徐俊杰，李 磊

（浙江華東工程咨詢(xún)有限公司，浙江 杭州 311122）

在水電水利工程建設(shè)中，隧洞施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程的成功與否起到了決定性的作用。通過(guò)優(yōu)化水電水利工程隧洞的施工管理，可以顯著地降低施工中的問(wèn)題和風(fēng)險(xiǎn)，從而確保隧洞工程的質(zhì)量達(dá)標(biāo)。然而，隧洞施工在水利項(xiàng)目中往往面臨諸多挑戰(zhàn)。由于開(kāi)挖過(guò)程中易受到各種內(nèi)外部因素的干擾，隧洞施工時(shí)常遭遇各種不可預(yù)測(cè)的質(zhì)量問(wèn)題。為應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，建議在施工前，根據(jù)工程的具體環(huán)境和隧洞的開(kāi)挖特性，仔細(xì)選擇合適的施工方法。同時(shí)，加強(qiáng)施工質(zhì)量的監(jiān)控，確保每一個(gè)施工細(xì)節(jié)都滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，不僅能夠保障隧洞工程的安全和穩(wěn)定，還能充分體現(xiàn)隧洞施工在整個(gè)水電水利工程中的重要價(jià)值[1]。

1 水電水利工程隧洞開(kāi)挖存在的問(wèn)題

1.1 安全性問(wèn)題

隧洞開(kāi)挖中的安全性問(wèn)題是工程中重要的關(guān)注點(diǎn)之一。由于地下環(huán)境的復(fù)雜性，施工人員可能會(huì)遇到各種不可預(yù)知的地質(zhì)條件，如斷層、孔洞、水壓和地下水滲透。這些不穩(wěn)定的因素可能導(dǎo)致隧洞坍塌、水害、火災(zāi)和有害氣體的積累。隧洞的深度和長(zhǎng)度也可能影響到通風(fēng)、排水和應(yīng)急疏散的難易程度。此外，由于地下空間的限制，施工設(shè)備和人員的操作空間受限，容易引發(fā)事故。如果沒(méi)有進(jìn)行充分的地質(zhì)勘查和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，或者沒(méi)有采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防和應(yīng)對(duì)措施，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都可能對(duì)施工人員的生命安全構(gòu)成威脅。

1.2 施工質(zhì)量問(wèn)題

關(guān)于隧洞工程開(kāi)挖施工質(zhì)量，主要從“半孔率、超欠挖、平整度”三個(gè)方面進(jìn)行考慮衡量。在隧洞的爆破開(kāi)挖過(guò)程中，半孔率是體現(xiàn)爆破開(kāi)挖外觀質(zhì)量最直觀的指標(biāo)之一，根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn)表明，半孔率在很大的程度上反映了爆破開(kāi)挖工程的總體質(zhì)量水平。超欠挖值是體現(xiàn)開(kāi)挖爆破質(zhì)量均衡性和局部極端差異的指標(biāo)，結(jié)合線性超挖值可大致判斷開(kāi)挖面平整度，異常的最大超挖值可體現(xiàn)圍巖是否有弱地質(zhì)段或不利組合節(jié)理。如爆破開(kāi)挖后設(shè)計(jì)輪廓面平整度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求或產(chǎn)生爆破裂縫，將增加巖體的不穩(wěn)定性或給后續(xù)支護(hù)施工帶來(lái)難度，增加加固處理措施費(fèi)用，同時(shí)，影響工程進(jìn)度。[2]

2 水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工技術(shù)

2.1 爆破設(shè)計(jì)

隧洞爆破設(shè)計(jì)是隧洞施工中的重要環(huán)節(jié)。在水電水利工程中，隧洞的穩(wěn)定性和安全性是至關(guān)重要的，因此選擇合適的爆破方法和孔網(wǎng)參數(shù)是至關(guān)重要的。不斷的優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)不僅可以有效提高隧洞開(kāi)挖的效率，還可以最大限度地減少對(duì)隧洞巖面和周邊環(huán)境的不良影響。

