水利水電大型地下廠房工程施工技術

【摘要】隨著人類社會不斷進步發展，對施工工期要求也不斷提高，工期在不斷壓縮減少。傳統水利水電地下廠房施工方法在進度上已逐漸滿足不了人們的要求，傳統施工方法需從施工場地合理布置、工序有序銜接、增加投入資源等方面進行進度提高。地下廠房由于施工通道制約和洞室場地有限，以上方法對工期壓縮效果甚微。因此對水利水電大型地下廠房工程施工技術進行研究顯得非常重要。

【關鍵詞】水利水電；大型地下廠房；工程施工技術

1、水利水電大型地下廠房工程施工技術的現狀

水利水電大型工程涉及的施工項目比較全面多樣，大型廠房施工項目工序復雜，施工通道多，涉及范圍廣，因此對整體廠房施工質量提出了更高的要求。水利水電要配備成套的大型地下廠房施工設備，嚴格檢測施工材料，只有達到規定的要求才能投入使用，創新優化大型廠房施工設備，才能有效確保施工工期。我國大型廠房開挖技術與發達國家相比起步比較晚，但建設規模正在不斷擴展，各企業通過分析研究取得有效的施工成果。眾所周知，隨著我國經濟的發展，對于大型水利水電地下廠房的工程的投資力度越來越大，水利水電作為新的能源，安全并且沒有污染，而且它是可再生的，它的發展與進步必將為人類帶來巨大的利益，它的快速成長有利于經濟的快速發展，同時會促進社會的快速進步。美中不足的是，在施工過程中也會遇到一些問題。比如，地質條件不佳，對質量難保證。其次，地應力較高，最大的有的會達到14.7Mpa。還有此施工工程跨度非常大，有的地下廠房的跨度已經高達30多米。跨度大的話，大跨度高邊墻洞室、洞群交叉處、相鄰洞室間巖層、巖柱的三大穩定等問題我們必須要慎重考慮。此外還有，技術水平上有一定的局限，對于巖爆這種及其特殊的環境條件，我們沒有先進的儀器設備來預測此現象，就增加了危險性，但是這是不可避免的，只能盡可能去預防，技術人員要從多種角度分析研究問題，做好安全保護措施，才能將各項風險問題降到最低，從而推動地下廠房工程施工的順利開展。

2、水利水電大型地下廠房工程施工中運用的主要技術

2.1施工前的準備工作

在廠房建設施工之前，首先應當根據實際的工程，進行完整的認證，規劃以及優化施工方案，對于施工支洞進行認真的布置。除此之外，還應當對開挖和支護進行現場工藝實驗。這樣做可以使施工人員掌握工藝的要領，確定施工的流程，找準質量控制的要點。在正式施工之前，還應當完成周邊排水系統的施工，這樣可以使圍巖的穩定條件得到改善。完成檢測儀器的埋設以及通風洞井的施工也是必不可少的，這樣不僅可以確保施工的進度，

2.2開挖分層以及開挖方法

地下廠房的開挖支護一般采取從上向下，逐層逐步的方法進行，分層的厚度在國內一般為8-10m。在開挖分層之前應當確定分層，確定分層應當綜合性的考慮施工的通道，設備作業所用的空間大小，鉆孔的精密程度以及爆破振動控制等方面的因素。一般頂拱的高度為9m左右，在拱腳錨桿施工時需要嚴格的控制。巖壁吊車梁層應當控制在10m左右，在它上部界面應當控制在10m-10.5m之間，在其下部界面應當按照其下拐點高度的-3.5m來進行控制。在發電機層面上的控制應當做到上部界面的大小要考慮到母線洞洞臉的加固需要，下部界面要考慮到引水隧洞洞臉的加固需要。在地下廠房的建設中，中下部深孔梯度的開挖會直接的導致邊墻圍巖的位移劇增，因此最近幾年多采取薄層開挖的方法，可以有效的抑制高邊墻圍巖的位移增加。

2.3地下廠房爆破技術

對于地下廠房頂拱層以下的開挖，常常采用光面爆破和預裂爆破的方法控制開挖的輪廓，采用深孔梯段微差爆破的方法進行中間巖體的挖除。我國目前的開挖方式有兩種，第一種方法是由中間向外部擴展，也就是根據工程爆破的實驗來確定預留保護層的厚度，然后先將中槽挖取，再采用密孔小直徑藥卷的方法分兩層將保護層挖除，同時上層的輪廓需要采用預裂爆破方法，下層則是要采用光面爆破的方法。第二種方法是一次性或分兩半開挖，開挖的輪廓常采用深孔預裂爆破的方法，這種開挖的方法可以方便控制開挖以及永久支護施工步距，相較于第一種方法而言，其優勢在于可以合理的控制變形條件。

2.4支護技術

通常在中硬巖體中，支護的壓力隨著巖體的位移增加而減少。在位移相同的情況下，支護前隧洞圍巖所需要的支護壓力要大于支護后的支護壓力，而且兩者壓力的差距是隨著圍巖所發生的位移的增加而增加。因此一個合理的支護施工程序應是初噴混凝土緊跟著開挖面，淺孔錨桿支護最好控制在距離開挖面的三倍洞徑范圍內，深孔錨桿支護進行復噴混凝土跟進，再最后階段應當施作預應力錨索，同時根據施工監測信息來進行信息反饋分析，適當的調整開挖與支護。要保證大型地下廠房直立邊墻的穩定，不僅需要采用噴混凝土，砂漿錨桿，預應力錨桿支護，還應當采用預應力錨索來進行加固圍巖。目前國內實現這種目的的方法通常是采用雙層防腐無黏結預應力錨索結構。大型地下廠房建設的施工時間比較長，因此支護的建設成為控制施工進度的主要因素。在具體施工的過程中，應當盡量的縮短施工周期，加快施工進度，常采用的方法是高頻沖擊回轉鉆進和鋼結構預制墊座，也可以采取提前在鄰近的洞室內開辟作業空間，提早完成鉆孔作業。在主廠房開挖暴露后，要立刻進行穿索等后續工作。另外，還應當控制錨索初次張拉荷載，適當的預留應力增量，這樣做可以避免錨索的錨固附存力變化出現應力超標導致危險的現象。

3、結語：

綜上所述，對水利水電工程地下廠房的施工具有重要影響作用的因素主要是開挖程序的選取、開挖過程的控制以及支護的實時性等，要想確保圍巖的穩定性，提高工程質量，施工人員必須加強對圍巖塑性區額控制，進而達到施工安全的目的。近年來隨著我國科技的迅速發展，大跨度地下廠房施工技術在一定程度上取得了突破性發展，其施工方法與施工技術日益成熟，但施工單位還應該加強在實際工程建設中的相關數據的總結與整理，進而為提升我國在在該領域的技術水平奠定良好的基礎。

參考文獻：

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