劉陽(yáng) 張黎明 鈔向偉

（南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局，河南鄭州 450000）

引水工程隧洞施工技術(shù)要點(diǎn)

劉陽(yáng) 張黎明 鈔向偉

（南水北調(diào)中線干線工程建設(shè)管理局，河南鄭州 450000）

在水利工程中，引水工程是非常重要的。而在引水工程中，隧洞的施工技術(shù)直接關(guān)系到水利工程的質(zhì)量，因此引起了人們的廣泛關(guān)注。隧洞施工主要包括隧洞的開挖、支護(hù)施工及混凝土的襯砌施工3個(gè)部分，每個(gè)部分都直接影響到水利工程的質(zhì)量?；诖?，概述引水工程隧洞施工技術(shù)的要點(diǎn)。

引水工程；隧洞施工；技術(shù)要點(diǎn)

1 引水隧洞施工注意事項(xiàng)

首先，引水隧洞的施工場(chǎng)地比較狹小。水電站一般都是建設(shè)在河流湍急和群山環(huán)繞的地方，隧洞一般是建設(shè)在山體內(nèi)的，這使得工程施工空間大大壓縮，進(jìn)而出現(xiàn)了許多不確定的因素，那么水電工程的施工難度就會(huì)大大增加。其次，要想在山體內(nèi)安全施工，一定要熟悉施工現(xiàn)場(chǎng)山體的地質(zhì)狀況與巖石的情況。最后，隧洞施工狹小的空間使得工程施工條件逐漸變差，在采光、通風(fēng)與除塵等方面的需求也大大增加。這些難點(diǎn)使得水電工程的施工難度逐漸加大，這就要求水電工程的設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要考慮到節(jié)約工程成本，也要考慮到工程現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境與需求。

2 引水工程隧洞施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 隧洞進(jìn)、出口邊坡支護(hù)施工技術(shù)及測(cè)量控制要點(diǎn)

隧洞進(jìn)出口邊坡施工對(duì)周圍環(huán)境有一定的影響，所以在對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要依據(jù)“先進(jìn)晚出、不刷或盡量少刷坡”的原則，刷坡實(shí)質(zhì)上是在施工過程中人為或利用機(jī)械將周圍存在的道路或大規(guī)?；拥冗吰碌膬A斜表面整平［1］。由此可見，施工中刷坡會(huì)破壞隧洞進(jìn)出口周邊工程，甚至破壞地質(zhì)水文環(huán)境，為擴(kuò)大隧洞施工技術(shù)的時(shí)效性，應(yīng)嚴(yán)格按照施工原則進(jìn)行。通常在設(shè)計(jì)過程中采用無洞門設(shè)計(jì)，在客觀條件不允許的情況下也會(huì)采用斜洞門或非擋墻洞門等施工便捷的形式，這樣不僅實(shí)現(xiàn)了降低對(duì)洞口山體及其他工程設(shè)施的破壞程度，而且為后期針對(duì)性的維修檢查提供了便利條件。在洞口開挖的過程中要伴隨邊坡支護(hù)技術(shù)，若在施工過程中發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定的巖體，要及時(shí)對(duì)其進(jìn)行有效支護(hù)。支護(hù)主要使用的工具是錨桿，具體使用的錨桿規(guī)格視實(shí)際需要而定，在必要的時(shí)候可以考慮采用技術(shù)要求更為嚴(yán)格的混凝土噴漿方法。此外，由于引水隧道通常較長(zhǎng)，而且習(xí)慣采用對(duì)向掘進(jìn)方法。所以，在開挖過程中根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙對(duì)隧道掘進(jìn)的平面和高程方向控制至關(guān)重要，其主要方法包括洞外、內(nèi)平面控制測(cè)量、高程控制測(cè)量及聯(lián)系測(cè)量。

2.2 引水工程隧道施工的開挖技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1 導(dǎo)洞法。導(dǎo)洞法施工比較安全，所使用的機(jī)體比較龐大，成本比較低，隨著掘進(jìn)機(jī)的不斷發(fā)展，也可以與導(dǎo)洞開挖平行作業(yè)。利用機(jī)械設(shè)施來?yè)羲閹r石，使用導(dǎo)洞法其地質(zhì)條件與巖性變化的適應(yīng)性比較差。