為提高地下洞室爆破開(kāi)挖效果，爆破設(shè)計(jì)首先需要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件進(jìn)行詳細(xì)的勘察和分析，包括巖石類(lèi)型、裂隙分布、應(yīng)力狀態(tài)等。了解地質(zhì)情況后，可以根據(jù)巖石的物理和力學(xué)性質(zhì)選擇適合的爆破方式，洞室爆破開(kāi)挖一般宜采用光面爆破工藝。經(jīng)驗(yàn)表明，爆破設(shè)計(jì)中的炮眼深度、周邊孔孔距、裝藥量、起爆順序等參數(shù)直接影響地下洞室的爆破開(kāi)挖質(zhì)量，因此必須對(duì)爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化。首先根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)巖性和開(kāi)挖尺寸及工程經(jīng)驗(yàn)，確定初步的爆破設(shè)計(jì)。然后，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行爆破試驗(yàn)，通過(guò)爆破后半孔率、最大超（欠）挖值、平整度等結(jié)果不斷優(yōu)化相關(guān)爆破參數(shù)，同時(shí)還要根據(jù)爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度來(lái)判斷爆破對(duì)周?chē)Y(jié)構(gòu)的影響，最終確定最優(yōu)的爆破設(shè)計(jì)參數(shù)。在開(kāi)挖爆破施工過(guò)程中，還應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)條件的變化，不斷調(diào)整爆破設(shè)計(jì)參數(shù)以取得最佳的爆破效果，合理的參數(shù)選擇可以保證爆破的均勻性和連續(xù)性，可以有效提升洞室爆破開(kāi)挖施工質(zhì)量。

另外，在隧洞爆破工作中，由于涉及巨大的能量釋放，安全問(wèn)題是首要考慮的因素。在爆破設(shè)計(jì)過(guò)程中，必須全面考慮可能的風(fēng)險(xiǎn)和危害，如巖石飛濺、有害氣體的釋放、地震波的影響等，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施，以確保施工過(guò)程中人員的安全。此外，考慮到爆破后隧洞的用途和設(shè)計(jì)要求，特別是對(duì)于水利工程隧洞，需要確保爆破后的隧洞滿足水密性、穩(wěn)定性和使用壽命等方面的要求，以確保工程的可持續(xù)性和長(zhǎng)期運(yùn)行。

2.2 支護(hù)施工

隧洞開(kāi)挖后的支護(hù)施工對(duì)于隧洞的穩(wěn)定性和施工人員的安全至關(guān)重要。隧洞壁面的即時(shí)支護(hù)不僅可以確保工程的持續(xù)進(jìn)行，還能減少隧洞的變形和移位，提高施工效率。尤其在復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境中，如砂質(zhì)土、黏土或有大量地下水的地方，支護(hù)施工的重要性更為凸顯。

各種支護(hù)方法都有其適用的環(huán)境和條件。例如，錨桿支護(hù)適用于硬巖或半硬巖地質(zhì)，它通過(guò)錨桿固定巖體，提供較好的穩(wěn)定性。而鋼支架支護(hù)多用于軟土地質(zhì)，它可以提供即時(shí)的支撐，防止土體的變形和移位。噴射混凝土支護(hù)則是通過(guò)噴射混凝土封閉裸露巖面，減少掉塊坍塌風(fēng)險(xiǎn)，適用于各種地質(zhì)條件，尤其是在緊急情況下，它可以提供快速而有效的支護(hù)。選擇合適的支護(hù)方法需要考慮多種因素，如地質(zhì)條件、開(kāi)挖深度、隧洞用途等。

施工時(shí)，選擇優(yōu)質(zhì)的支護(hù)材料和正確的施工方法也是至關(guān)重要的。支護(hù)材料需要有良好的力學(xué)性能、耐腐蝕性和持久性，以確保長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定性。施工方法則需要確保支護(hù)的均勻性和連續(xù)性，防止隧洞壁面的裂縫和滲水。此外，隨著施工的深入，支護(hù)方法和材料可能需要調(diào)整，以應(yīng)對(duì)不同的地質(zhì)條件和施工要求。

