【摘要】隧洞施工,可對水利工程整體施工效率構(gòu)成直接的影響。所以,應(yīng)合理的使用隧洞施工技術(shù),以便發(fā)揮其最大的作用,推動(dòng)工程的整體發(fā)展。為此,對隧洞施工技術(shù)的分類進(jìn)行概述,對隧洞施工中常見的問題進(jìn)行分析,并制定了相關(guān)的處理措施,現(xiàn)進(jìn)行具體的闡述。
【關(guān)鍵詞】水工隧洞;施工技術(shù);常見問題;處理措施
隧洞,屬于水利工程的主要方式,當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于工程中。水利工程施工的過程,合理的使用隧洞施工技術(shù)、施工方法進(jìn)行施工??捎行У奶岣吖こ陶w施工質(zhì)量、施工效率。因此,應(yīng)充分發(fā)揮隧洞施工技術(shù)的最大作用,以推動(dòng)工程的可持續(xù)發(fā)展。
一、隧洞施工技術(shù)的分類概述
(一)隧洞開挖施工技術(shù)
1 隧洞進(jìn)出口邊坡實(shí)行開挖,應(yīng)通過具體的洞臉開挖坡比進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),開挖的過程應(yīng)對邊坡情況,如是否存在滑動(dòng)、開裂等情況進(jìn)行檢查。主要需將坡度放緩,以確保邊坡的穩(wěn)定、安全。
2 隧洞橫斷面最低尺寸,為圓形斷面內(nèi)徑在1.8m之上。而非圓形斷面高度應(yīng)高于1.8m,寬度需在1.5m以上。合理的使用挖掘設(shè)備、架鉆臺車、鋼模臺車等進(jìn)行施工。斷面的大小,需結(jié)合具體工程經(jīng)濟(jì)情況進(jìn)行分析。為保證施工的安全、建筑物體的整體安全,在隧洞金東錢,應(yīng)將施工洞外建筑,確保洞臉的穩(wěn)定后,還能確保施工的安全系數(shù)。水利工程隧洞進(jìn)行施工的過程,應(yīng)嚴(yán)格按照具體的工程要求,實(shí)行洞室開挖禁止欠挖、超挖,徑向超挖值,應(yīng)控制在10cm之內(nèi)。然后,將全部的松巖塊應(yīng)全部清理干凈,進(jìn)行超挖回填經(jīng)相同標(biāo)號的混凝土進(jìn)行回填。
3 隧洞II、III類圍巖的時(shí)候,應(yīng)通過全斷面進(jìn)行開挖施工。IV和V圍巖區(qū)域,可通過全斷面的方式進(jìn)行開挖,若全斷面開挖存在一定的困難,應(yīng)實(shí)行短臺階法進(jìn)行施工。
4 使用鉆爆的方式,實(shí)行隧洞開挖施工階段,需采取光面爆破施工。實(shí)際施工的過程,應(yīng)對爆破實(shí)行合理的編制和設(shè)計(jì),結(jié)合爆破圖表、說明書等,進(jìn)行施工。并結(jié)合爆破的效果,在第一時(shí)間進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的修整工作。
(二)隧洞錨桿施工技術(shù)
1 結(jié)合具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、圍巖狀況,明確孔位的具體位置,同時(shí)做好相關(guān)的標(biāo)記。開孔部位的偏差應(yīng)控制在10cm之內(nèi)。實(shí)行鉆孔施工前,應(yīng)將鉆頭的大小選擇好,通過注漿——插桿的程序??卓谧{的過程,鉆頭直徑和錨桿直徑應(yīng)相差30mm左右。孔底注漿的時(shí)候,鉆頭直徑、錨桿直徑需差50mm左右。鉆孔深度通過不同錨桿施工,同時(shí)相關(guān)的規(guī)定也存在較大的差異。完成鉆孔施工后,將孔內(nèi)巖粉、積水徹底清理干凈。
2 IV及V級圍巖、特殊地質(zhì)圍巖實(shí)行開挖隧洞施工,錨噴支護(hù)應(yīng)緊跟開挖工作面,噴—錨—復(fù)噴,噴射混凝土的厚度應(yīng)在60mm以上,錨桿施工的過程應(yīng)在噴射混凝土,達(dá)到終凝180min施工。
3 錨桿桿體露出巖面的長度,應(yīng)比噴射混凝土的厚度大。
(三)隧洞噴射施工技術(shù)
