安飛翔
摘要:受到地質(zhì)條件、施工條件和安全穩(wěn)定性等因素的影響,隧道的開鑿成為水利工程建設(shè)中的難點(diǎn)。本文就水利水電工程隧洞施工要點(diǎn)作出簡要分析。
關(guān)鍵詞:水利水電工程;隧洞施工;分析
水利水電工程隧洞可根據(jù)隧洞的規(guī)模大小分為四種,分別是小型隧洞、中型隧洞、大型隧洞和特大型隧。在這四個類型中,中小型隧洞占水電站和引水工程的份額最多,因此它成為水工隧洞工程中的重點(diǎn)。因中大型隧洞擁有單位長度挖掘量少、產(chǎn)渣量少、受地質(zhì)情況影響較小等問題,導(dǎo)致洞口安全支護(hù)比較方便,在設(shè)計(jì)施工方案時,可采取同類工程類比法。
一、開挖方式
隧洞的開挖可根據(jù)開挖面的位置大小分為全斷面開挖法和導(dǎo)洞開挖法兩種。在選擇開挖方式時,要考慮隧洞圍巖的類型、斷面大小、機(jī)械設(shè)備和施工技術(shù)能力等問題。合理科學(xué)地選擇適用于本工程的開挖方法,選擇合適的開挖方式對加快工程施工進(jìn)度、減少工程的支出、保障工程質(zhì)量和人員安全都起著很大的影響作用。
1、全斷面開挖法。全斷面開挖法是將一個位置一次鉆爆后開挖成洞,當(dāng)開挖到理想的距離時,再根據(jù)圍巖的允許暴露時間及具體的施工方案來進(jìn)行襯砌湖人支護(hù),故全斷面開挖這種開挖方式適合圍巖比較堅(jiān)硬和完好的地方。全斷面開挖法由于洞內(nèi)的工作斷面比較大,施工作業(yè)造成的擾亂比較小,從而比較容易安排施工組織工作,加快開挖的進(jìn)程。對于不同的隧洞斷面及設(shè)備能力,全斷面開挖所采用的掌子掘進(jìn)也不同,分別是垂直掌子掘進(jìn)和臺階掌子掘進(jìn)。垂直掌子掘進(jìn)適用于垂直的開挖面及施工空間大的斷面,想要提高施工的效率和加快施工進(jìn)度的話,可以使用大型施工機(jī)械設(shè)備;臺階掌子掘進(jìn)將整個施工斷面分為上下兩層,上層比下層的掘進(jìn)距離超前,且上層和下層相差的距離不應(yīng)大于2-3.5米,上下兩層的爆破時間是一致的,當(dāng)通風(fēng)散煙完成之后,快速將上層的渣清理掉并且向下層扒渣,當(dāng)下層出渣后時,上層進(jìn)行鉆孔工作。爆破的時候因?yàn)橄聦邮翘幱趦蓚€臨空面的狀況下,所以可以節(jié)省一些炸藥,從而節(jié)省經(jīng)費(fèi)。臺階掌子掘進(jìn)的開挖方式適用于隧道斷面面積大同時又缺少鉆孔臺車等大型施工機(jī)械的情況。
2、導(dǎo)洞開挖法。導(dǎo)洞開挖法是先在斷面層上挖掘一個小洞,這個小洞即是導(dǎo)洞,然后再慢慢將這個小洞開挖到設(shè)計(jì)的大小和樣子。這種開挖方式可以在開挖完成前清楚地了解到地質(zhì)情況,能很好解決施工排水的問題。導(dǎo)洞開挖法還可根據(jù)導(dǎo)洞和開挖部分的開挖次序分為兩種方式,分別是導(dǎo)洞專進(jìn)和導(dǎo)洞并進(jìn)這兩種。導(dǎo)洞并進(jìn)法是把導(dǎo)洞全部貫穿之后,再慢慢對導(dǎo)洞進(jìn)行擴(kuò)大,這樣能全面地了解洞內(nèi)地質(zhì)情況并且利于洞內(nèi)通風(fēng),但由于洞內(nèi)地施工設(shè)施經(jīng)常需要進(jìn)行第二次鋪設(shè),浪費(fèi)時間的同時還浪費(fèi)人力資源,所以如果不是地質(zhì)情況復(fù)雜的話,都不會采用這種方式。導(dǎo)洞并進(jìn)的方法是將導(dǎo)洞開挖到一定距離的時候進(jìn)行導(dǎo)洞擴(kuò)大,將導(dǎo)洞貫穿和導(dǎo)洞擴(kuò)大同步進(jìn)行,這種方式一般用于施工地質(zhì)環(huán)境惡劣、斷面面積大并且不適用全斷面開挖法的情況下。
二、預(yù)防隧洞塌方的措施
在任何建設(shè)工程當(dāng)中,塌方是最容易出現(xiàn)的問題,而且是最損失巨大的安全事故,水利水電工程也無例外。在水利水電工程當(dāng)中最容易出現(xiàn)的是隧洞塌方,因此我們應(yīng)該重視隧道塌方的問題,保護(hù)好施工人員的生命。首先需要做好預(yù)防工作,可以從以下三點(diǎn)中入手。