2.2.2 鉆爆法。使用鉆爆法開挖隧洞可以逐次擴(kuò)大開挖隧洞的整個(gè)斷面，許多國(guó)家采用鉆爆法在中硬巖中進(jìn)行挖掘，進(jìn)而將一節(jié)節(jié)管子頂入。在施工過程中，要使用裝碴設(shè)施來裝碴，在需要支護(hù)的情況下，根據(jù)現(xiàn)代巖石力學(xué)的理論，以中小型機(jī)械為主進(jìn)行施工，在施工中要把襯砌與圍巖當(dāng)做一個(gè)整體來看待。

2.2.3 頂管法。在地下修建涵洞或管道，運(yùn)輸不便。通常從第一序鉆孔開始，用大直徑轉(zhuǎn)動(dòng)刀盤上的刀具對(duì)巖石進(jìn)行擠壓，并且通風(fēng)散煙。先采用全斷面掘進(jìn)法與支護(hù)方式作為一個(gè)隧洞開挖作業(yè)循環(huán)，在20世紀(jì)80年代，開挖大斷面的隧洞時(shí)，先開挖部分?jǐn)嗝孀鳛閷?dǎo)洞，圍巖穩(wěn)定性比較差的情況下，確定使用下導(dǎo)洞。掘進(jìn)速度平均每月約為200m。頂管法特別適于修建穿過已成建筑物或交通線下面的涵管。

2.2.4 掘進(jìn)機(jī)法。掘進(jìn)機(jī)是全斷面開挖隧洞的專用設(shè)備，是在充分考慮圍巖自身承載能力的基礎(chǔ)上，又用作輸送排出土體的介質(zhì)。一般掘進(jìn)機(jī)的直徑不能調(diào)整，用掘進(jìn)機(jī)開挖大斷面隧洞，進(jìn)行全面推進(jìn)，有利于勘探出隧洞的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，開挖面要平整。

2.3 引水隧洞支護(hù)技術(shù)要點(diǎn)

引水隧洞施工的工期比較長(zhǎng)，在每段工序完工后，或多或少都會(huì)受到一些因素影響施工建設(shè)。因此，施工部門一定要對(duì)施工地段做好支護(hù)工作，使得施工圍巖鞏固穩(wěn)定，保證工程安全、順利地進(jìn)行。一般在引水隧道施工中支護(hù)施工有2種［2］。

2.3.1 混凝土泵隧洞的支護(hù)法?；炷帘盟矶吹闹ёo(hù)法主要是用混凝土澆筑的，把排水管、沖天尾管與導(dǎo)管等管道之間相互連接形成混凝土輸送管道，用強(qiáng)壓力把地表混凝土擠壓到模板倉(cāng)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑。運(yùn)用混凝土泵隧洞支護(hù)法時(shí)，施工單位需要注意混凝土要澆筑到頂拱倉(cāng)面的階段，盡量把倉(cāng)面兩端筑高；保護(hù)工作人員安全，保證工作人員安全撤離；在筑澆完成后，增加泵機(jī)速率，保證澆筑支護(hù)工作順利進(jìn)行。

2.3.2 新奧法隧洞的支護(hù)法。一般新奧義隧洞的支護(hù)法主要分為三部分：錨噴支護(hù)、光面爆破開挖與圍巖狀況的檢測(cè)。在了解巖體的具體情況之后，施工單位使用新奧義支護(hù)法來施工操作，引水隧洞在開挖支護(hù)的階段，在引水隧洞挖掘的過程中發(fā)生了變形，要使用擁有加固性能的材料與工具來對(duì)巖體進(jìn)行加固處理，保證圍巖具備抗擊外力壓力的能力，進(jìn)而為引水隧洞提供保護(hù)，確保引水隧道工程施工更加安全穩(wěn)定。

2.4 隧洞混凝土襯砌技術(shù)

