水電站引水隧洞開(kāi)挖及支護(hù)工程技術(shù)探討

呂成斌

中國(guó)水利水電第七工程局有限公司 四川 成都 610299

引言

水利水電施工與人民制造生存緊密有關(guān)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵組成部分。水利水電施工在確切規(guī)劃階段會(huì)受多種原因的影響。從具體情形來(lái)看，水電站引水隧洞的開(kāi)鑿與支護(hù)進(jìn)度在很大程度上決定著水電工程的整體施工進(jìn)度。于此，分析水電站引水隧洞開(kāi)挖及支護(hù)工程技術(shù)具備關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

1 水電站引水隧洞

引水隧洞具備提升水電站工作效率、減少費(fèi)用、避免浪費(fèi)的特征。它是水電站水工建筑的關(guān)鍵。其主要機(jī)能是縮短引水相距。水電站水力發(fā)電理論是將流速造成的重力勢(shì)能通過(guò)高低水量產(chǎn)生的差距轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，以增進(jìn)水輪機(jī)和機(jī)械組水力發(fā)電的運(yùn)行。引水隧洞將下層流速引進(jìn)水輪機(jī)的關(guān)閉維度。隧洞分成有壓引水隧洞和無(wú)壓引水隧洞。當(dāng)流速轉(zhuǎn)入水輪機(jī)的關(guān)閉通道時(shí)，線路設(shè)計(jì)必須長(zhǎng)而直觀，即設(shè)計(jì)線路不應(yīng)太復(fù)雜，流速應(yīng)流暢相連。在水電站引水隧洞施工實(shí)行后，應(yīng)對(duì)指定施工地區(qū)的石灰?guī)r和地層構(gòu)造展開(kāi)研究，并遠(yuǎn)離地下水地區(qū)。

2 引水隧洞開(kāi)挖步驟

①根據(jù)水電站規(guī)劃的基本要求，需要保證同時(shí)展開(kāi)平行開(kāi)挖任務(wù)。同時(shí)，依據(jù)規(guī)范，每天可每隔一段時(shí)間進(jìn)行線路的開(kāi)挖，目標(biāo)是確保大橋施工的可靠性。為提高采光，確保進(jìn)口區(qū)混凝土的施工量。②在水電工程引水隧洞開(kāi)鑿步驟中，先進(jìn)行本施工下平行端和兩邊彎端的開(kāi)鑿支護(hù)任務(wù)，再展開(kāi)礦井段的開(kāi)鑿支護(hù)任務(wù)。上彎端開(kāi)鑿任務(wù)邀請(qǐng)?jiān)谏掀叫卸未┻^(guò)施工任務(wù)后，下彎段施工任務(wù)邀請(qǐng)?jiān)谂镯敼酀{任務(wù)后。因此，無(wú)論開(kāi)鑿任務(wù)的哪一部分都必須分步展開(kāi)，以保證井段獲得充分利用，保證整個(gè)施工半衰期之內(nèi)良好的采光，提高下平行段，這對(duì)整個(gè)工程環(huán)境更為重要。③水準(zhǔn)扇階段的混凝土噴氣和錨固施工，應(yīng)在開(kāi)鑿?fù)瓿珊罅⒓凑归_(kāi)，施工中應(yīng)防止提早錨固。在整個(gè)施工步驟中，需隨時(shí)隨地對(duì)噴錨展開(kāi)支護(hù)，以確保噴錨的可靠性和穩(wěn)定性[2]。

3 施工布置

水電站引水隧洞開(kāi)鑿及支護(hù)工程和施工組織主要包含機(jī)械設(shè)備組織和施工便道規(guī)劃。首先，機(jī)械設(shè)備施工布置要明確混凝土運(yùn)輸?shù)氖┕つ繕?biāo)。根據(jù)水電工程的特征，經(jīng)綜合性評(píng)定，使用塔吊、汽車吊配合混凝土傳輸泵展開(kāi)混凝土澆筑。塔機(jī)和汽車吊的適用情況不同。塔機(jī)不適于在局部地區(qū)澆筑混凝土，因?yàn)樗C(jī)不平穩(wěn)且難以抓取，而固定式起機(jī)槍可在局部地區(qū)進(jìn)行混凝土的灌注。施工便道規(guī)劃的任務(wù)是以混凝土為原料修筑施工便道。施工便道的修筑應(yīng)按照滿足現(xiàn)場(chǎng)交通運(yùn)輸強(qiáng)度為前提展開(kāi)實(shí)施。所有臨建系統(tǒng)和擬投入的施工設(shè)備應(yīng)符合施工規(guī)范，以提升施工效率和設(shè)備利用率。系統(tǒng)的采用應(yīng)有利于整體生產(chǎn)進(jìn)度，確保施工現(xiàn)場(chǎng)安全和保障施工質(zhì)量。

