小斷面長距離引水隧洞施工與技術(shù)分析

盧超平 姚昊君

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)的持續(xù)深入發(fā)展，水利工程的設(shè)施建設(shè)也受到了人們的重點(diǎn)關(guān)注。小斷面長距離引水隧洞一直以來是施工的難點(diǎn)，其原因在于很難進(jìn)行平行的作業(yè)。本文主要某工程建設(shè)為案例，引水隧洞的施工與技術(shù)進(jìn)行一定的分析，從而提出建議與措施，希望能夠?qū)ΜF(xiàn)階段小斷面長距離引水隧洞施工提供一定的參考借鑒作用。

關(guān)鍵詞：小斷面長距離;引水隧洞;施工技術(shù)

本文重點(diǎn)主要是對一項(xiàng)跨流域、小斷面、長距離的引水隧洞施工工程進(jìn)行分析，其目的是為了對部分干旱地區(qū)的飲水問題進(jìn)行處理，推動引水工程的順利建設(shè)。該引水隧洞主要是由曲水樞紐、引水的線路等相關(guān)內(nèi)容組成。引水隧洞無疑是其中的關(guān)鍵內(nèi)容，整體長度主要為10km，斷面為2.5m×2.5m。而其洞身段則為花崗巖體，在施工的過程中主要是運(yùn)用鉆爆法來開展，并對施工的情況具體問題具體分析，力求能有效推動小斷面長距離引水隧洞的順利實(shí)施。

一、施工工期與工程特點(diǎn)

（一）施工工期

整體工程的施工工期偏長，計(jì)劃為36個(gè)月，但工程量較大，整體的施工任務(wù)較重。

（二）施工工程特點(diǎn)

第一，斷面不大，兩者之間的距離偏長，在通風(fēng)的過程中存在一定的困

難，因此不利于機(jī)械化的作業(yè);

第二，在整體的施工環(huán)境中，內(nèi)部含有數(shù)量較多的地下水，不利于施工的進(jìn)行;

二、本工程施工隧洞的施工設(shè)計(jì)與改進(jìn)

（一）基礎(chǔ)性的隧洞施工設(shè)計(jì)

小斷面長距離隧洞是一系列隧洞施工過程當(dāng)中較為復(fù)雜的一種，其原因便在于受困于地理?xiàng)l件較惡劣，機(jī)械化的施工設(shè)備無法能夠進(jìn)洞進(jìn)行作業(yè)，只能夠運(yùn)用人工開挖的方式進(jìn)行，這便導(dǎo)致了整體的施工效率較低。另外，由于施工距離較長，對于各種材料的運(yùn)輸、供電供水通風(fēng)等輔助工作的開展都存在極大的阻礙，不利于施工設(shè)計(jì)乃至整體施工作業(yè)的順利進(jìn)行從整個(gè)工程的施工案例上看，我國各大城市目前基本上很少有條件如此惡劣的施工環(huán)境，因此對這種工程的施工必須重點(diǎn)進(jìn)行施工方案的完成，提出針對性的解決措施來對工程的順利實(shí)施提供幫助。

引水隧洞在試驗(yàn)開發(fā)的過程當(dāng)中，小斷面施工中對爆破工作的開展起到一定的阻礙作用，每一循環(huán)施工的長度事實(shí)上只有1.1～1.2m左右，在通風(fēng)、排煙等工作的進(jìn)行過程當(dāng)中，無疑會由于施工斷面的限制，導(dǎo)致送風(fēng)的距離過短，而且通風(fēng)管會極其容易受到運(yùn)輸車輛的磨蹭而出現(xiàn)損壞，非常容易產(chǎn)生施工事故。另外，隧洞內(nèi)的施工過程當(dāng)中，還必須配備一定的，定了以輔助照明，因此在通風(fēng)的過程當(dāng)中不能出渣，這無疑會對洞內(nèi)的空氣質(zhì)量帶來嚴(yán)重的影響。在施工作業(yè)持續(xù)進(jìn)行的過程中，施工人員的身體健康無疑會受到較大的傷害。

（二）整體施工方案

第一，為了有效處理斷面小、距離長的難題，必須運(yùn)用軸流風(fēng)機(jī)接力式的方式來開展通風(fēng)工作;

第二，為了能夠確保隧洞開挖過程中有效控制圍巖的擾動，通過運(yùn)用光面爆破的方式來開展工作。

第三，隧道施工過程當(dāng)中存在斷面小和排煙難的問題，可以通過運(yùn)用自卸汽車運(yùn)輸?shù)姆绞絹磉M(jìn)行排煙。

（三）主要施工方法

主要運(yùn)用的方式可以是確定進(jìn)尺、對爆破進(jìn)行有效設(shè)計(jì)、設(shè)置相關(guān)的輔助作業(yè)等等，具體有以下內(nèi)容：