2.3 隧洞掘進(jìn)方法

隧洞的開(kāi)挖方法在水電水利工程中具有關(guān)鍵性的作用，直接影響到工程的進(jìn)度、質(zhì)量和成本。不同地質(zhì)條件和工程需求下，有多種隧洞掘進(jìn)方法可供選擇，其中常見(jiàn)的包括全斷面掘進(jìn)法、頂管法和盾構(gòu)法等。

全斷面掘進(jìn)法通常適用于硬巖或堅(jiān)硬地質(zhì)條件下，其特點(diǎn)是以傳統(tǒng)的開(kāi)挖機(jī)械進(jìn)行均勻的巖石開(kāi)挖。這種方法在地質(zhì)條件較好的情況下，能夠保證較高的掘進(jìn)速度和較好的施工質(zhì)量，同時(shí)也具有較低的成本。

頂管法適用于相對(duì)較軟的土壤或砂質(zhì)地質(zhì)條件，尤其在城市地區(qū)施工時(shí)常見(jiàn)。該方法從地表開(kāi)始逐漸開(kāi)挖，隨著進(jìn)展逐漸安裝預(yù)制隧洞管段，從而實(shí)現(xiàn)地下空間的創(chuàng)建。這種方法能夠最小化地表干擾，對(duì)城市交通和建筑物影響較小。

盾構(gòu)法是一種適用于高度復(fù)雜地質(zhì)條件的高技術(shù)方法，通常用于軟土、泥漿、高水位等環(huán)境下的隧洞開(kāi)挖。盾構(gòu)機(jī)具有強(qiáng)大的土壤掘進(jìn)和支護(hù)能力，能夠減少地表沉降和地下水滲漏的風(fēng)險(xiǎn)。尤其在城市地區(qū)和水下施工時(shí)，盾構(gòu)法被廣泛采用。

2.4 環(huán)境保護(hù)和廢料處理

在水電水利工程隧洞的開(kāi)挖過(guò)程中，廢料的產(chǎn)生是不可避免的。這些廢料通常包括巖石碎片、泥漿和其他開(kāi)挖產(chǎn)物。為了保護(hù)周邊環(huán)境，必須采取有效的廢料處理措施。廢料的處理包括分類(lèi)、運(yùn)輸和處置。分類(lèi)是將廢料分成可回收和不可回收的部分，以最大程度地減少資源浪費(fèi)。運(yùn)輸廢料需要采用合適的交通方式，并確保在運(yùn)輸過(guò)程中不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。廢料的處置需要遵循當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，通常包括填埋、回收或重新利用等方法，以降低對(duì)土地和水源的不良影響。

此外，隧洞開(kāi)挖可能對(duì)周邊地下水資源、生態(tài)環(huán)境和社區(qū)造成潛在的影響。為了減少這些影響，需要采取一系列環(huán)境保護(hù)措施。例如，塵?？刂剖侵匾沫h(huán)境保護(hù)措施之一，可以通過(guò)灑水、覆蓋和風(fēng)簾等方法減少施工現(xiàn)場(chǎng)的粉塵排放。此外，噪聲減少也需要考慮，可以通過(guò)降低機(jī)械設(shè)備的噪聲、合理安排施工時(shí)間等方式來(lái)減少噪聲對(duì)周邊居民的干擾。廢水處理是另一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，需要確保施工過(guò)程中產(chǎn)生的廢水經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚砗笈欧牛员苊鈱?duì)水質(zhì)造成污染[3]。

3 水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工質(zhì)量控制對(duì)策

3.1 加強(qiáng)技術(shù)準(zhǔn)備

水電水利工程隧洞開(kāi)挖是一個(gè)復(fù)雜的工程任務(wù)，其中技術(shù)準(zhǔn)備起著至關(guān)重要的作用。一個(gè)周全的技術(shù)準(zhǔn)備階段不僅可以確保施工計(jì)劃的順利執(zhí)行，還可以為施工團(tuán)隊(duì)提供一個(gè)清晰的指導(dǎo)方針，幫助施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)對(duì)遇到的挑戰(zhàn)。此外，適當(dāng)?shù)募夹g(shù)準(zhǔn)備還能有效地降低項(xiàng)目的整體成本，因?yàn)轭A(yù)先規(guī)劃和設(shè)計(jì)可以減少在施工過(guò)程中出現(xiàn)的延誤和錯(cuò)誤。反觀，如果僅依賴(lài)傳統(tǒng)的或過(guò)時(shí)的施工方法，可能會(huì)遭遇各種預(yù)料之外的困難，從而增加項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)和成本。

