水利水電工程隧洞開挖技術探討

郭丙有

摘要：針對水利工程的隧洞施工技術，要對其進行深入探討，更好的完善這門技術，這些對隧洞質量、安全有著重要的影響，同時有關部門要多多與外界進行交流合作，對其進行深入研究，探索方法引進新的施工技術，將隧洞的施工技術得到更好的提升，以更好加快水利工程建設，讓我國的水利工程走向新輝煌。鑒于此，本文主要分析水利水電工程隧洞開挖技術。

關鍵詞：水利水電工程；隧洞開挖；技術

1 隧洞開挖施工技術

1.1 全斷面開挖法

這種開挖技術適用于圍巖情況較為良好的隧洞中。如果圍巖的質地較硬，可采取鉆爆的方式形成隧洞，然后再進行必要的支護施工。全斷面開挖的主要特點為可以大幅提升施工效率，在保證施工質量的同時很大程度上縮減施工周期。在實際施工過程中，應嚴格按照相應的組織方案進行施工，以免受到交叉施工等問題的影響和干擾。

1.2 導洞開挖法

這種開挖技術與全斷面開挖的不同之處主要為，首先需要在隧洞的斷面上實施開挖，然后根據具體的設計方案確定導洞的具體尺寸與形狀。這種開挖技術更加靈活，可以在施工中對前方的地質情況進行探明，利于隧洞排水，還能為后續的隧洞通風等提供一定便利，此外，這種開挖方法的爆破施工效果更加明顯。

2 水利水電工程隧洞開挖技術

2.1 隧洞進、出口邊坡支護

錨噴支護在邊坡支護中使用較為普遍，主要是針對開挖完成后的不穩定巖質邊坡實行的錨固措施。在鉆孔時應該選用易掌握的、較為經濟的鉆具，此外則是采用Aliva噴漿機噴混凝土加以鞏固。在對隧洞口的設計上講究“早進晚出”不刷坡或少刷坡。詳細地說就是對洞口附近的山體，通常情況下盡量不要刷坡，施工的同時也要注意保護其周圍的地質和水文環境，在隧洞施工中為了使洞口處山體坡積層和周邊的環境能夠得到很好的保護，工作人員可在一定情況下采用無洞門設計或斜洞門非擋墻簡易洞門方案，以便在運行期間對其進行檢查維修等。

2.2 隧洞的開挖與支護

對隧洞口邊坡開挖時需要依據所設計的洞臉開挖坡比來實行，當對進、出口洞臉和兩側邊坡進行開挖時，盡量少挖或不挖，特殊情況下應實行邊開挖邊支護的方法；而隧洞橫斷面的最小尺寸，圓型斷面的內徑以及非圓形斷面的高度在一般情況下都不宜小于2.0m，后者的寬度也不宜小于1.8m。在隧洞施工中需選用掘進機、架鉆臺車、鋼模臺車等實用型設備，還應通過技術經濟分析其斷面尺寸。進入隧洞之前，為了鞏固洞臉和確保洞口施工的安全，此時可先施工洞外建筑，如明洞、暗渠等。眾所周知，在水利工程隧洞施工條規中有一條規定，嚴禁欠挖洞室，并應嚴格控制超挖，超挖的徑向值不宜大于20cm，且要清除所有松動的巖石碎塊，必須用同種混凝土進行超挖回填，且不予計量。詳細來說，對那些基本穩定型的圍巖的開挖與支護要注意所選用的炸藥類型，應采用低密度和猛度且高威力的光面爆破炸藥，根據實際情況來定制周邊孔間距、輔助孔間距，另外支護和開挖的相結合，既可加快工作進度，又可以控制巖石受損，而且還能有效解決施工安全問題；還可以采用全斷面中的開挖-C25鋼纖維混凝土封閉掌子面-格柵安裝-超前支護、鎖腳錨桿施工-噴C20混凝土的施工工藝來對性差型的圍巖進行開挖與支護。在這之中尤其需要注意的是在有水段進行噴射的作業環節中應該以遠離出水端的管道作為噴射起點，然后在逐漸逼近涌水處，待散水匯集后，便可架起導管，將水導出，再于導管處噴射。

2.3 隧洞的支護與襯砌

對隧洞進行支護時，應考慮圍巖質量、洞內作業、隧洞大小、開挖方法及支護原料和設備等多方面，常用的對隧洞的挖掘方式有全斷面、各臺階、先導洞開挖和眼鏡法開挖這幾種。而針對這幾種對隧洞挖掘的保護措施有噴混凝土、錨噴混凝土、錨網噴混凝土、格柵鋼架噴混凝土、混凝土襯砌、鋼筋混凝土襯砌等方法。

在中國目前的工程中，應采用復合式支護襯砌方法作為隧洞的支護襯砌結構體系來對中小型隧洞進行支護。也就是說根據洞身圍巖的實際情況進行的一次支護，可采用聯合或者分別采用噴、錨、網、鋼拱架和管棚等方式來進行支護，在鋼筋混凝土襯砌時可以在適當的時機二次襯砌。而隧洞襯砌的方式與很多條件有關，如與斷面形狀大小以及其運行條件有關，而且襯砌也有許多種形式。具體來講，就是在隧洞通過一些斷面、軟弱破碎帶以及一些豎井交接處時而導致隧洞出現較大變化時，襯砌就必須進行加強支護；施工縫的設置地段要求應該處在圍巖地質條件比較均一的洞身段進行設置。而且沿洞線的分段長度要根據澆筑能力和溫度收縮等因素來確定，采用的都是確定長度的底拱和邊拱，注意保頂拱的環向縫。

3 水利水電工程隧洞開挖質量保證措施及安全措施

3.1 質量保證措施

為保證開挖施工質量，擬采取以下措施。①施工中嚴格按施工圖紙及相關技術規范的要求操作，配備專職質檢人員對施工過程進行全程控制。②進行爆破試驗，確定合理的鉆爆參數，保證基巖開挖質量。③保證鉆孔的精度，對鉆孔孔位、孔向、深度都要進行嚴格的控制。④爆破裝藥時，一定要按經爆破試驗調整確定后的爆破參數進行。

3.2 安全措施

①認真貫徹“安全第一、預防為主”的方針。②所有參加施工人員必須接受崗前培訓，否則不準上崗，特種作業人員必須持證上崗。③按設計裝藥量、結構進行裝藥，堵塞要密實，堵塞長度要夠。④設報警器報警，并派人警衛，爆破區300m以內不準有人。⑤在施工區和施工道路上設置足夠的安全標志和安全信號，確定最小安全距離。

總之，我國自改革開放以來，科技發展迅速，水利工程也不例外，經過多年改革，其施工技術已經日趨完善。在隧洞開挖工程中，受地形、地質的影響，隧洞開挖的難易程度也隨時變化，很多隧洞開始挖掘時一般都是1、2級土，直接用挖掘機開挖隧洞進口，待開挖到沒有滑坡體和巖體破碎帶，露出新鮮完整巖體時才開始具體洞身的挖掘。本文的研究也就顯得十分的有意義。

參考文獻：

[1]劉建銘.水利水電工程施工中隧洞鉆孔爆破技術研究[J].建材與裝飾，2015，（46）：235-236.

[2]羅玉梅.探究邊坡開挖技術在水利水電工程中的運用[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2015，（05）：111-112.