水利施工輸水隧洞施工措施研究
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摘要：隨著我國水利工程建設的發(fā)展，隧洞施工在整個水利工程施工中占有越來越重要的地位。本文對輸水隧洞的工程實施做了簡要分析，并對隧洞的開挖、回填灌漿等環(huán)節(jié)的施工措施以及防塌方措施提出了建議，以期為我國水利工程建設提供參考。
關鍵詞：水利施工；輸水隧洞；措施
水利工程建設對我國經濟發(fā)展具有重要的意義。輸水隧洞施工是水利工程中非常重要的一個環(huán)節(jié)，隧洞施工受周圍的地質環(huán)境等多種因素影響，施工工序復雜、施工難度大，要根據實際情況、綜合因素、選擇合適的隧洞路線并設計安全可行的施工方案，嚴格監(jiān)控施工質量，以保證施工的質量和工程的順利、安全實施。
1水利施工中輸水隧洞概述
水利工程中的輸水隧洞施工是指在山中或地下鑿洞，以利于水的流通，一般用于灌溉、發(fā)電、供水或排水，也可用來施工導流及通航。根據水流的大小，可分為無壓隧洞和有壓隧洞，無壓隧洞在輸水時不會完全輸滿，留有一定的空間以保持自由水面，通常用來排放泥沙、進行施工導流及泄洪；有壓隧洞的水流則會充滿整個斷面，使其內壁受到內水壓力，多用來引發(fā)水電。隧洞由進水段、洞身和出口建筑物三個部分組成。進水段包括進水口、閥門、通氣孔和其他控制建筑物；洞身是隧洞的主體，一般采用襯砌施工以防護巖面安全；出口建筑物根據隧洞的類型和功能不同，其設計要求和設計方案也不同。為保證其安全和質量，首先，要科學合理的選擇施工路線，嚴格勘查路況，避開地質條件差的路線從而確保施工效良好果。其次，在施工中要對各個環(huán)節(jié)采取相應的措施，選擇合適的施工方案，嚴格把控施工質量。最后，要結合實際分析工程中發(fā)生塌方等危險的幾率，做好預防和應對措施，以保證工程的安全。
2水利施工中輸水隧洞的施工措施
2.1輸水隧洞開挖施工措施
適宜的隧洞開挖方式是保證施工正常開展及施工質量的基礎。施工團隊一般根據施工地段的地質和施工要求等條件選擇開挖方式，隧洞開挖方式有全斷面開挖法和導洞開挖法。全斷面開挖法是指全面施工開挖斷面，一次性開挖到位的施工方法，此法一次性、全面鉆孔，然后安裝炸藥爆破，清理廢渣后再進行下一次鉆爆作業(yè)。全斷面開挖法在實施中較容易，可有效提高施工效率，縮短施工時間，在圍巖情況較好的情況下適合采用這種開挖方式，需要注意初期支護的建設，嚴格按照施工方案施工。不同于全斷面開挖法的一次性開挖，導洞開挖法先在斷面上開挖，之后根據設計方案要求再進行導洞開挖。該法能靈活根據施工情況進行調整，解決了工程實施中通風和排水的問題，但存在實施工序復雜、施工難度高、工程量大等問題。在實際隧洞施工中，要對隧洞圍巖的斷面等情況進行充分的考察，然后根據情況制定相關的開挖方案，還應合理的簡化施工方案，例如，鉆爆法施工時可以采用光面爆破的方式，在進行巖石爆破時應該用高爆力、低密度的炸藥，以保證爆破效果的同時減少對環(huán)境的損傷。
2.2輸水隧洞錨桿施工措施
在輸水隧洞錨桿施工中，不同的圍巖施工對錨桿的規(guī)格和類型有不同的要求，錨桿鉆孔時可以采用一般的機械，土層鉆孔時則要用專業(yè)的設備。施工中應嚴格按照設計要求確定孔位并注明標記，按照“先注漿后插桿”的順序進行施工。注漿時要注意控制速度，砂漿注入時將錨桿緩慢的拔出，然后將其插到孔內。施工過程中要將桿體拔出，然后重新注漿施工。按要求截取錨桿桿體，并做除銹和整值處理，進行鋼筋保護時要嚴格控制其厚度。
2.3輸水隧洞混凝土施工措施
混凝土施工是工程質量和效率的重要保證，不同等級的圍巖施工時對混凝土的厚度有一定要求，錨桿施工3h后要進行混凝土的噴射施工，混凝土噴射施工對混凝土有嚴格的要求，施工前要對混凝土質量、施工現場的維修能力進行嚴格的檢測以確定噴射方式，還應結合施工要求和施工技術來選擇合適的噴射機，濕式噴射機的工藝效果很好，因此在施工條件允許的情況下優(yōu)先選擇濕式噴射機。由于濕式噴射機對黃砂的含泥量、含水量以及細度模數要求較高，施工過程中要控制好黃砂的質量，同時在噴射前要將洞內的堆積物清理干凈，將受噴面沖洗干凈。