以某具體的水電水利工程為例，其中的技術(shù)指導(dǎo)明確規(guī)定了采用“新奧法”施工技術(shù)，這種方法為當(dāng)前施工團(tuán)隊(duì)提供了一個(gè)結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)和實(shí)踐的操作指南。特別在處理軟弱圍巖時(shí)，這種方法的采納可以確保施工的安全性和效率。對(duì)于這類(lèi)地段，傳統(tǒng)的施工方法可能無(wú)法達(dá)到預(yù)期效果，甚至可能引發(fā)安全隱患。因此，根據(jù)項(xiàng)目的具體需求和地質(zhì)條件調(diào)整挖設(shè)策略，確保工程的質(zhì)量和安全，是每個(gè)施工團(tuán)隊(duì)都應(yīng)遵循的原則。

3.2 優(yōu)化施工方案

隨著國(guó)家的快速發(fā)展，各項(xiàng)工程項(xiàng)目的需求和挑戰(zhàn)也日益增多。合理的技術(shù)方案選擇成為項(xiàng)目成功的關(guān)鍵因素之一。在眾多的工程項(xiàng)目中，可能會(huì)出現(xiàn)技術(shù)方案選擇不當(dāng)，從而導(dǎo)致施工過(guò)程中的各種困難和挑戰(zhàn)。針對(duì)這些可能的問(wèn)題，水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工中的技術(shù)方案選擇應(yīng)當(dāng)考慮多種因素，如地質(zhì)條件、現(xiàn)有的施工技術(shù)和工具，以及可能的外部干擾。例如，選擇合適的爆破工藝、炸藥類(lèi)型和設(shè)備都是確保施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵。

以某特定水電水利工程為例，充分體現(xiàn)了如何根據(jù)具體情況選擇和優(yōu)化施工方案。在這個(gè)項(xiàng)目中，光面爆破工藝得以應(yīng)用，而這一決策是基于對(duì)地質(zhì)條件的深入研究。利用專(zhuān)業(yè)設(shè)備如ZWL-80/47.2L 電動(dòng)扒渣機(jī)，確保爆破后的清理工作高效且準(zhǔn)確。為確保施工的安全性和質(zhì)量，選用了先進(jìn)的氣腿式風(fēng)鉆和TK-961型濕噴機(jī)。此外，還遵循一系列嚴(yán)格的施工原則，如“管超前、嚴(yán)注漿、早封閉、勤量測(cè)”，這都確保了隧洞開(kāi)挖施工的順利進(jìn)行，最大限度地減少可能的風(fēng)險(xiǎn)和誤差[4]。

3.3 強(qiáng)化技術(shù)監(jiān)督

在水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工中，技術(shù)監(jiān)督的角色不可或缺。透過(guò)對(duì)技術(shù)應(yīng)用的細(xì)致監(jiān)控，確保工程的施工質(zhì)量達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，避免可能的失誤。首先，確立明確且可執(zhí)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是前提，這些標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)基于工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，確保各施工環(huán)節(jié)均能夠準(zhǔn)確對(duì)接。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，每一步施工都應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)的記錄和監(jiān)測(cè)，不僅為施工團(tuán)隊(duì)提供了寶貴的參考信息，同時(shí)也確保了每個(gè)工程環(huán)節(jié)都能按預(yù)定的方向前進(jìn)。技術(shù)監(jiān)督也能促進(jìn)工程中的創(chuàng)新與進(jìn)步，使得整個(gè)工程能夠更加符合現(xiàn)代技術(shù)的要求。

