王慶芳

【摘 要】阿白沖水庫引水隧洞為無壓城門洞型，全長6205m，設計引水流量8.07m3/s，引水樞紐工程項目中，引水隧洞工程量占合同總量的94.3%。因此，引水隧洞的工期就是整個工程的關(guān)鍵與控制性工期，也是整個工程能否按期交付使用的關(guān)鍵所在。

【關(guān)鍵詞】水利工程；隧洞；施工；工期

阿白沖水庫是以農(nóng)業(yè)灌溉為主兼顧下游白花龍河新城一帶防洪錯峰作用的中型水利工程。水庫設計總庫容1538.0萬m3，設計灌溉面積2.91萬畝，年供水總量1718.8萬m3。阿白沖水庫的建設，對于促進石屏縣水資源的優(yōu)化配置，改善石屏壩區(qū)供需用水矛盾，促進石屏縣社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

阿白沖水庫由引水工程、樞紐工程和灌溉工程三部分組成。

引水工程由引水渠首、暗涵、引水隧洞、入庫陡槽組成。

引水渠首位于甸中河甸頭村上游約150m處，為閘門取水型式，節(jié)制閘共3孔，布置于河道，閘體基面高程1733.07m，閘底板高程1734.07m，閘孔處設置寬5m，高5.5m的平面鋼閘門3道，配備容量為2×16t的卷揚式啟閉機3臺；取水閘位于河道左岸，閘底板高程1735.07m，閘孔處設置寬3.5m，高3.0m的平面鋼閘門1道，配備容量為8t 的卷揚式啟閉機1臺；在取水閘前設置長12.5m的反坡段，閘后設置長16.5m、深2m的沉砂池，水流經(jīng)沉砂池沉淀后進入輸水暗涵。

引水隧洞接輸水暗涵穿越甸中河左岸臺地后進入山體，經(jīng)隧洞進入阿白沖庫區(qū)，隧洞為無壓型式，全長6205m，設計引水流量8.07m3/s，進口底板高程1730.823m，洞身設計底坡i=1/1000，出口底板高程1724.653m，斷面為圓拱直墻形，頂拱中心角150°，斷面凈寬2.5m，高3.0m，采用C25鋼筋混凝土襯砌，根據(jù)洞身所處地質(zhì)情況的不同，襯砌厚度采用0.35～0.45m，在隧洞尾部設置長632.5m的入庫陡槽，將水引入庫區(qū)。

引水樞紐工程項目中，引水隧洞工程量占合同總量的94.3%。因此，引水隧洞的工期就是整個工程的關(guān)鍵與控制性工期，也是整個工程能否按期交付使用的關(guān)鍵所在。因此，只有保證引水隧洞的開挖及襯砌工期，才能保證項目工程的總工期，也是整個工程能否按期交付使用的關(guān)鍵所在。

引水隧洞的特點是“小”而“長”，小則受斷面尺寸的限制，無法在施工中運行高效的大型機械設備；長則受距離的限制，帶來供電、供風、排水、排煙、出碴、砼運輸?shù)纫幌盗械睦щy，而這些恰恰是隧洞開挖及襯砌施工工期的保證；在洞內(nèi)運輸車輛相互穿插，施工干擾較大。引水隧洞施工的重點即為解決開挖施工中的通風排煙問題、鋼筋混凝土襯砌施工中材料運輸問題、洞內(nèi)的施工用電問題。

按原設計文件，整個引水隧洞只能從進、出口同時施工，未設支洞。進、出口兩個工作面分別開挖、襯砌，兩個工作面施工長度均為3100m左右。

通風

地下開挖中，人體吸入空氣中的含氧量應不小于20%，空氣中所含瓦斯、煙霧和粉塵等雜質(zhì)的濃度不應超過國家規(guī)定的人體安全保健水平。

地下開挖作業(yè)空間的空氣中一氧化碳含量不高于30mg/m3；

地下開挖中，含有80%以上游離二氧化硅的生產(chǎn)粉塵含量不應超過1mg/m3。

地下開挖中，通風系統(tǒng)應保證空氣流動速度不小于15m/min，并應防止空氣停滯。

地下開挖期間，通風管或風扇線路的終點距工作面不應大于30m，風管端頭與工作面之間設輔助排風系統(tǒng)，以排除爆破后停滯在工作面上的煙霧。出碴時，碴堆應連續(xù)灑水，以消除粉塵。

