張志軍，柴 欣

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌 330025)

水利工程輸水隧洞的施工技術(shù)要點(diǎn)

張志軍，柴 欣

(江西省水利水電建設(shè)有限公司，南昌 330025)

隨著中國水利事業(yè)的發(fā)展，水利工程隧洞施工受到廣泛重視，然而，在當(dāng)前水利工程隧洞施工過程中，存在較多不足之處，導(dǎo)致水利工程隧洞施工出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，影響著施工安全性，難以提高施工質(zhì)量，基于此，文章針對水利工程隧洞施工技術(shù)要點(diǎn)的分析，提出幾點(diǎn)施工技術(shù)應(yīng)用措施，以供相關(guān)技術(shù)人員參考。

水利工程；輸水隧洞；施工技術(shù)；應(yīng)用要點(diǎn)

在水利工程輸水隧洞施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要重視其施工技術(shù)要點(diǎn)的掌握，保證可以提高水利工程輸水隧洞施工技術(shù)應(yīng)用效率，提高水利工程輸水隧洞施工質(zhì)量，進(jìn)而達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。

1 水利工程輸水隧洞開挖技術(shù)

在水利工程輸水隧洞施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員必須要重視開挖技術(shù)的應(yīng)用，保證可以有效發(fā)揮水利工程輸水隧洞開挖技術(shù)的作用，不斷提升開挖技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量。水利工程輸水隧洞施工企業(yè)必須要科學(xué)、合理的選擇開挖方式，此時，施工企業(yè)可以選擇全斷面、導(dǎo)洞兩種備用開挖技術(shù)。在選擇備用開挖技術(shù)之后，施工企業(yè)就要全面的勘察施工現(xiàn)場，明確隧洞圍巖的類別，隧洞斷面的尺寸，或是根據(jù)施工機(jī)械設(shè)備與技術(shù)水平實(shí)際情況選擇施工方式，有利于提高技術(shù)應(yīng)用效率[1]。在合理選擇開挖技術(shù)之后，不僅可以加快水利工程輸水隧洞的施工速度，還可以節(jié)約施工企業(yè)的成本支出，在提高施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，減少施工安全隱患。具體應(yīng)用措施包括以下幾點(diǎn)：

1.1 全斷面開挖技術(shù)

在水利工程輸水隧洞施工過程中，全斷面開挖技術(shù)的應(yīng)用，就是利用相關(guān)爆破技術(shù)，將整個斷面一次開挖成洞，在貫穿了整個洞之后，施工人員就要開展掘進(jìn)工作。保證可以掘進(jìn)出一定距離的洞口，在圍巖暴露之后，就要制定完善的襯砌與支護(hù)施工技術(shù)，進(jìn)而提高施工質(zhì)量。此類施工技術(shù)適用于圍巖堅固、完整的隧洞，在實(shí)際施工中，洞口工作量較大，其施工作業(yè)干擾性較小，施工組織安排具有便利性特點(diǎn)，掘進(jìn)的速度也很快[2]。相關(guān)技術(shù)人員可以根據(jù)隧洞斷面面積的測量、施工機(jī)械設(shè)備性能等實(shí)際情況，利用垂直或是臺階掌子掘進(jìn)技術(shù)執(zhí)行工作。其中，垂直掌子掘進(jìn)技術(shù)就是在掘進(jìn)期間，對斷面進(jìn)行垂直的掘進(jìn)，其對施工空間的要求較高，必須可以容納大型的施工機(jī)械設(shè)備，才能提高掘進(jìn)效率，加快施工速度。而臺階掌子掘進(jìn)技術(shù)就是在掘進(jìn)過程中，可以將整個斷面分為幾個階梯，為了方便施工作業(yè)，必須要合理的設(shè)計階梯之間的距離，保證可以在爆破的時候，利用階梯通風(fēng)散煙口清理臺階的殘渣。由于下級臺階的爆破施工工作是在相鄰臺階附近進(jìn)行，可以有效節(jié)省其爆破炸藥的使用，減少施工企業(yè)的成本支出，提高施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[4]。

1.2 導(dǎo)洞開挖技術(shù)

導(dǎo)洞開挖技術(shù)是在對水利輸水隧洞進(jìn)行開挖的過程中，先在斷面上面挖出一個小斷面洞，將其作為導(dǎo)洞，然后再對其進(jìn)行擴(kuò)大設(shè)計，使其可以達(dá)到相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)。此類開挖技術(shù)的應(yīng)用，可以利用導(dǎo)洞全面了解輸水隧洞的地質(zhì)情況，并且合理解決施工排水問題。在施工人員對導(dǎo)洞進(jìn)行貫通處理之后，可以有效改善輸水隧洞的通風(fēng)條件，并且不斷擴(kuò)大其施工面積，有利于提高爆破效率[5]。