4 開(kāi)挖技術(shù)的特點(diǎn)

水電站引水隧洞開(kāi)鑿科技的選取應(yīng)融合隧洞的具體情形。水電站的開(kāi)鑿科技有兩種：平硐開(kāi)鑿和礦井開(kāi)鑿。兩者都能提升開(kāi)鑿性能，填補(bǔ)機(jī)能缺失。施工確認(rèn)后，專業(yè)員工必須對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)周圍環(huán)境和風(fēng)景展開(kāi)研究，使用科學(xué)精確的開(kāi)鑿科技展開(kāi)開(kāi)鑿。

4.1 全斷面開(kāi)挖

這種開(kāi)鑿科技使用多臂鉆井開(kāi)鑿8～10m的隧洞。而多臂鉆井的主要特點(diǎn)是可與多臺(tái)鉆井兼顧采用，大大縮短了工作時(shí)間段，確保了工作效率。其優(yōu)點(diǎn)是：一是對(duì)地層巖層的構(gòu)造和機(jī)能要求相對(duì)較低；其次，使用這種開(kāi)鑿科技開(kāi)鑿的大橋由于寬度較大，難以精確控制，操作要求非常嚴(yán)格。因此，這種全斷枚開(kāi)鑿科技的采用將在許多領(lǐng)域受約束。然而，全斷枚開(kāi)鑿科技僅局限石灰?guī)r，地層構(gòu)造必須足夠平穩(wěn)。

4.2 斷面分段開(kāi)挖

單向開(kāi)鑿科技的工作理論，是將隧道段分批分為若干部分，然后逐步完成任務(wù)。根據(jù)開(kāi)鑿方式，不同水電站的寬度分成導(dǎo)洞型和臺(tái)階型。它們根據(jù)地層、長(zhǎng)和選取方式的不一致性，該道路分成右、中、左三部分。首先，導(dǎo)洞開(kāi)鑿科技將運(yùn)用于大型大橋施工。其工作理論是開(kāi)鑿至水面上部，開(kāi)鑿小于10m的大橋必須采用該部分。其開(kāi)鑿對(duì)巖層結(jié)構(gòu)、排水系統(tǒng)和采光設(shè)備有較高的要求。具體工程方式為：首先，選取適當(dāng)?shù)墓こ痰貐^(qū)，在引水隧洞段下部開(kāi)鑿一個(gè)大孔；其次，用起重機(jī)擴(kuò)大孔洞。導(dǎo)洞的開(kāi)鑿方式可分成上洞和下洞。可看到，該采礦方法更為詳盡，選取方式更為普遍，這使得它比全斷面采礦方法運(yùn)用更為普遍，困難度常數(shù)相對(duì)較高。因此，即使大橋半徑較狹窄，單向開(kāi)鑿科技也局限于不平穩(wěn)的巖層構(gòu)造和地層環(huán)境。

5 支護(hù)施工的特點(diǎn)

任何計(jì)劃竣工后，都會(huì)受大自然原因、人為因素等內(nèi)部原因的影響，造成倒塌。因此，水電站引水隧洞施工隊(duì)必須實(shí)行末期支護(hù)舉措。修繕平穩(wěn)巖層構(gòu)造，重新鉆探地層，保證技術(shù)人員的安全性，保證工程步驟的順利進(jìn)行。支護(hù)后的防御有兩種方法：混凝土傳輸泵支護(hù)和全新奧法支護(hù)[3]。

5.1 混凝土泵支架

該支護(hù)方式也可稱作混凝土傳輸泵。其工作理論是采用系統(tǒng)時(shí)隔交通混凝土。交通通道的構(gòu)造由兩部分構(gòu)成：沖天尾管和導(dǎo)管。混凝土運(yùn)送任務(wù)完成后，通過(guò)影響將混凝土運(yùn)送到模板外部，混凝土任務(wù)在此階段完成。在這個(gè)步驟中有很多事需留意。首先是礦工的安全和計(jì)劃的質(zhì)量。當(dāng)混凝土到與礦工相近的最高點(diǎn)時(shí)，礦工需返回施工現(xiàn)場(chǎng)。為了加速完成任務(wù)，要求在完成混凝土任務(wù)后減少混凝土傳輸泵的電壓并提升效能。另外，混凝土傳輸泵在采用步驟中，要確保渠道外部的平整度，同時(shí)展開(kāi)開(kāi)鑿和支護(hù)工作，防止混凝土傳輸泵爆發(fā)失靈，導(dǎo)致巖層構(gòu)造的減慢和毀壞。

5.2 新奧法支護(hù)