結(jié)合工程量、施工進(jìn)度的要求,以及施工工藝的流程等,選擇適宜的噴射設(shè)備,首選為濕式噴射機(jī),因?yàn)辄S砂可對細(xì)度模數(shù)和含水情況、含泥量 有較高的標(biāo)準(zhǔn)。施工的過程,需做好黃砂的質(zhì)量控制工作。噴射混凝土之前,需將開挖面浮石、墻角石渣和堆積物質(zhì)徹底清理干凈,采取高壓風(fēng)對巖面實(shí)行清掃。隧洞噴射混凝土的時(shí)候,底拱—邊拱—頂拱的流程實(shí)行分段、分次施工,并實(shí)行噴射施工。不同路段間相互結(jié)合位置、結(jié)構(gòu)接縫位置,均需做好有效的處理,防止產(chǎn)生漏噴的情況。噴頭、受噴巖石面保持垂直,這時(shí)可實(shí)行螺旋式噴射施工,噴射的距離設(shè)置為1.0m。一次噴射的厚度,應(yīng)控制為3cm,第一層噴射混凝土達(dá)到終凝的效果,第二層噴射需在第一層完成噴射混凝土,達(dá)到終凝后施工,直至達(dá)到工程對設(shè)計(jì)厚度的要求。若終凝時(shí)間為60min之上的時(shí)候,可通過高壓水將其沖理干凈,在實(shí)行第二層噴射施工。噴混凝土終凝120min后,可實(shí)行噴水養(yǎng)護(hù)施工。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間應(yīng)在1w以上,基礎(chǔ)工程的養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)在2w以上。氣溫達(dá)到50°C,禁止實(shí)行噴水的養(yǎng)護(hù)施工。必要的時(shí)候,可通過保溫、防凍的措施進(jìn)行施工。
(四)隧洞襯砌施工技術(shù)
結(jié)合四周移位量測的結(jié)果,對圍巖的穩(wěn)定進(jìn)行評判,以明確襯砌的具體時(shí)間。襯砌施工的過程,應(yīng)于圍巖、支護(hù)變形達(dá)到穩(wěn)定的情況下,進(jìn)行施工。此外,隧洞襯砌的方式、斷面形狀、斷面大小和內(nèi)水壓力、防滲標(biāo)準(zhǔn),以及施工方式、運(yùn)行要求、支護(hù)情況等,存在著緊密的聯(lián)系。通常情況下,襯砌為平整和錨噴襯砌、混凝土襯砌、錨噴及單層襯砌、預(yù)應(yīng)力混泥土襯砌。隧洞穿過斷層和破碎帶、縱井交接位置時(shí),易于發(fā)生較大的相對變位。襯砌應(yīng)實(shí)行加厚設(shè)置,主要設(shè)置的內(nèi)容為橫向變形縫,于圍巖地質(zhì)條件統(tǒng)一洞身位置設(shè)置施工縫。結(jié)合澆筑、溫度收縮等因素,明確沿洞線分段的尺寸,多通過10cm的底拱、邊拱,頂拱環(huán)向縫
不需實(shí)行錯(cuò)開。
(五)隧洞回填灌漿施工技術(shù)
混凝土、鋼筋混凝土襯砌頂部位置,應(yīng)實(shí)行回填灌漿施工。主要的目的為對混凝土襯砌、拱部巖面空腔實(shí)行填充,以規(guī)避完成通水后,拱部塌方將拱圈砸壞的情況出現(xiàn)?;靥罟酀{的孔距和排距、灌漿壓力、回填灌漿范圍,以及隧洞襯砌結(jié)構(gòu)型、運(yùn)行等情況,均存在較大的關(guān)聯(lián)。
1 回填灌漿的過程,需于襯砌混凝土為65%以上設(shè)計(jì)強(qiáng)度下,進(jìn)行施工。
2 灌漿壓力,需結(jié)合施工現(xiàn)場灌漿試驗(yàn),進(jìn)行全面的分析。土洞鋼筋混凝土襯砌的過程,需合理的使用低壓灌漿,壓力值應(yīng)設(shè)置為0.15MPa。巖洞鋼筋混凝土襯砌時(shí),應(yīng)將壓力控制在0.5MPa之內(nèi)。
3 灌注需實(shí)行分區(qū)設(shè)置,經(jīng)兩個(gè)次序施工,后序孔應(yīng)作為釘孔,完成一序孔的灌注工作后,再實(shí)行二序孔的灌注。施工的過程,需于較低的一段—較高的一段進(jìn)行推進(jìn)。相同區(qū)段,相同次序孔,應(yīng)實(shí)行完全灌漿。同時(shí),可通過單孔分序進(jìn)行鉆金施工、灌漿施工。
二、隧洞施工中常見的問題及處理措施
(一)斷層、破碎帶的處理措施
