【摘要】當(dāng)下,中國社會經(jīng)濟發(fā)展速度加快,水利工程建設(shè)在經(jīng)濟發(fā)展過程中的重要性隨之凸顯。在我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)過程中,水利工程建設(shè)是重中之重,不容忽視。因此,在水利工程施工進程中,必須嚴(yán)格把控施工質(zhì)量,確保每一個環(huán)節(jié)都做到萬無一失,使水利工程施工能夠順利開展。本論文以山西中部引黃工程為例,討論引黃工程隧洞的具體施工技術(shù)及方法,預(yù)防和解決施工過程中可能出現(xiàn)的各種問題,進一步保證施工的安全性。
【關(guān)鍵詞】隧洞;水利;工程
水利工程建設(shè)一方面可以保證人民群眾的用水安全,另一方面可以保證我國農(nóng)業(yè)在大量用水過程中的穩(wěn)定性,因此,討論水利工程建設(shè)的安全性非常必要。由于全國各個地區(qū)的地理環(huán)境有很大的差異,所以,在水利工程實際施工過程中,影響隧洞施工技術(shù)的不確定因素非常多,這就要求我們在施工過程中,必須重視隧洞支護工作,確保施工的安全與質(zhì)量。隧洞施工技術(shù)的好與壞,對整個水利工程建設(shè)有直接的影響,甚至決定了整個施工過程能否順利進行,所以,要求水利工程建設(shè)在隧洞施工技術(shù)方面做不斷的研究與改進,力求完善隧洞施工技術(shù)。
1、水利工程隧洞特點分析
隧洞的構(gòu)成分為三個部分,進口段、洞身、出口段。進口段的攔污柵和閘門一般會設(shè)置成斜坡式、塔式或者是豎井式;洞身則要根據(jù)具體的工程情況進行建造。通常情況下,在不同的項目中進行輸水時,隧洞的水流性狀會不一樣。比如,有壓隧洞會采取圓形斷面,或者馬蹄形斷面;無壓隧洞除馬蹄形外,還會采取圓形或者城門形斷面。有壓隧洞和無壓隧洞的水流量也有不同之處,比如有壓隧洞的水流在流動過程中在斷面處會呈現(xiàn)充滿的狀態(tài),其內(nèi)壁就會受到一定壓力,而無壓隧洞就不會出現(xiàn)這種情況。因此,在同一隧洞,水流在高速狀態(tài)下,禁止出現(xiàn)有壓和無壓輪流出現(xiàn),這樣就可以避免地質(zhì)震蕩和空蝕現(xiàn)象。
2、水利工程隧洞問題分析
2.1工程特點
以引黃工程中的08標(biāo)施工為例,該工程施工引水主洞在總干3#隧洞中占15364.02m,共有5個施工支洞,為斜井式。支洞進口的底高程在1089.50m到1205.41m之間,引水主洞的底高程在1041.72m與977.73m之間。其中18#在總干3#中洞長占1213米。18#的支洞在新葉村向南700m處,支洞口位于一個山坡上,在洞口附近大概30m的位置,有一條小溪,除汛期下雨會有流水,基本無水流。
2.2地質(zhì)情況
在隧洞沿線的地表上,可以明顯看到第三系、第四系堆積物基本覆蓋,基巖在沖溝溝底露出,或者出現(xiàn)在沖溝兩側(cè)。該線路所關(guān)聯(lián)到的基巖地層,從太古界一直到石炭系。隧洞沿線的地下水有五種類型,包括碎屑巖類孔隙裂隙水、變質(zhì)巖裂隙水、松散巖孔隙水、巖溶水、寒武系。在巖溶地下,還存在層間水,在隧洞工程進行中,容易遇到溶洞。
2.3問題分析
為保證隧洞的安全進行,工程一直應(yīng)用地質(zhì)超前預(yù)探,但是,在18#支洞挖掘到主洞下游時,在交叉點下游大約10m處,鋼結(jié)構(gòu)的左側(cè)和拱腳處靠內(nèi)側(cè)發(fā)生了位移以及程度不同的變形,突然情況的出現(xiàn),導(dǎo)致二次襯砌的實施條件不能滿足。雖然在拱頂以及右方位拱架還沒有發(fā)現(xiàn)偏移的情況,但是混凝土上出現(xiàn)的明顯裂紋仍然影響施工正常進行。
據(jù)了解,該工程在實際施工過程中,遇到了斷層破碎帶,位置從主洞與支洞的交叉處延伸到隧洞下游的斷層破碎帶,有少量粘土并且有少量水在裂隙處滲出。據(jù)判斷,該段出現(xiàn)變形的原因一方面是斷層破碎帶出現(xiàn)松弛以至于產(chǎn)生變形情況,另一方面為圍巖還沒有進行二次襯砌。
3、隧洞施工改進措施
想要水利工程建設(shè)能夠安全、順利開展,必須要對隧洞塌方進行預(yù)防。預(yù)防一般分為不同階段,第一階段要根據(jù)實際地理情況及施工要求做出一整套科學(xué)合理的施工方案,并確保方案的可行性;第二階段,在具體的施工過程中,根據(jù)實際施工情況,及時并適時的修改施工方案,根據(jù)隧洞內(nèi)部的具體情況進行實時觀測,保證施工安全;第三階段,也就是最后一個階段,就是在施工結(jié)束后,定期對隧洞的支護措施進行檢查,這樣就能有效的避免施工過程中的塌方情況。
對于已經(jīng)發(fā)生位移的地方,進行橫撐,還可以增加工字鋼進行加固,防止大范圍坍塌出現(xiàn)。在沒有發(fā)生位移的地方,加固圍巖,并焊接在拱架上,同時再覆蓋一層厚混凝土,加大厚度,防止在未來施工中出現(xiàn)變形。在主洞下游已經(jīng)出現(xiàn)變形處設(shè)置小導(dǎo)管,在變形面處將多排小導(dǎo)管依次打入,通過固結(jié)注漿形式進行加固。注漿穩(wěn)固后,將已經(jīng)出現(xiàn)變形的部位和已經(jīng)變形的拱架拆除,并對圍巖進行清理,最后在拆除部分重新加橫撐,與小導(dǎo)管焊接在一起。達到密實要求后,對拱架以及鋼筋網(wǎng)噴射混凝土。實施過程中,要對現(xiàn)場進行嚴(yán)密的測量,保證圍巖在支護過程中出現(xiàn)的輕微移動能夠不影響二次襯砌。
結(jié)束語:
類似于引黃工程出現(xiàn)的情況并不是個例,其實在實際的水利隧洞施工工程中,很容易出現(xiàn)以上提到的圍巖支護出現(xiàn)變形的情況。隧洞工程建設(shè)的好與壞會直接影響到整個水利工程能否建設(shè)成功,在做具體的施工之前,一定要對當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)做好詳細的勘探,并根據(jù)勘探結(jié)果盡力完善具體的施工計劃,。施工隊伍要對隧洞施工的重要性提升自我認識,提高隧洞施工的具體技術(shù),把隧洞支護措施做到萬無一失,最終保證整個水利工程能夠高質(zhì)量、順利的完成。
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