這種方式在我國(guó)被稱作野錨噴混凝土工程。全新奧法是在混凝土泵送隧道法的根基上展開(kāi)的創(chuàng)新和改良，使其平穩(wěn)，并逐步提高保障性能。其工作理論是根據(jù)巖層的構(gòu)造特征產(chǎn)生一個(gè)平穩(wěn)、關(guān)閉的維度，起到限制作用，然后使用混凝土噴錨，使圍巖、混凝土和錨桿共同構(gòu)建一個(gè)平穩(wěn)的構(gòu)造。因此，全新奧法大橋支護(hù)對(duì)混凝土的性能要求嚴(yán)格，對(duì)巖層構(gòu)造的可靠性要求較低。錨噴混凝土工程方式的工程特征是時(shí)效性、密封性、粘結(jié)性和機(jī)動(dòng)性。這四個(gè)特征相互融合，相互作用，使整個(gè)構(gòu)造更加平穩(wěn)，工程更加便捷，由光面炸藥開(kāi)鑿、錨噴混凝土支護(hù)保障和圍巖可靠性監(jiān)控構(gòu)成。其工作步驟為大橋開(kāi)鑿及支護(hù)步驟。開(kāi)鑿步驟中會(huì)爆發(fā)石灰?guī)r形變，以提升石灰?guī)r的可靠性，修繕和修繕圍巖，保障外部環(huán)境。

6 水電工程運(yùn)用現(xiàn)狀

在水電工程規(guī)劃初期，它和運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)是兩個(gè)獨(dú)立的機(jī)構(gòu)。施工隊(duì)在水利規(guī)劃步驟中有獨(dú)立自主權(quán)。工程完結(jié)后，營(yíng)運(yùn)監(jiān)管與工程隊(duì)員剝離。這使?fàn)I運(yùn)管理人員根本沒(méi)有展現(xiàn)足夠的作用。這種建立方法由來(lái)已久，但直至20世紀(jì)末，舊有的管理機(jī)制和規(guī)劃方式才被逐步改善。從兩個(gè)獨(dú)立的群體到現(xiàn)代團(tuán)體體制規(guī)劃的運(yùn)行機(jī)制，許多領(lǐng)域都獲得了完善。雖然這只是一個(gè)小小的變動(dòng)，但它在當(dāng)時(shí)造成了相當(dāng)小的優(yōu)點(diǎn)。如今，每個(gè)國(guó)家都在找尋自己的方式來(lái)克服自然資源難題。在我國(guó)快速發(fā)展的步驟中，許多事都煥然一新，水利規(guī)劃從來(lái)沒(méi)有松懈過(guò)。在不斷探險(xiǎn)和改良的步驟中，也找到了許多不適當(dāng)?shù)牡胤?。因此，完善?guī)劃方法仍然是一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)。

7 水電工程運(yùn)行機(jī)制的意義

水利研發(fā)、自然資源循環(huán)透過(guò)和增加水污染是水電工程規(guī)劃必須考量的難題。然而，水電工程如何充分發(fā)揮最大經(jīng)濟(jì)效益，需重視后期的運(yùn)行保障。建立和實(shí)行運(yùn)行機(jī)制的目標(biāo)是以較小的成本獲取最大的工作效率和性能。這不僅是一項(xiàng)有助于加強(qiáng)我國(guó)綜合實(shí)力和建立信心的施工，也是一項(xiàng)有助于人民生存的施工。水電工程規(guī)劃的目標(biāo)是福祉人民。當(dāng)國(guó)家大量融資時(shí)，所有者將不可避免地陷入困境，把權(quán)益放到袋子里面。因此，只要增大對(duì)水電工程掌控的運(yùn)行機(jī)制，就能真正精確地為人民服務(wù)。

8 有效措施

8.1 相互監(jiān)督

為了達(dá)最佳預(yù)料性能或高于預(yù)期，后期施工隊(duì)必須與運(yùn)維隊(duì)進(jìn)行合作規(guī)劃。兩個(gè)不同的小組相互約束和監(jiān)管。在工程步驟中，督導(dǎo)員工要嚴(yán)肅處置工程中發(fā)生的難題，立即互動(dòng)、通報(bào)和變更。為水電工程規(guī)劃獲取專業(yè)員工領(lǐng)導(dǎo)。工程實(shí)行基準(zhǔn)與否符合要求，工程步驟中員工安全如何獲得確保，都是必須考量的難題。在管理方面，首先要保證管理機(jī)制的所有團(tuán)員都符合要求，然后檢驗(yàn)監(jiān)管情形，要因地制宜，提高效益。

8.2 制作連接點(diǎn)