第一，確定進(jìn)尺。進(jìn)尺是隧道施工過程當(dāng)中的重要參數(shù)，按照相關(guān)規(guī)定要求必須運(yùn)用循環(huán)進(jìn)尺來開展開挖工作。在進(jìn)行開挖的過程當(dāng)中，一般是要按照2.5m寬以及1.5m進(jìn)尺的數(shù)據(jù)來進(jìn)行鉆井，只有這樣才能夠獲得最好的挖掘效率。

第二，充分設(shè)計(jì)合理的爆破有助于推動隧洞挖掘速度的加快。

第三，通風(fēng)散煙也是其中的重點(diǎn)工作。該問題是整個(gè)工程開展的過程中是否能夠順利推動的關(guān)鍵點(diǎn)。為了能夠推動施工的順利進(jìn)行，必須運(yùn)用Φ800mm的通風(fēng)管來開展接風(fēng)，通風(fēng)機(jī)功率為30kW，供風(fēng)量為500m3/min。

三、引水隧洞的主要施工技術(shù)

（一）施工通風(fēng)技術(shù)

通風(fēng)的問題是長距離小斷面引水隧洞施工過程當(dāng)中的重點(diǎn)問題，必須做好以下幾點(diǎn)。

第一，引水隧洞施工過程當(dāng)中，洞內(nèi)必須提供較大的供風(fēng)量，可以根據(jù)洞內(nèi)的承受人員的數(shù)量來進(jìn)行提供，或者是按照洞內(nèi)最小風(fēng)速等來進(jìn)行計(jì)算。

第二，合理選擇施工通風(fēng)的設(shè)備。隧洞斷面較小是其難點(diǎn)所在，如果運(yùn)用直徑比較大的通風(fēng)管則無疑給在洞內(nèi)進(jìn)行施工的機(jī)器設(shè)備帶來嚴(yán)重的干擾，如果運(yùn)用較小直徑的通風(fēng)管則會產(chǎn)生巨大的風(fēng)力阻礙，供風(fēng)的量以及距離都很難達(dá)到相應(yīng)的要求。綜合來看，隧洞施工過程中，應(yīng)該運(yùn)用Φ800mm的通風(fēng)管來開展接力通風(fēng)，而通風(fēng)機(jī)功率為30kW，供風(fēng)量為500m3/min，風(fēng)管的材質(zhì)則是布質(zhì)風(fēng)管，這無疑能夠起到較好的通風(fēng)效果。

第三，配備了較好的通風(fēng)設(shè)備之后，必須開展針對性的安裝工作，確保通風(fēng)設(shè)備能夠起到較好的成效。首先，必須在每一個(gè)支洞口的位置安裝相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)備，切實(shí)要確保維持支洞口在進(jìn)入主洞時(shí)不能夠存在折痕，使通風(fēng)能夠更加順利;在通風(fēng)設(shè)備安裝過程中，重點(diǎn)必須確保風(fēng)管平順，截面一致，盡可能地避免出現(xiàn)破損，從而減少漏風(fēng)量;另外，在送風(fēng)時(shí)必須保障送風(fēng)口跟掌子面兩者這間的間隔超過15m，在進(jìn)行通風(fēng)的過程中，采取有效的措施來保障后面的風(fēng)機(jī)供風(fēng)量比前面的風(fēng)機(jī)供風(fēng)量大，而且兩個(gè)風(fēng)機(jī)之間的距離應(yīng)該盡可能地保持在30～50m之間。

（二）光面爆破技術(shù)

第一，光面爆破技術(shù)是當(dāng)前引水隧洞施工過程中的重點(diǎn)技術(shù)，其關(guān)鍵點(diǎn)便是注意要進(jìn)行鉆孔和間隔裝藥。鉆孔必須嚴(yán)格按照圍巖的性質(zhì)以及根據(jù)地下水的情況來確定眼的間距和最小的抵抗線。大多數(shù)情況下，眼的間距與最小的抵抗性同為60cm;間隔裝藥則必須對周邊眼的具體情況進(jìn)行深入的了解，并運(yùn)用空氣間隔裝藥的結(jié)構(gòu)，在藥卷當(dāng)中要運(yùn)用導(dǎo)爆來進(jìn)行連通，在施工時(shí)候必須運(yùn)用集中裝藥的方式進(jìn)行。

第二，炮眼的布置則必須嚴(yán)格按照以下內(nèi)容來進(jìn)行。（1）周邊眼沿的設(shè)計(jì)一定要準(zhǔn)確合理地開挖輪廓線;（2）對掏槽眼的開挖位置要處于斷面中部;（3）輔助眼必須均勻處于掏槽眼和周邊眼兩者之間;（4）在斷面開挖的過程中，必須合理地設(shè)置輔助眼，避免存在一定的死角;（5）在掏槽眼的炮眼方向，必須盡可能地維持垂直，避免與巖層的走向平行，盡量沿著垂直的角度;

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