試分析水利隧洞施工技術及措施

【摘要】當前隨著經濟的發展與社會的進步，我國水利工程行業正處于一個高速發展的時期，無論是對于經濟的增長乃至人民的生活都產生了十分深遠的影響，提供了水利工程基礎建設支持。在這一背景下，對水利隧洞的施工技術進行詳細的分析探究，并且提出可行的措施具有十分重要的意義。

【關鍵詞】水利工程；隧洞；施工技術

引言

無論是對于社會的發展還是經濟的增長，水利工程建設都起著無可替代的作用，我國是一個幅員遼闊的國家，水力資源可以說是極為豐富，但是又存在著分布不均勻的問題，因此水利工程的發展是我國現代化建設的必然要求，提高相關的技術水平也是必經之路。本文詳細分析了水利隧洞施工的類型與技術特征，明確了相關的技術要點，并提出了有效的管理策略。

1、水利工程中隧洞工程的類型和特點分析

通常來講，水利隧洞可以根據其建設作用的區別分為兩種，一種是泄水隧洞，一種是防水隧洞。泄水隧洞的的作用是為了連接水庫防水，根據操作人員的需求出水，也能夠與其他泄水建筑一起在泄洪排沙中起到重要的作用。而綏中又能夠根據輸水過程中的水壓分為有壓隧洞和無壓隧洞兩種，有壓隧洞的設置往往是用于飲水發電，而無壓隧洞往往是用于泄洪排水。二者在隧洞斷面上的區別并不大，無論是有壓隧洞或是無壓隧洞都會采用馬蹄形斷面或圓形斷面，有些無壓隧洞還會采用城門形斷面。無壓隧洞的輸水過程往往會留下一些空隙，有壓隧洞在過水時則會完全天面，隧洞內壁會承受水壓。隧洞分為幾部分，進口段、洞身、以及出口段等多方面組成，進口段的搭建一般有塔式、豎井式或者斜坡式的攔污柵與閘門等幾種形式，而洞身由于需要過水以及承受壓力、起到支撐作用等等，則必須要考慮到實際的自然環境條件，從而能夠實際使用的需求條件。無論哪種隧道類型，在高流速狀態下均嚴禁其同一段隧洞出現有壓與無壓的明、滿交替運行狀態，以避免造成負面的震動與空蝕現象發生。水利工程中隧洞的結構特性與工作條件決定了其深式過水建筑物特點和地下建筑物特點。蓄水樞紐中的隧洞進口一般在水下較深的部位，其具有較強的適用性，能夠在不同高程處進行泄水與放水，進而滿足不同的使用需求。地下建筑物特點則是指隧洞中一些臨時性支護與永久性襯砌等，這是由于隧洞的開挖往往會改變巖層原來的平衡狀態，為防止巖層某些部位以及進出口發生崩塌，通過這些支護與襯砌來保證其安全運行。

2、水利工程隧洞施工中的技術要點

2.1、水利工程開挖過程中的施工技術

在隧洞開挖施工過程中，要根據現場施工狀況來選擇相應的開挖方式，以保障施工工程的進度，提高施工工程的質量。在選擇隧洞開挖方式的時候，要充分考慮隧洞的圍巖種類、了解隧洞斷面的尺寸大小。以隧洞施工的水平為依據，通常采用的隧洞開挖方式有兩種：第一種是全斷面的隧洞開挖方式。這種開挖方式主要應用于一些較為完整的圍巖隧洞中，針對一些比較堅固的隧洞，通過一次性鉆爆使其成為隧洞，然后在對其開展支護施工。全斷面隧洞開挖方式的優勢在于能夠加快施工進度，在保障質量的情況下，加快施工速度，嚴格按照施工組織的要求來開展工作，開挖的時候也不會受到太大的干擾；第二種是導洞隧洞開挖方式。這種開挖方式不同于前一種開挖方式的地方在于其首先要在斷面上實施導洞開挖，然后在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。這種開挖方式較為靈活，能夠在施工過程中探明隧洞的地質狀況，解決隧洞施工中的排水問題，有利于隧洞進行良好的通風工作。導洞開挖方式能夠使爆破的效果更好。

2.2、防塌方技術

由于在水利工程隧洞施工中隧洞塌方事故較為常見，只有做好預防工作才能使其得到控制。首先，要認真做好勘測與設計工作。通過詳細了解并掌握工程所處環境的地質情況，結合對山體與地質情況的掌握，選擇適宜的施工方法并做好施工組織設計，為工程施工做好準備工作。另外，隧洞通風防塵措施。應保證在隧洞施工中的作業環境符合國家衛生標準。并采取通風、灑水等防塵措施，搞好個人防護并定期測試粉塵和有毒氣體的濃度。

2.3、隧洞錨桿施工環節

根據設計要求和圍巖情況確定孔位，注明標記，然后采用“先注漿后插桿”程序，鉆頭直徑應比錨桿直徑大15mm以上，而鉆孔的深度則由不同的錨桿而有不同的規定；在鉆孔結束后，應清除干凈孔內的巖粉和積水；錨桿桿體露出巖面的長度應小于等于噴射混凝土的厚度。

2.4、隧洞噴射混凝土施工

結合工程量與工程進度要求以及工藝流程等條件選擇噴射機，優先選用濕式噴射機，濕式噴射機所用的黃砂細度模數、含泥量及含水量要求較高，施工時應嚴格把好黃砂質量關。噴射混凝土前，應清除開挖面的浮石和墻角的石渣、堆積物，并用高壓風或水把受噴面沖洗干凈，對于遇水易潮解、泥化的巖層，應用高壓風清掃巖面。

2.5、洞挖支護當開挖遇到Ⅱ類圍巖時，采用直接噴射混凝土的支護方法；混凝土的噴射厚度為3cm厚。對于局部存在的破碎帶根據現場實際情況采用Φ25mm，L=3m隨機錨桿支護。錨桿類型為全長黏結性普通水泥砂漿錨桿，材料為20MnSi螺紋鋼。當開挖遇到Ⅲ類圍巖時，需采用錨噴支護的施工方法；混凝土的噴射厚度為10cm；系統錨桿采用Φ22的螺紋鋼筋，間排距為2m，錨桿長度為4m。錨桿類型為全長黏結性普通水泥砂漿錨桿。當存在以Ⅳ類圍巖為主時，采用噴錨加鋼筋網支護。洞內采用Φ25mmL=4.5m間排距為2m梅花形布置系統錨桿加高強度鍍鋅鉛筋網支護，噴混凝土厚度為10cm；施工時首先噴3cm混凝土封閉巖面防止掉塊，然后再進行其它相關工序。當存在的軟弱、破碎圍巖時，采取間距為0.8m型鋼拱架加強支護；施工時首先在頂拱范圍內采取Φ25mmL=4.5m間距為0.5m超前錨桿支護，錨桿仰角為22°～25°，鋼支撐頂拱與超前錨桿相連，兩側與系統錨桿連接，縱向采用Φ25間距0.9m連接筋。

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