冀 超

（山西省水利水電工程建設(shè)監(jiān)理有限公司，山西 太原 030002）

0 引言

水利工程可以控制和調(diào)節(jié)自然界的地表水和地下水，水利工程的修建可以有效的控制水流，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生，同時也可以滿足居民對水的需求，所以水利工程在我國社會發(fā)展中占有重要地位，引水隧洞施工一直是我國水利工程項(xiàng)目的重點(diǎn)和難點(diǎn)，引水隧洞施工技術(shù)包括很多方面，例如：開鑿隧洞、隧洞襯砌、隧洞邊坡支護(hù)、開鑿調(diào)壓井等關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。這些施工技術(shù)較復(fù)雜，只有施工人員掌握較高的施工技術(shù)，才可以對這些環(huán)節(jié)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，才會有效地提高引水隧洞的施工質(zhì)量和施工效率。

1 工程概況

結(jié)合我國某一工程的具體實(shí)例進(jìn)行研究和分析，在進(jìn)行引水隧洞施工時，要求引水隧洞總長為519 m，隧洞最大埋深為200 m，穿越的斷層主要有三條，引水隧洞的巖性主要有三種，即輝綠巖、石英閃長巖、少量的細(xì)晶花崗巖。實(shí)地考察發(fā)現(xiàn)，該工程引水隧洞的巖石完整，在引水隧洞施工的過程中主要應(yīng)用到開鑿引水隧洞、排水系統(tǒng)、錨桿、混凝土噴射、襯砌等施工技術(shù)。

2 引水隧洞施工技術(shù)

2.1 開鑿技術(shù)

引水隧洞施工的首要內(nèi)容就是開鑿技術(shù)。開鑿前需要進(jìn)行實(shí)地考察，對引水隧洞的斷面、地理環(huán)境等因素進(jìn)行綜合分析，不同種隧洞類型會有不同種類的開鑿方法，所以在開鑿施工之前，要對隧洞類型進(jìn)行分析，根據(jù)隧洞類型科學(xué)合理的選擇開鑿方法，從而確保引水隧洞的施工可以順利的實(shí)施。實(shí)例項(xiàng)目施工采用全面開鑿法，就是在巖石地質(zhì)施工環(huán)境中，采用一次性爆破技術(shù)進(jìn)行開鑿，隧洞開挖爆破參數(shù)見表1。爆破完成后，就會形成隧洞，該隧洞會與整個隧洞相融合，隧洞全面開鑿結(jié)束后，施工人員可以利用較大的施工范圍進(jìn)行其他的施工作業(yè)，進(jìn)而有效的提高引水隧洞的施工效率[1]。

2.2 排水系統(tǒng)施工技術(shù)

引水隧洞排水系統(tǒng)的施工是引水隧洞施工中的重要組成部分。在進(jìn)行引水隧洞排水系統(tǒng)施工時要注意天氣，雨天會嚴(yán)重影響施工的質(zhì)量和進(jìn)度，故引水隧洞排水系統(tǒng)的施工應(yīng)盡量避開雨天，其中引水隧洞的頂部、地面、洞口的排水工作是排水系統(tǒng)施工過程中的重要環(huán)節(jié)。另外，在施工過程中也要設(shè)置一些防護(hù)措施，避免，突降大雨，大雨會破壞地表水與地下水的平衡性，雨水的沖刷作用會影響地基的穩(wěn)定性。相關(guān)工作人員要對引水隧洞的排水情況進(jìn)行記錄和分析，例如：對出水水質(zhì)的組成成分、水量多少等數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，然后以這些記錄為依據(jù)，對排水設(shè)施進(jìn)行合理的建設(shè)。在進(jìn)行引水隧洞排水系統(tǒng)的施工時，應(yīng)注意對地面積水和地表水進(jìn)行及時的清理[2]。

2.3 錨桿技術(shù)

在進(jìn)行引水隧洞錨桿的施工時，會涉及到不同類型的鉆孔設(shè)備，不同類型的鉆孔設(shè)備在種類和規(guī)格上都具有較大的差異，鉆孔設(shè)備的選擇是根據(jù)實(shí)際的施工環(huán)境決定的，其中最主要的依據(jù)是土層和圍巖情況。在引水隧洞錨桿施工中，通常將干式排渣鉆孔設(shè)備應(yīng)用到土層的鉆孔部位，施工人員也要控制孔深和距離誤差，要保證距離誤差不能超過150 mm；對于錨桿高度和位置，相關(guān)工作人員則要按照施工圖紙和施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行確定；除此之外，相關(guān)的施工人員也要對錨桿進(jìn)行檢查，觀察錨桿是否具有雜質(zhì)，然后進(jìn)行除銹等清潔工作，最后，灌漿管需要與錨桿進(jìn)行有效的融合，隨著砂漿的灌入勻速的抽動，在灌漿的過程中如果發(fā)現(xiàn)沒有砂漿冒出，則需重新進(jìn)行灌漿。圍巖的結(jié)構(gòu)不同，采用錨噴的支護(hù)結(jié)構(gòu)在類型上也存在較大的差異，所以在施工之前，一定要對巖石結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，進(jìn)而確保引水隧洞錨桿施工可以順利的實(shí)施[3]。

2.4 噴射混凝土施工技術(shù)

