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作者簡介：鄧厚展，身份證號：440281198506036615。