隨著施工的推進(jìn)，技術(shù)監(jiān)督應(yīng)具備一定的靈活性，以應(yīng)對(duì)不可預(yù)測(cè)的施工挑戰(zhàn)。尤其是在大規(guī)模的施工項(xiàng)目中，可能會(huì)遇到各種預(yù)料之外的情況，如環(huán)境變化、設(shè)備故障或人員配置的問(wèn)題。在這些情況下，技術(shù)監(jiān)督應(yīng)迅速識(shí)別問(wèn)題，并采取必要的措施進(jìn)行糾正。例如，對(duì)于出現(xiàn)的偏差，應(yīng)進(jìn)行深入分析，找出根本原因，并采取措施進(jìn)行調(diào)整，確保施工的連續(xù)性和穩(wěn)定性。技術(shù)監(jiān)督不僅要保持對(duì)施工的嚴(yán)格監(jiān)控，還要具備靈活應(yīng)變的能力，確保整個(gè)水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工都能在預(yù)定的軌道上穩(wěn)步前進(jìn)。

3.4 加強(qiáng)過(guò)程管理

在水電水利工程隧洞開(kāi)挖項(xiàng)目中，每一個(gè)細(xì)節(jié)都可能影響到最終的施工質(zhì)量，尤其是當(dāng)涉及關(guān)鍵材料如混凝土的處理時(shí)。混凝土的質(zhì)量直接關(guān)系到工程的穩(wěn)定性和耐久性。冬季施工時(shí)，由于溫差，材料的性質(zhì)可能發(fā)生變化，因此混凝土拌合的時(shí)間和方法需要特別關(guān)注。為保證混凝土的質(zhì)量和性能，施工方需要考慮環(huán)境因素，確?；炷猎跀嚢钑r(shí)得到充分的混合。延長(zhǎng)拌合時(shí)間不僅可以確?；炷林懈鱾€(gè)成分得到充分的混合，還能減少因材料溫度差異而可能引發(fā)的施工問(wèn)題。適當(dāng)?shù)陌韬蠒r(shí)間還能避免混凝土出現(xiàn)離析、沉淀等不良現(xiàn)象，從而確保工程的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和施工質(zhì)量。

此外，導(dǎo)流洞內(nèi)的混凝土應(yīng)由專(zhuān)用的混凝土罐車(chē)進(jìn)行運(yùn)輸，并采用泵送入倉(cāng)的澆筑方法。為防止混凝土在冷季溫度下受到冷卻，罐車(chē)外部需要使用泡沫板進(jìn)行保溫，同時(shí)還應(yīng)采取適當(dāng)?shù)拇胧┛s短運(yùn)輸時(shí)間，確?；炷帘３至己玫臓顟B(tài)。在混凝土泵送的過(guò)程中，泵送管道也應(yīng)該用泡沫板包裹，以避免混凝土在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)離析或溫度下降的現(xiàn)象。此外，工地的專(zhuān)業(yè)人員還需要定期對(duì)混凝土的表面狀況進(jìn)行檢查和測(cè)量，以確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。通過(guò)這種嚴(yán)格的過(guò)程管理，不僅可以維持混凝土的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，還能進(jìn)一步提高整個(gè)水電水利工程隧洞開(kāi)挖的施工質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù)，其涉及的施工步驟眾多，且隧洞本身的結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，這無(wú)疑增大了施工的挑戰(zhàn)。為確保工程的順利進(jìn)行與高質(zhì)量完成，每一階段，從前期的準(zhǔn)備到實(shí)際施工，再到后續(xù)的檢查，都需進(jìn)行細(xì)致的規(guī)劃與管理。特別是在施工之前，充分的準(zhǔn)備和科學(xué)的管理策略是關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)每一步驟和每一細(xì)節(jié)的精確控制，不僅可以最大程度地減少施工過(guò)程中的質(zhì)量問(wèn)題，還能確保整個(gè)水電水利工程隧洞開(kāi)挖施工的安全與穩(wěn)定。因此，對(duì)于任何涉及此類(lèi)工程的團(tuán)隊(duì)或者組織，高度的專(zhuān)業(yè)性、責(zé)任感和對(duì)技術(shù)的尊重都是成功的關(guān)鍵[5]。