在水利工程輸水隧洞實(shí)際施工期間，技術(shù)人員要想更好的應(yīng)用導(dǎo)洞開挖技術(shù)，就要明確導(dǎo)洞開挖順序，并且利用導(dǎo)洞專進(jìn)與并進(jìn)兩種方式開展開挖工作。導(dǎo)洞專進(jìn)就是在導(dǎo)洞全部貫通之后，技術(shù)人員對其擴(kuò)大部分進(jìn)行開挖，這樣，就可以有效提高其通風(fēng)效率，并且可以快速了解地質(zhì)情況，但是，此類施工技術(shù)的應(yīng)用，會耗費(fèi)較多的施工成本，不利于提高施工經(jīng)濟(jì)效益。而導(dǎo)洞并進(jìn)施工技術(shù)就是在導(dǎo)洞開挖10-15m之后，技術(shù)人員對導(dǎo)洞與隧洞斷面進(jìn)行并進(jìn)處理，導(dǎo)洞并進(jìn)方式可以在地質(zhì)條件惡劣的情況下使用，可以提高施工效率與質(zhì)量[6]。

在水利工程輸水隧洞施工過程中，相關(guān)技術(shù)人員還要科學(xué)、合理的選擇開挖方式，保證可以提高其施工效率與質(zhì)量，減少施工經(jīng)濟(jì)損失，達(dá)到預(yù)期的施工目的。具體方式包括以下4點(diǎn)：

1)上導(dǎo)洞開挖方式。就是將導(dǎo)洞設(shè)計在水利工程輸水隧洞的頂部，然后對斷面進(jìn)行開挖，此時的開挖工作必須要具有一定的對稱性特點(diǎn)。同時，上導(dǎo)開挖方式適用于地質(zhì)條件較差的區(qū)域，對地下水的要求較低，也不需要較高的機(jī)械化施工水平，同時，上導(dǎo)開挖方式的安全性較高，在遇到施工問題的時候，也很容易解決。例如：在上導(dǎo)開挖期間，輸水隧洞頂部圍巖出現(xiàn)破碎現(xiàn)象，此時，施工人員就可以對其進(jìn)行襯砌處理，使得工程可以安全進(jìn)行。然而，上導(dǎo)開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間，還存在施工排水問題，并且施工速度較慢，不能在施工規(guī)定時間之內(nèi)完成開挖工作，導(dǎo)致出現(xiàn)難以解決的問題[7]。

2)下導(dǎo)洞開挖方式。就是在實(shí)際開挖過程中，施工人員在斷面下放執(zhí)行開挖工作。此類開挖方式的應(yīng)用，對圍巖穩(wěn)定性與洞線長度要求較高，不可以在斷面過大的區(qū)域應(yīng)用，也不能在地下水較少的區(qū)域開挖。其優(yōu)點(diǎn)就是施工時間較短，可以提高爆破效率，清理起來也很方便，排水速度較快。但是，下導(dǎo)洞開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間，不能更好的控制巖石形狀，在施工區(qū)域地質(zhì)條件較差的情況下，也不能保證施工安全性。

3)中間導(dǎo)洞開挖方式。就是在實(shí)際開挖過程中，技術(shù)人員在斷面中間區(qū)域開挖，在導(dǎo)洞挖掘成功之后，逐漸向四周延伸擴(kuò)大。此類開挖方式在實(shí)際應(yīng)用期間對圍巖的堅硬程度要求較高，不需要過多的支撐工具。然而，在實(shí)際導(dǎo)洞過程中，不可以大部分的同時并進(jìn)，并且導(dǎo)渣較為困難，工作難度較大。

4)雙導(dǎo)洞開挖方式。雙導(dǎo)洞開挖方式就是在實(shí)際開挖期間，施工人員將開挖分為2個部分，一般情況下，會將其分為上下、雙側(cè)兩種導(dǎo)洞開挖體系。雙側(cè)導(dǎo)洞開挖體系，需要設(shè)計人員在斷面內(nèi)側(cè)與底部分別設(shè)計導(dǎo)洞，然后開展開挖活動，此類方式適用于圍巖松軟的區(qū)域。上下導(dǎo)洞方式就是設(shè)計開挖斷面，然后對斷面頂部與底部設(shè)置導(dǎo)洞，此類方式適用于缺少大型設(shè)備的區(qū)域。然而，在實(shí)際應(yīng)用期間，卻存在較多難以解決的問題。

一般情況下，雙導(dǎo)洞開挖技術(shù)主要可以利用上窄下寬的方式開挖出梯形的斷面，此類斷面的承載能力較強(qiáng)，并且可以在斷面底角部位設(shè)置風(fēng)力管線、排水通道與電線等。同時，還要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對斷面進(jìn)行開挖與支撐，在一定程度上，能夠提高開挖工作效率與質(zhì)量。