隧洞穿過斷層區(qū)域,施工的難度會受到斷層性質(zhì)、破碎帶寬度填充物的海水性能、斷層活動(dòng)性和隧洞軸線、斷層構(gòu)造線的方向等影響。與此同時(shí),施工階段會對圍巖破壞程度構(gòu)成嚴(yán)重的影響。工序進(jìn)行銜接的速度、施工技術(shù)處理措施是否合理,均會對工程整體施工效率構(gòu)成嚴(yán)重的影響。隧洞軸線臨近垂直構(gòu)造線方向的時(shí)候,斷層較小且破碎帶寬度較窄,含水量也非常小。這時(shí),條件非常便利,能夠按照隨挖撐擔(dān)當(dāng)隧洞軸線斜交方向,隧洞穿過破碎帶長度,同時(shí)側(cè)壓力比較大,需將拱墻襯砌提高,在第一時(shí)間實(shí)行封閉,保證斷層帶內(nèi)充填軟塑狀斷層。通過拱—墻的方式進(jìn)行施工。若斷層帶易于破碎,應(yīng)合理的使用馬口進(jìn)行開挖,若斷層區(qū)域產(chǎn)生較多涌水,通過排堵結(jié)合的方式,做好施工重點(diǎn)部位和施工技術(shù)的控制工作。
(二)隧洞蒲水的處理措施
滲水量較少的時(shí)候,經(jīng)堵排結(jié)合的方式,主要采取加強(qiáng)拱墻襯砌結(jié)構(gòu)的方式,于拱部襯砌厚度外,合理的設(shè)置透水軟管、邊墻盲溝,確保其相互達(dá)到相通的狀態(tài),將引水為隧兩側(cè)的水溝。拱墻襯砌工作風(fēng),應(yīng)合理的設(shè)置橫向止水條,避免產(chǎn)生涌水異?,F(xiàn)象。針對大量涌水地段,可經(jīng)劈裂灌漿作為主要處理的技術(shù),實(shí)行劈裂灌漿固結(jié)施工。
(三)塌方的預(yù)防和處理措施
為避免塌方產(chǎn)生,應(yīng)確保施工的安全,并在較短的時(shí)間進(jìn)行挖進(jìn)施工。相關(guān)的施工人員需給予施工安全予以重視,施工前結(jié)合具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容,做好地質(zhì)的勘察,并結(jié)合實(shí)際的施工方案,對施工中存在的異常應(yīng)解釋進(jìn)行分析和處理,以便能及時(shí)調(diào)整具體的施工方案。
1 短開挖處理
針對巖性發(fā)育較差的區(qū)域,因給指定針對性的施工控制方案,以便能夠及早完工,多人開挖施工,以確保施工斷面的完整。
2 加強(qiáng)觀測的力度
現(xiàn)場水文地質(zhì)和工程地質(zhì),均需做好實(shí)時(shí)的量測、觀測,并找到其產(chǎn)生變化的規(guī)律。結(jié)合具體情況,制定針對性的措施,對復(fù)雜區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。
3 強(qiáng)支護(hù)的處理
強(qiáng)支護(hù),可有效的實(shí)現(xiàn)預(yù)防塌方現(xiàn)象,支護(hù)施工可有效的消除塌方。施工過程,采取管棚小導(dǎo)管進(jìn)行注漿,也能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)防塌方的情況。
總結(jié):
隧洞施工的過程,為降低施工難度,節(jié)省工程成本并提高施工整體效率。施工階段,應(yīng)結(jié)合具體的施工方案、工程要求,找到施工中存在的問題,并通過水工隧洞施工技術(shù)進(jìn)行合理的處理。以此,規(guī)避工程中常見的問題,推動(dòng)水利工程的良好發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]黃鶴程,劉勇林,李洪濤等.水工小斷面隧洞自行式鋼棧橋施工技術(shù)[J].水電能源科學(xué),2015(2):179—181.
[2]龍勇.淺析水工隧洞施工技術(shù)[J].低碳世界,2015(29):121—122.
[3]陽鑫.淺談鉆爆法開挖水工隧洞施工技術(shù)[J].中外建筑,2015(4):138—140.
作者簡介:木合塔爾 ,維吾爾族,出生年月:1978年5月,學(xué)歷:本科, 籍貫:新疆,職稱:工程師,研究方向,水利工程運(yùn)行管理