1、認(rèn)真做好勘察設(shè)計(jì)。在進(jìn)行對隧洞工程的勘察設(shè)計(jì)時,勘察人員應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)地勘察研究所要施工的地質(zhì)環(huán)境,對施工工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況了如指掌,認(rèn)真分析隧洞的各項(xiàng)情況,全面考慮和分析可能會導(dǎo)致隧洞塌方的不良地質(zhì)情況。對勘測的地質(zhì)條件作出詳細(xì)的勘測設(shè)計(jì)報(bào)告,便于施工人員開展后續(xù)的施工。在選擇洞線時,應(yīng)盡量避開一些不良的地質(zhì)情況,如果一定要在這些不良的地質(zhì)情況內(nèi)布置洞線,則需要事先做好應(yīng)對的技術(shù)措施,選擇使用的施工方式,認(rèn)真做好施工組織設(shè)計(jì),方便將來施工時對工程的指導(dǎo)。
2、選擇合理的施工方法。選擇合適的施工方法對施工過程來說尤為重要,如果選擇了適宜的施工方式,則會大大提高施工進(jìn)度和提高施工人員的工作效率,避免做“無用功”的情況,如果選擇了不適宜的施工方式,則會浪費(fèi)資源,加大對工程的投入資金,延遲竣工的時間,還有可能出現(xiàn)塌方。所以在施工開始之前,應(yīng)選擇合理的施工方式。
3、經(jīng)常性檢查施工過程,加強(qiáng)施工人員的管理。在施工過程中,應(yīng)該經(jīng)常對施工的情況進(jìn)行檢查,避免出錯,能及時發(fā)現(xiàn)會導(dǎo)致塌方的錯誤施工步驟,并且及時改正過來。還要對有關(guān)的施工人員加強(qiáng)培訓(xùn),加強(qiáng)管理。
三、隧洞塌方的處理措施
在塌方出現(xiàn)時應(yīng)先穩(wěn)定施工人員的不安情緒,組織他們將未塌方的部分加固好,防止再次出現(xiàn)塌方的情況,為搶救塌方的相關(guān)人員提供一個安全可靠的環(huán)境。然后組織相關(guān)人員到塌方現(xiàn)場進(jìn)行調(diào)查研究,查清導(dǎo)致塌方出現(xiàn)的原因,可以從塌方的范圍、性質(zhì)以及塌方區(qū)圍巖的地質(zhì)構(gòu)造和地下水等情況入手研究探討,仔細(xì)研究得出結(jié)論,并且制訂出一套有效的解決方案。
塌方可根據(jù)塌方的范圍和補(bǔ)給情況分為兩類,分別是大塌方和小塌方。當(dāng)塌方的面積較大,范圍較廣,并且把隧道的道路給堵住,或者塌方的情況不斷在發(fā)生,導(dǎo)致有關(guān)人員不能進(jìn)入到隧洞內(nèi)部,這就稱為大塌方。如果塌方的面積小,塌方的范圍不足以將隧道的道路堵死,塌方的情況已經(jīng)得到控制,不再出現(xiàn)塌方的情況,有關(guān)人員能進(jìn)入隧洞內(nèi)部,則這屬于小塌方。還可根據(jù)塌方情況的輕重分為嚴(yán)重塌方和輕微塌方。嚴(yán)重塌方會導(dǎo)致很嚴(yán)重的人員傷亡及財(cái)產(chǎn)損失,輕微塌方則比嚴(yán)重塌方造成的損失少得多。無論發(fā)生哪種情況得塌方,相關(guān)負(fù)責(zé)人及施工人員都應(yīng)重視,不能對其視之不理,盡量避免嚴(yán)重人員傷亡的情況,減少財(cái)產(chǎn)的損失。所以,當(dāng)發(fā)生塌方時,應(yīng)及時實(shí)地考察并且根據(jù)實(shí)際狀況制訂出一套有效的應(yīng)對方案,及時地解決問題。
總結(jié):
隧洞是水利水電工程中重要的組成部分之一,隧洞開挖的過程對后面的施工起著重要事務(wù)影響,一旦隧洞開挖得不好,會導(dǎo)致“翻工”的可能,則會影響后續(xù)的施工進(jìn)度,以上我簡要分析了隧洞開挖的方式、預(yù)防隧洞塌方的措施及隧洞塌方的處理措施,可以通過認(rèn)真做好勘察設(shè)計(jì)、選擇合理的施工方法、經(jīng)常性檢查施工過程、加強(qiáng)施工人員的管理等方法來預(yù)防塌方的出現(xiàn),最后,希望我的分析能對有關(guān)水利水電工作者作出參考。
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(作者單位:陜西省引漢濟(jì)渭工程建設(shè)有限公司)