2 鋼拱架施工技術(shù)

鋼拱架是水利工程輸水隧道支護(hù)工具，最為常用的鋼拱架有兩種形式，其一是工字鋼拱架，其二是格柵鋼拱架。相關(guān)施工人員必須要根據(jù)輸水隧道斷面輪廓情況對其進(jìn)行加工，然后利用放樣的方式將其制作成為彎曲的模型。在嚴(yán)格設(shè)計之后，技術(shù)人員與施工人員共同完成鋼拱架加工任務(wù)，在加工之后，施工人員對其進(jìn)行試驗(yàn)，在明確鋼拱架尺寸的基礎(chǔ)上，要保證滿足設(shè)計要求。在水利工程輸水隧道加工期間，為了保證鋼拱架的加工要求，要保證其外圍的輪廓誤差不可以超過3cm。同時，施工人員還要根據(jù)鋼拱架施工要求明確其單元號與類型，并且將其存放在干燥無水的區(qū)域，這樣，才能提高鋼拱架加工質(zhì)量。另外，施工人員還要重視輸水隧洞圍巖與鋼拱架之間存在的縫隙，并且采取有效措施對其進(jìn)行處理，這樣，才能提高鋼拱架施工效率與質(zhì)量。具體加工步驟包括以下幾點(diǎn)：

1)在人工安裝過程中，相關(guān)人員要利用分片的方式安裝鋼拱架，然后利用掌子面對鋼拱架進(jìn)行組裝，同時，要擰緊相關(guān)螺栓，進(jìn)而提高鋼拱架的安裝質(zhì)量。

2)在安裝鋼拱架之前，相關(guān)人員要全面檢查掌子面，同時還要利用專業(yè)工具挖出鋼拱架底部的殘渣，最后利用石塊對其進(jìn)行調(diào)整。

3)在校驗(yàn)鋼拱架之后，要對其進(jìn)行加固處理，保證每2m加固一次，這樣，才能提高鋼拱架安裝質(zhì)量。在開展安裝工作的時候，相關(guān)技術(shù)人員與安裝人員還要重視焊接施工的檢查工作，保證焊接接頭符合相關(guān)規(guī)定。同時，焊接所用的材料都必須滿足質(zhì)量要求，無論是材料性能還是型號，都要達(dá)到一定的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。另外，在焊接施工過程中，要做好焊接線處理工作，有利于順利鋼拱架安裝工作的開展。

3 水利工程輸水隧洞塌方處理方式

在水利工程輸水隧洞施工過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，影響著隧洞施工質(zhì)量，降低了施工安全性。這就需要相關(guān)施工技術(shù)人員可以根據(jù)塌方實(shí)際情況，制定完善的處理與預(yù)防制度，以便于提高施工安全性：

1)施工企業(yè)要保證實(shí)時監(jiān)控隧洞施工情況，及時發(fā)現(xiàn)塌方問題，并且采取有效措施解決問題，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的事故。

2)要重視圍巖支護(hù)工作，利用圍巖支護(hù)方式開展隧洞施工工作，并且完善隧洞施工制度，減少施工塌方事故。

4 結(jié) 語

在水利工程輸水隧洞施工期間，施工技術(shù)人員必須要重視各類技術(shù)的應(yīng)用，保證可以利用先進(jìn)的施工技術(shù)開展工作，同時，技術(shù)人員還要重視隧洞施工安全性，加強(qiáng)支護(hù)施工力度，進(jìn)而提高其施工質(zhì)量與安全性。

[1]李耀宏.探討某大壩輸水隧洞噴射鋼纖維混凝土的施工技術(shù)[J].中華民居,2012(6):226-227.

[2]零克恩.淺談小型水庫除險加固輸水隧洞設(shè)計與施工[J].企業(yè)科技與發(fā)展,2014(11):134-136.

[3]闞鳳斌.水利施工中輸水隧洞施工措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014(20):173-173.

[4]楊志光.引洮供水一期工程總干渠4#隧洞工程回填灌漿施工簡述[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012(25)：121-123.

[5]胡凱華.水利工程輸水隧洞施工技術(shù)分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2016(23):203-203.

[6]李川.淺析輸水隧洞混凝土襯砌施工方法[J].甘肅農(nóng)業(yè),2015(21):55-56.

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1007-7596(2016)12-0074-03

2016-12-10

張志軍(1986-)，男，江西上饒人，助理工程師，研究方向?yàn)樗こ淌┕づc技術(shù)；柴欣(1990-)，男，江西上饒人，助理工程師，研究方向?yàn)樗こ淌┕づc技術(shù)。

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