地下開挖范圍內(nèi)的每個人員應提供不少于3m3/min的新鮮空氣。

地下開挖中柴油設備在工作面上應提供的新鮮空氣量最少為4m3/kw.min。

開挖施工中洞內(nèi)通風排煙目前仍然沒有很合理、行之有效的辦法。要達到以上要求，隧洞開挖到3000m時，只能在進出口明挖段附近各設一個供風站，每個供風站安裝1臺L4-40/8 （供風量40m/min）的空壓機，供風主管選用φ200mm供風管分別向隧洞工作面供風洞內(nèi)每隔800～1000m設一臺軸流式風機增加供風，共需設置供風站2個，軸流風機5臺。而增設支洞，則只需在每個工作面設置供風站，共需設置4個。

若采用軸流風機進行接力式通風排煙，對于3000多米長的隧洞，效果較差。通風排煙的時間很長，大大降低了施工效率，導致工期延誤。

運輸

鋼筋混凝土襯砌施工中，鋼筋、模板的運輸，混凝土的輸送都是施工中的難點?；炷烈r砌施工時，存在多工種交叉專業(yè)。混凝土的澆筑與材料的運輸存在沖突，勢必延長混凝土襯砌施工工期。

同時，開挖施工過程中的通風排煙，混凝土澆筑施工過程中的材料運輸與混凝土澆筑之間的矛盾，在施工中存在很大的安全隱患。合理解決好這些問題，不但能消除施工中可預見的安全隱患，同時可以降低施工成本，并能使工期得到有效的保證。

供電

隧洞施工過程中，由于隧洞洞身較長，電損較大。洞內(nèi)施工用電必須全部采用高壓電才能滿足施工需要。其洞內(nèi)采用高壓電，則施工用電存在較大的安全隱患。

排水

區(qū)內(nèi)地下水以基巖裂隙水為主，賦水空間為巖體中的節(jié)理裂隙，受大氣降水補給，向河谷排泄?；鶐r一般為微～弱透水，節(jié)理密集帶和斷層破碎帶透水性較強，水量較豐富。

引水隧洞施工排水主要為地下滲水及施工廢水。經(jīng)計算施工排水最大按20m3/h設計。

對上游向下游開挖的工作面，在開挖掌子面適當位置設置集水坑，用潛水泵（流量25m3/h，揚程40m）抽排至相鄰集水坑或工作面以外，再由排水系統(tǒng)逐級抽排至洞外圍堰集水坑；對下游向上游方向施工的洞段，利用開挖的排水溝將水自然引離工作面。沿施工通道每100m距離在洞室適當位置擴挖集水坑，集水坑尺寸2m×1m×1m。

故引水隧洞設置施工支洞是解決隧洞施工中排煙、排水、出渣、通風、安全以及保障施工工期的最有效措施。

解決施工中存在的重點及難點的有效辦法：增設施工支洞。

（1）增設施工支洞，可開辟新的工作面，實現(xiàn)“長洞短打”，在隧洞開挖施工階段，可以加快施工進度，縮短工期，將不可預見的不良地質(zhì)洞段耽誤的工期搶回來，從而保證總工期。

（2）增設施工支洞，可以有效地解決開挖施工過程中通風排煙問題，并能消除由于通風排煙不徹底引起的安全隱患。縮短工作循環(huán)周期，保證預定工期目標的實現(xiàn)。

（3）增設支洞，有利于隧洞的出碴。

（4）增設施工支洞，在鋼筋混凝土襯砌施工階段，降低材料運輸難度及成本?；炷翝仓c材料運輸之間的矛盾得到很好的解決。

（5）增設施工支洞，可以從進口、出口、支洞分別架設施工用電。除施工機械外，均可采用低壓電?？梢杂行ПＷC施工用電的安全。

經(jīng)實地查勘，并經(jīng)幾次專題會議反復研究，決定將阿白沖水庫引水隧洞的施工支洞設在得他村附近。

施工支洞與主洞交點位于主洞里程3+344.0m。距進口3369.0m，距出口2881.0m。支洞距進口和出口的距離相差不大，且相對出口段施工相對較容易。能最大限度地發(fā)揮施工支洞在整個引水隧洞工程以及整個阿白沖水庫工程施工中的重要作用。

總結(jié)：

不設支洞，雖然降低了臨時工程量和工作量，但不利于主洞的施工。增設施工支洞后，引水隧洞工程由兩個工作面增加到四個工作面。施工效率會成倍提高。并可有效消除可預見的施工安全隱患，降低施工成本，加快施工進度，保證本工程施工工期。

故引水隧洞設置施工支洞是解決隧洞施工中排煙、排水、出渣、通風、安全以及保障施工工期的最有效措施，施工支洞的設置是必要的。 [科]