在引水工程隧洞施工中要使用隧洞混凝土襯砌技術(shù)，特別是中小型隧洞對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的需求更加強(qiáng)烈，此項(xiàng)技術(shù)實(shí)質(zhì)上就是在噴、錨、鋼構(gòu)架及管棚單獨(dú)或聯(lián)合使用的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行襯砌混凝土，此環(huán)節(jié)要注意襯徹過程要從隧洞中間部位的伸縮縫開始。其次按照隧洞設(shè)計(jì)圖紙分倉(cāng)進(jìn)行澆筑，為保證混凝土的質(zhì)量，通常將所需的混凝土直接利用罐車輸送到澆筑段，然后將混凝土直接放進(jìn)泵料斗，利用導(dǎo)管將混凝土入倉(cāng)，最后進(jìn)行分層鋪設(shè)。根據(jù)大量施工實(shí)踐數(shù)據(jù)分析，普遍認(rèn)為分層鋪設(shè)的厚度應(yīng)控制在40cm左右［3］。在下料的過程中應(yīng)從底拱開始，然后兩側(cè)同時(shí)均勻下料，直至兩側(cè)同時(shí)到達(dá)頂拱，在達(dá)到頂拱后，要利用軟軸對(duì)下料進(jìn)行搗實(shí)，在以上程序均結(jié)束后方可進(jìn)行封倉(cāng)。由此可見，隧洞混凝土襯砌技術(shù)，對(duì)各個(gè)施工程序的要求都十分嚴(yán)格，如果一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)失誤很可能導(dǎo)致整個(gè)施工過程都存在潛在危險(xiǎn)。在隧洞施工的過程中，主要以降低施工難度，縮減施工成本，保證施工質(zhì)量為最終目的。在未來隧洞施工技術(shù)的發(fā)展中必然面臨更嚴(yán)峻的考驗(yàn)，技術(shù)人員一定要充分利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來制定適合的隧洞施工技術(shù)。

2.5 回填注漿的操作技術(shù)

隧洞襯砌的施工建設(shè)之后，要對(duì)隧洞頂部實(shí)施注漿試驗(yàn)，在獲得一定的數(shù)據(jù)之后，再開始實(shí)施回填注漿的施工?；靥钭{壓力要根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果來確定，涉及到的襯砌壓力值一般在0.08～0.21MPa。引水隧洞的頂部在進(jìn)行回填注漿時(shí)，必須由低至高進(jìn)行，每段施工區(qū)域的長(zhǎng)度要低于50m，要確保各部分的連接緊密。

3 結(jié)語(yǔ)

引水工程中隧洞施工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況，直接影響到水利工程的質(zhì)量與社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。因此，在施工中一定要準(zhǔn)確掌握施工要點(diǎn)，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行施工建設(shè)，進(jìn)而確保引水工程的質(zhì)量，為我國(guó)水利行業(yè)的發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］趙文樂，鐘文翔.試論隧洞施工技術(shù)與支護(hù)方案［J］.中國(guó)水利，2015（15）：192-194.

［2］王建設(shè)，李勝利.引水工程隧洞掘進(jìn)施工若干技術(shù)問題［J］.福建水利，2014（14）：37-39.

［3］王茯苓.引水工程隧洞特軟圍巖的施工技術(shù)［J］.中國(guó)水利工程，2015（23）：203-205.

Key Points of Tunnel Construction Technology for Diversion Project

Liu Yang Zhang Liming Chao Xiangwei
（Middle Route of South to North Water Diversion Project Construction Administration，Zhengzhou Henan 450000）

Water diversion project in water conservancy project is very important.In the water diversion project,the construction technology of the tunnel is directly related to the quality of the water conservancy project,therefore has aroused widespread concern.The tunnel construction generally include three parts:tunnel excavation,supporting construction and lining construction of concrete,each aspect has a direct impact on the quality of water conservancy projects.Based on this,this paper described the main points of the diversion tunnel construction technology.

diversion project；tunnel construction；technical points

TV554

：A

：1003-5168（2017）01-0111-02

2016-12-27

劉陽(yáng)（1984-），男，本科，助理工程師，研究方向：大型輸水工程建設(shè)與運(yùn)行管理。