水利工程隧洞施工技術(shù)解析

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[摘要]水利工程隧洞施工是整個(gè)水利系統(tǒng)中十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，容易受到周邊環(huán)境以及地質(zhì)構(gòu)造的影響，施工難度比較大，對(duì)安全性要求高，如果隧洞施工質(zhì)量無(wú)法得到保證，將對(duì)整個(gè)水利工程造成嚴(yán)重后果。因此，必須要采用合理的施工方法有效保證隧洞施工質(zhì)量，將事故安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低?；诖?，本文結(jié)合實(shí)際工程案例對(duì)水利工程隧洞施工展開(kāi)技術(shù)探討。

[關(guān)鍵詞]水利工程；隧洞施工；技術(shù)；探討

目前，我國(guó)水利工程隧洞施工技術(shù)有了很大了提升，但是由于水利隧洞本身容易受到外部環(huán)境因素的影響，整體來(lái)講施工作業(yè)難度還是比較高的。所以，必須要制定科學(xué)合理的施工措施，以防止出現(xiàn)隧道坍塌、滲水等各種施工問(wèn)題的出現(xiàn)，減少經(jīng)濟(jì)損失，確保施工工作者的人身安全，進(jìn)一步的提升隧道施工質(zhì)量。

1工程概況

水電站工程位于某江干流下游，距離江口上游2km處，標(biāo)段渠線總長(zhǎng)35.6km，其中干渠延長(zhǎng)段全長(zhǎng)25.66km，由15座隧洞，6座渡槽，3座暗渠以及長(zhǎng)4.2km的明渠組成。

2水利工程隧洞施工技術(shù)應(yīng)用

2.1開(kāi)挖方法

隧洞開(kāi)挖采用人工和機(jī)械相配合的方式：挖掘機(jī)為主，人工為輔。上端面的右側(cè)通過(guò)塌方段以后再進(jìn)行左側(cè)開(kāi)挖，兩側(cè)開(kāi)挖方法一樣，直到完全通過(guò)塌方段；隨后，進(jìn)行下斷面的接長(zhǎng)一側(cè)墻架，每次接長(zhǎng)控制在2m以內(nèi)，同時(shí)做好施工初期支護(hù)直至跟上端面齊平；最后，采用同樣的方法接長(zhǎng)另外一側(cè)的墻架。

2.2初期支護(hù)

一是超前支護(hù)施工技術(shù)。用長(zhǎng)度為4m，型號(hào)為Φ42超前小導(dǎo)管對(duì)隧洞拱部塌體采取超前支護(hù)措施。超前導(dǎo)管通常要設(shè)置兩層，在距離最里面鋼支撐大約1m處位置設(shè)置第一層開(kāi)孔，在距離最里面的鋼支撐處設(shè)置第二層開(kāi)孔位置。單層環(huán)向間距應(yīng)為0.2m，層間距為0.4m，隧洞每開(kāi)挖2m劃分為一組，相毗鄰的兩組水平投影搭接長(zhǎng)度應(yīng)在1.0m以上，外插角在12°左右，并應(yīng)與鋼拱架配合使用。二是初期支護(hù)施工技術(shù)。初期支護(hù)利用聯(lián)合支護(hù)的方法，具體為開(kāi)挖后及時(shí)初噴4cm厚的C25砼。選用I18工字鋼鋼架，間距0.8m左右，然后，再根據(jù)臨時(shí)拱腳地方的基底巖石具體情況，通過(guò)利用下墊大塊鋼板以及槽鋼的方式加強(qiáng)基底的穩(wěn)定性。在左側(cè)支設(shè)拱架施工的過(guò)程當(dāng)中，其中一端設(shè)置在臨時(shí)拱腳部的位置，另外的一端在拱頂處和臨時(shí)立撐相連接。右側(cè)支設(shè)拱架施工方法與左側(cè)支設(shè)拱架施工方法一樣。系統(tǒng)錨桿的錨桿方式利用Φ22mm組合式中空注漿。單根長(zhǎng)3.5m，間排距1.2m×1.0m，梅花形布置。鋼筋網(wǎng)片選用規(guī)格Φ8的鋼筋，20cm×20cm大小的網(wǎng)格，共設(shè)置兩層鋼筋網(wǎng)片，其中里面一層跟鋼拱架內(nèi)側(cè)相焊接，外面一層跟鋼架外側(cè)焊接。噴射砼，選用C25砼，厚度為25cm的噴射砼。同時(shí)，超挖部分用同樣標(biāo)號(hào)的噴射砼回填密實(shí)，暫時(shí)沒(méi)有辦法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的必須預(yù)埋注漿管，注漿管采用Φ42×3.5的鋼管，其中的一端與鋼架焊接，為了方便與注漿管的連接外露長(zhǎng)度必須在10cm以上，在距離距塌穴壁面20cm左右位置設(shè)置另外一端。塌腔回填材料選用C25砼。在隧洞塌方段初期支護(hù)施工完成后用孔徑為Φ150mm的地質(zhì)鉆機(jī)鉆4個(gè)孔，然后在孔洞中安裝規(guī)格為Φ150mm的泵管。最后，在空腔內(nèi)部進(jìn)行分次回填，確保注漿效果的同時(shí)使上部的松散體形成拱狀，以提高承載力。