在規(guī)劃初期，要嚴(yán)肅考量工程與監(jiān)管相融合造成的經(jīng)濟(jì)效益。比如，有適當(dāng)考量工程步驟與否會(huì)影響當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)情況，以及工程計(jì)劃與否能減少對(duì)環(huán)境的污染。在后期修理檢修中，留意立即與后期施工人員互動(dòng)，要求在規(guī)劃的時(shí)候應(yīng)該詳盡認(rèn)識(shí)整體工程情形。另一方面，要能沉著應(yīng)對(duì)極不易發(fā)生的難題，保證規(guī)劃與監(jiān)管同步進(jìn)行。

8.3 擔(dān)保資金

在水利規(guī)劃中，保證經(jīng)費(fèi)是整個(gè)規(guī)劃生命周期成功發(fā)展的關(guān)鍵條件。這就要求在規(guī)劃的前期減少計(jì)劃支出，并對(duì)規(guī)劃步驟中各個(gè)環(huán)節(jié)的資金投入展開(kāi)清楚的紀(jì)錄。經(jīng)費(fèi)妥當(dāng)，避免貪腐，精確監(jiān)管各機(jī)構(gòu)經(jīng)費(fèi)采用的全步驟，保證水利施工的成功發(fā)展。此外，還應(yīng)保證籌措的經(jīng)費(fèi)盡可能超出預(yù)算，防止因工程步驟中的突發(fā)事件導(dǎo)致資金短缺。為了更良好更慢地完成規(guī)劃任務(wù)，各機(jī)構(gòu)需嚴(yán)格控制經(jīng)費(fèi)增加。

8.4 強(qiáng)化資源管理意識(shí)

建設(shè)項(xiàng)目自然資源監(jiān)管不僅是檢測(cè)計(jì)劃質(zhì)量的關(guān)鍵基準(zhǔn)，也是建設(shè)項(xiàng)目完成時(shí)必不可少的條文，因此需要強(qiáng)化資源管理意識(shí)。我國(guó)已經(jīng)制定了有關(guān)國(guó)際法，其中也明確規(guī)定了有關(guān)的國(guó)際法明定。因此，部門需注重和關(guān)停工程產(chǎn)業(yè)資料監(jiān)管的有關(guān)情節(jié)，提升工程驗(yàn)收規(guī)范，增強(qiáng)工程驗(yàn)收。

8.5 科學(xué)完整的方案

工作組的初步報(bào)告工作不容忽視。小組團(tuán)員需提早認(rèn)識(shí)現(xiàn)場(chǎng)情形，并根據(jù)地理學(xué)特點(diǎn)、干旱前提和文化風(fēng)俗展開(kāi)研究。此外，工作人員應(yīng)充分考慮該計(jì)劃的安全性和可靠性等基本參照元素。通過(guò)制訂一套標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)的工程計(jì)劃，為建設(shè)項(xiàng)目的時(shí)程獲取適當(dāng)?shù)拇_保。

8.6 專業(yè)人員的培訓(xùn)

水電工程是一項(xiàng)涉及面大的施工，聯(lián)系到人民生存的層面和中國(guó)的國(guó)際威望。專業(yè)員工的引入對(duì)施工計(jì)劃非常關(guān)鍵。由于引水隧洞工程環(huán)境相對(duì)寬闊，需充分考慮在這種情形下工程所造成的安全隱患。因此，我們可從這幾點(diǎn)角度培育專業(yè)人才。一是提升水利工作人員的專業(yè)水準(zhǔn)，定期對(duì)工作人員展開(kāi)訓(xùn)練和考試。其次，產(chǎn)業(yè)可邀專業(yè)講師展開(kāi)針對(duì)性的培訓(xùn)，使工作人員能立即認(rèn)識(shí)有關(guān)專業(yè)的全新經(jīng)驗(yàn)和技巧。最終，無(wú)論是有知識(shí)的雇員還是想學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)的新手，都需在路線上和路線下獨(dú)立研習(xí)，以縮小知識(shí)面。

8.7 加強(qiáng)設(shè)備的保護(hù)和檢查

根據(jù)引水隧洞施工的特征，水電工程步驟中難爆發(fā)機(jī)械故障，因此有適當(dāng)強(qiáng)化系統(tǒng)的保障和保障。首先，大橋外部干燥，縫隙地表潮濕。必須保證系統(tǒng)有充足的干燥劑。第二，定期檢查，找到失靈立即修理或替換，增加系統(tǒng)損毀的風(fēng)險(xiǎn)。因此，保證計(jì)劃的成功保障非常關(guān)鍵。

9 結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)的逐步成熟,社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，國(guó)際影響力的穩(wěn)步提升，象征著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水準(zhǔn)和文化素養(yǎng)的進(jìn)一步提高，人民生存質(zhì)量的不斷改善。因此，應(yīng)嚴(yán)格控制水電站引水隧洞的各個(gè)環(huán)節(jié)，克服當(dāng)前存在的難題，以科學(xué)、精確、環(huán)保的思想展開(kāi)工程建設(shè)。