引水隧洞混凝土的噴射技術(shù)是引水隧洞施工中的重要環(huán)節(jié)，噴射方式的選擇，應(yīng)注意噴射混凝土的抗壓應(yīng)大于4 MPa且滿足施工要求。對于混凝土的養(yǎng)護(hù)情況和噴射的混凝土材料主考慮我國施工單位都提倡使用硅酸鹽水泥、粗砂、中砂等材料，且施工人員要對這些材料的細(xì)度值進(jìn)行篩選和甄別，一般細(xì)度值應(yīng)該在2.5以上，要注意避開含有二氧化硅的石料。如果施工過程中需要對這些材料進(jìn)行攪拌，則要確保混合水中不存在影響混凝土強(qiáng)度的化學(xué)物質(zhì)。在引水隧洞施工混凝土噴射施工之前，施工人員要進(jìn)行多次的噴射混凝土配比實(shí)驗(yàn)，只有混凝土材料符合施工要求，才可以將其投入到施工中[4]。

2.5 襯砌技術(shù)

引水隧洞襯砌施工加護(hù)需要對四周位移值和圍巖的結(jié)構(gòu)進(jìn)行科學(xué)的考察，擬定出詳細(xì)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)這些詳細(xì)的數(shù)據(jù)對引水隧洞襯砌的時間進(jìn)行確定。在引水隧洞襯砌施工過程中，施工人員要對圍巖結(jié)構(gòu)的變形速度進(jìn)行控制，使其跟上引水隧洞四周的位移速度。在保證支護(hù)結(jié)構(gòu)的表面無裂縫，且隧洞內(nèi)的中線位置與斷面大小符合施工要求后，就可以進(jìn)行脫模的工作[5]。

2.6 回填注漿操作技術(shù)

回填注漿操作技術(shù)是在引水隧洞襯砌施工完成之后進(jìn)行，且在進(jìn)行回填注漿的操作之前，應(yīng)該對引水隧洞的頂部進(jìn)行注漿實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式進(jìn)行整理，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行回填注漿的施工。在回填注漿的施工過程中，對注漿施工的壓力參數(shù)進(jìn)行控制，壓力值保持在2～3 MPa為宜，然后采用由高到低的順序進(jìn)行回填注漿工作的操作，在注漿的過程中要對施工區(qū)域的長度、施工區(qū)域的連接部位進(jìn)行控制。

3 引水隧洞施工分析

3.1 工作原理

引水隧洞開挖施工中，為了確定超欠挖情況，采用激光斷面測距儀對開挖后的隧洞進(jìn)行檢測。激光斷面測距儀是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測量，首先向檢測目標(biāo)發(fā)射一束激光，再通過光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，通過計(jì)算確定觀測距離。激光斷面測距儀通過對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，借助專用的圖像處理軟件，將測量結(jié)果與設(shè)計(jì)圖進(jìn)行對比分析，出具檢測報告。

3.2 斷面現(xiàn)場驗(yàn)證測試

根據(jù)設(shè)計(jì)與施工要求，對某引水隧洞的超前挖情況采用BJSD-2F型激光隧洞斷面測距儀進(jìn)行檢測。檢測面為噴射混凝土表面，選取兩個檢測斷面進(jìn)行檢測，圖1和圖2為激光掃描圖，檢測數(shù)據(jù)詳見表2。

表2 各樁號斷面檢測結(jié)果與分析

圖1 K12+320斷面激光掃描圖

圖2 K12+620斷面激光掃描圖

通過對表2和圖1、圖2進(jìn)行分析可知，所測的兩個噴射混凝土超欠挖情況如下：K12+320斷面，超挖面積為1.123 m2，欠挖面積為0.642 m2，斷面偏差為0.542；K12+620斷面，超挖面積為1.346 m2，欠挖面積為0.540 m2，斷面偏差為0.992。

通過對欠挖部分進(jìn)行進(jìn)一步分析和量測，欠挖面積和欠挖深度有局部超出超過施工規(guī)范要求的允許偏差規(guī)定范圍。為了保證模筑混凝土厚度，應(yīng)將欠挖部分予以鑿除，可使用風(fēng)鎬做局部修整。欠挖部分處理完成后，經(jīng)測量符合要求后方可進(jìn)行模筑混凝土施工，以保證其斷面尺寸符合要求。超挖部分對模筑混凝土施工影響不大，可不予處理。

4 結(jié)論

引水隧洞施工技術(shù)是水利工程行業(yè)施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，結(jié)合某引水隧道施工的過程，主要采用的施工技術(shù)包括開鑿技術(shù)、排水系統(tǒng)施工技術(shù)、錨桿技術(shù)、混凝土噴射技術(shù)、襯砌技術(shù)和回填注漿技術(shù)。通過激光斷面儀對兩個斷面檢測超欠挖情況，對引水隧洞施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，經(jīng)過分析可以得知，有局部超出施工規(guī)范要求的允許偏差規(guī)定范圍。為了保證模筑混凝土厚度，應(yīng)將欠挖部分予以鑿除，可使用風(fēng)鎬做局部修整。欠挖部分處理完成后，經(jīng)測量符合要求后方可進(jìn)行模筑混凝土施工，以保證其斷面尺寸符合要求。超挖部分對模筑混凝土施工影響不大，可不予處理。

引水隧洞的施工過程涉及到多種技術(shù)且每一個技術(shù)環(huán)節(jié)都較為復(fù)雜。為了有效的提高施工質(zhì)量，應(yīng)合理地設(shè)計(jì)施工方案，提高技術(shù)水平，為我國水利工程引水隧道施工的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。