3開(kāi)挖施工技術(shù)保證措施

3.1超前小導(dǎo)管施工技術(shù)保證措施

在貫通段拱部140°范圍內(nèi)，選用Φ42注漿小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)，環(huán)向間距設(shè)置為40cm，長(zhǎng)度4.5m，且每3榀鋼架為一個(gè)循環(huán)。小導(dǎo)管前端做成尖錐形狀，并在尾部設(shè)置箍筋，小導(dǎo)管傾角設(shè)置為12°左右。用水泥漿液最為注漿材料，水泥漿液與水灰重量比為：1:1，注漿壓力0.5~1.0Mpa。最后在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)注完砂漿，砂漿隨時(shí)配置隨時(shí)用。

3.2鋼架支護(hù)施工技術(shù)保證措施

鋼拱架加工試拼合格并經(jīng)過(guò)相關(guān)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)通過(guò)以后再進(jìn)行施工。在隧洞初噴混凝土完成之后架設(shè)鋼架，鋼架必須設(shè)置在與隧洞中線垂直位置處，各個(gè)鋼架之間用縱向鋼筋相連接，使各個(gè)榀鋼架相互連接成一個(gè)整體，共同受力。為了確保鋼架架設(shè)位置地基的穩(wěn)定性，鋼架兩邊底腳處設(shè)置縱向?yàn)?5a的鋼槽，其間隙用噴射混凝土噴填密實(shí)。鋼架架設(shè)完成以后及時(shí)利用噴射混凝土覆蓋好，同時(shí)，混凝土保護(hù)層厚度必須在5cm以上，進(jìn)一步促進(jìn)鋼架和混凝土共同受力。

3.3錨桿施工技術(shù)保證措施

隧洞頂部、邊墻全部選用規(guī)格為Φ22mm組合式中空錨桿，錨桿長(zhǎng)度為3.5m，間距為設(shè)置1.2m×1.2m，其中邊墻錨桿布置成梅花形狀。在鉆孔施工過(guò)程中，必須緩慢鉆進(jìn)，瞄準(zhǔn)布設(shè)的孔位直至鉆進(jìn)設(shè)計(jì)深度。到達(dá)設(shè)置深度以后并用水以及高壓風(fēng)對(duì)孔洞進(jìn)行清洗。鉆孔工作完成以后檢查各個(gè)錨桿的長(zhǎng)度、角度以及間距是否合格，不合格的需重新設(shè)置位置鉆孔。

3.4噴混凝土施工技術(shù)保證措施

噴射采用C25混凝土，厚度25cm。開(kāi)始噴射混凝土厚度為4cm左右，然后等到拱架施工完成以后再噴射厚度為3cm以上的混凝土。進(jìn)行混凝土噴射時(shí)，其中噴嘴與受噴面距離必須保持1.5m左右，噴射角度盡量與受噴面保持垂直。混凝土噴射時(shí)要先噴鋼架與圍巖的位置，然后再噴射兩鋼架間混凝土。噴射自下而上，先將低洼處大致噴平，再順序分層，往復(fù)噴射。確?；炷帘砻娴钠秸瑹o(wú)空鼓、裂縫以及鋼筋外露情況。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水電站隧洞施工過(guò)程十分復(fù)雜，同時(shí)，容易受到外部環(huán)境的影響，因此，在隧洞時(shí)必須選擇科學(xué)合理的施工工藝，以確保施工質(zhì)量以及施工安全。

【參考文獻(xiàn)】

[1]何曉春.探討隧洞開(kāi)挖與支護(hù)的施工技術(shù)[J].建材與裝飾，2018(27).

[2]周坤才.淺析小斷面長(zhǎng)隧洞開(kāi)挖與支護(hù)施工[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2018(11).

作者：李志鵬 單位：中國(guó)水利水電第一工程有限公司