2.4輸水隧洞襯砌施工措施
在進行隧洞襯砌施工前，要對周邊位移的量進行測量，通過測量結果判斷圍巖的穩(wěn)定性，只有圍巖和支護變形基本穩(wěn)定后才能進行隧洞襯砌施工，襯砌施工和斷面情況、內水壓力、水流條件、支護效果等因素有非常緊密的關系，以上這些因素都要滿足一定的條件。水利工程進行隧洞襯砌澆筑前要實施相應的排水或封堵措施，以保證初襯表面在襯砌時沒有水。襯砌澆筑一般是一次性全斷面澆筑或者先澆底板，然后進行側墻、拱頂澆筑，圍巖地質均勻的地段設置施工縫，不能設置反縫。同時，根據溫度以及澆筑能力等條件來確定沿洞線分段澆筑的長度，避免混凝土收縮產生裂縫。
2.5輸水隧洞回填灌漿施工措施
為了防止混凝土和鋼筋混凝土襯砌過的頂部出現塌方的危險，必須對其進行回填灌漿，回填灌漿的范圍、排距、孔距、灌漿的濃度和壓力都必須根據隧洞襯砌的結構和條件來設計。在回填灌漿前要進行灌漿試驗，要保證灌漿參數達到一定標準，同時，只有混凝土的設計強度達到70%后才能進行回填灌漿。灌漿壓力一般根據現場的灌漿實驗確定，通常土洞鋼筋混凝土襯砌采用灌漿壓力為0.1～0.2MPa的低壓灌漿，巖洞鋼筋混凝土襯砌用0.3～0.5MPa的灌漿。灌注應該分區(qū)段進行，每區(qū)段長度在50cm以內，而且要分兩個次序進行，從較低一端向較高一端推進，同一區(qū)段的同一序孔既可以鉆孔后灌漿，也可以單孔分序鉆孔和灌漿。
2.6輸水隧洞防塌方施工措施
防止隧洞塌方是保證隧洞施工質量和施工安全的關鍵，施工前要認真勘查地質，了解隧洞周圍的地理環(huán)境和水文條件，結合工程情況做好預防塌方的準備，同時要做好隧洞檢測工作，定期檢查隧洞是否有塌方風險，根據情況隨時調整施工方案。預防塌方一是要嚴格控制爆破工作，在保證施工質量的前提下合理控制爆破范圍和程度，保證斷面的規(guī)整性，做好隧洞支護工作，降低塌方的發(fā)生。二是要加強圍巖支護，根據圍巖的類型和施工進度選擇有效的支護方式，從根本上消除隧洞塌方的危險。
2.7輸水隧洞襯砌施工
根據周邊位移的量測結果判斷圍巖的穩(wěn)定性，決定襯砌施作時間。襯砌應在圍巖和支護變形基本穩(wěn)定并具備以下條件時施作：水工隧洞周邊位移速率有明顯減緩趨勢。水平收斂（拱腳附近）速度小于0.2mm/d，或拱頂位移速度小于0.15mm/d。支護表面沒有再發(fā)展的明顯裂縫。水工隧洞襯砌施工時，其中線、標高、斷面尺寸和凈空大小均須符合設計要求。襯砌澆筑前應采取妥善的封堵或排水措施，確保襯砌時初襯表面無水。襯砌澆筑宜全斷面一次澆筑，或先澆底板后澆側墻、拱頂，不準設置反縫。圍巖地質條件比較均一的洞身段，只設置施工縫。沿洞線的澆筑分段長度，根據澆筑能力和溫度等因素確定，采用8～10m，以免混凝土硬化收縮使襯砌產生裂縫。襯砌材料的標準、規(guī)格及要求等，應符合設計要求。混凝土的原材料必須同時送入攪拌機，攪拌車在輸送混凝土時不得停拌，自進入攪拌車至卸出的時間不得超過混凝土初凝時間的一半?？刂苹炷凉嘧⒌乃俣龋瑑蓚冗厜Φ幕炷翍獙ΨQ分層灌注，到拱腳處停1h左右，待邊墻混凝土下沉穩(wěn)定后，再灌注拱部混凝土?；炷凉嘧⑺俣冗^快，易產生裂縫。適當延長拆模時間，使之緩慢地降溫?；炷翉姸缺仨氃谶_到5.0MPa后才能脫模，且脫模時間不宜早于24h。
3結語
綜上所述，輸水隧洞施工是決定水利工程好壞的重要標準。實際的隧洞施工中，施工工序復雜，涉及到的環(huán)節(jié)較多且受影響因素也較多。因此，要制定科學合理的施工方法，在輸水隧洞的開發(fā)方式、錨桿施工、混凝土施工、襯砌施工和回填灌漿施工中采取一定的措施保證其質量和效率，同時要采取相應的防塌方、防排水措施，以達到安全、高效施工的目的。
作者:王勇 單位:甘肅水利機械化工程有限責任公司
