浅析水利隧洞施工技术管理的重点

【摘 要】本文主要叙述了水利隧道工程在我国的地位和施工类型，水利隧洞施工技术依据不同的施工环境分为挖掘施工技术、锚杆施工技术、喷射混凝土施工技术、衬砌施工技术和回填灌浆施工技术，施工人员对这些施工技术进行恰当的使用和高效的管理，能够有效解决水利隧洞施工中的难题，提高水利隧洞工程建设的进展。

【关键词】水利隧洞；施工技术；管理

水利建设工程是我国基础建设中一个很重要的方面，其建设状况关联着国家基础建设的整体水平；水利隧洞施工是水利项目施工中关键部分，也是水利项目施工中最困难最复杂的工程。

1 概述

水利隧洞包括有压隧洞和无压隧洞，他们之间的区别在于不同的隧洞在输送水时的水流性质和形状。在输送水时，有压隧洞的水流状态是全部空间被充满，没有任何自由表面；而无压隧洞的水流状态是部分空间没有被充满，还留有自由表面。隧洞是由出口段、洞身和入口段三个部分组成的。依照土壤结构性质状况、水流状况和施工具体状况对洞身样式和结构实行确定，在隧洞入口段中，常常对闸门、阻污栅设有装置，设定装置样式主要有倾斜式、塔式和直井式等。马蹄形状、城门形状和圆形状等是无压隧洞中经常应用的样式；马蹄形状断面、圆形状断面等是有压隧洞中经常应用的样式。

2 水利隧洞工程施工技术管理概述

2.1 挖掘施工技术管理重点

导洞开挖法和全断面开挖法是水利隧洞挖掘的两个重要形式。如何确定水利隧洞挖掘形式？重要依据是挖掘水利隧洞可以使用的机械设施、隧洞的截面大小、施工技术能力和周围土质岩层性质等具体情况实行挑选。如果水利隧洞建设选择恰当的挖掘方法，可以在多个方面上降低水利隧洞项目费用的投资，并加快水利隧洞项目的工程进度，提高施工工程的质量情况，避免不安全因素产生，保证水利隧洞工程施工安全可靠。

水利隧洞施工人员须按照设定好的洞脸挖掘坡的斜度，对隧洞出口段和入口段的边坡执行挖掘，在施工中要时时刻刻注意边坡的任何变化状况，假如边坡有开裂、滑动等一连串的不安全情况，就必须减慢挖掘的速度，保证边坡挖掘过程中的稳定与安全。

在大多数的水利隧洞施工设计中，圆形截面内径≥1.80m，非圆形截面宽≥1.40m，高≥1.80m。施工过程中，能够应用钢模台车、驾钻台车及掘进机等机械设施装置，这需要采取技术经济分析对截面形状和大小进行合理的设计。在隧洞进洞的准备操作中，先要对隧洞外面的建筑（如暗渠、明洞等）实行施工，让洞脸在安全的环境中，以保证隧洞洞口的施工安全。水利隧洞项目在洞室挖掘中尽量避免欠挖的情况，按相关规程、规范要求对超挖实行严格的控制，要清除隧洞内所有的疏松散落的岩块。在隧洞项目挖掘过程中，如果应用钻爆法，为了保证开挖质量，须要执行光面爆破，需要对爆破位置实行合理的爆破设计，按照爆破分析和爆破图表执行施工，依照隧洞中地质情况及爆破效果及时对有关爆破参数进行修改、调整，保证开挖质量。

2.2 锚杆施工技术管理重点

按照水利隧洞项目施工周围岩层状况和设计要求对孔的位置进行选择，同时对选定的孔位实行记号标识，开孔地方可以接受的最大偏差范围约在10cm。在钻孔前，需要确定恰当的钻头尺寸，遵循“先注浆后插杆”工序，钻头的直径比锚杆的直径要大15mm以上。如在孔洞口注浆，遵循“先注浆后插杆”顺序实行施工，钻头的直径比锚杆的直径要大25mm以上。如在孔底部注浆，钻头的直径也需比锚杆的直径大，实际大小在40mm以上。按照各种型号的锚杆对钻孔深度实行选择，在钻孔完成，需要进行洗孔，将孔洞中的积水和岩石粉末完全清理干净。水利隧洞项目中锚杆杆体外露长度一般要小于等于喷射混凝土厚度。

2.3 喷射混凝土施工技术的管理重点

水利隧洞项目施工应用的喷射机装置，须要依据工艺程序、进度标准和项目内容等很多的要求实行挑选确定，如果没有特殊要求，要首先使用湿式喷射机。湿式喷射机在应用时，对黄砂条件限制很高，比如：含水量、含泥量和粗细度模数等，操作过程中需要对黄砂的质量按相关规范要求进行严格控制。在喷射混凝土之前，需要对开挖面角落中的累积物、石块及虚石等进行清理，可以用高压风水对受喷面进行清洗，还要对碰水容易变为淤泥、可以溶于水的岩层外部实行打扫清理。水利隧洞项目应用喷射混凝土技术执行操作的时候，须要实行恰当的分工段、分层次，遵循先底拱，再边拱，后顶拱的程序，需要恰当处置每个分工段层次中的工程连接缝隙位置，避免有漏喷现象。喷头与受喷岩石面竖直成九十度角，应用螺旋式喷射形式，喷射的距离须控制在0.50～1.20m范围内。单次喷射厚度要小于5cm，在上层喷射混凝土完成后，要确保其完全凝固后，才能进行下层混凝土，直到喷射至设计厚度。

2.4 衬砌施工技术管理重点

按照隧洞周围岩层旁边位置移动状态的检测数据确定水利隧洞项目周围岩层的稳定性，选择衬砌施工时间。衬砌施工技术的使用需要在支护变形和周围岩层变化都稳定的情况下执行。水利隧洞项目中的衬砌方式，要依照水利隧洞项目的操作要求、周围岩层状况、内水压力、支护效果、施工方法、防渗要求、截面形状、面积大小等很多的因素来判定。水利隧洞项目衬砌方式包括混凝土衬砌、预应力混凝土衬砌、锚喷衬砌、单层衬砌、钢筋混凝土衬砌和平整衬砌等。当水利隧洞项目施工过程中，贯穿竖井连接处、柔韧破碎带和断层时有很大的变化位移时，在衬砌施工中应该实行加厚处置，设定横向变形缝。在周围岩层性质处在一个均衡情况的洞身工段中，只需要设定施工缝。按照温度收缩和浇筑能力等很多原因恰当选择沿洞线的分段，没有特殊要求的情况下，边拱和底拱的分段范围是6～12m，须要注意顶拱中的环向缝不能有错开情况。

2.5 回填灌浆施工技术管理重点

水利隧洞项目应用混凝土衬砌或钢筋混凝土衬砌的顶拱，应该使用回填灌浆操作技术，填充的部位是在顶拱施工中出现的顶部岩面的空腔，防止运行输水后上部会有塌方，造成拱圈的破损，从而对水利隧洞项目中的正常输水有负面作用。水利隧洞项目的衬砌要求与衬砌组织方式等条件，对回填灌浆技术的要求也有很大作用。

水利隧洞项目中使用回填灌浆操作技术的条件是衬砌混凝土的强度要超过设置强度的70%。施工人员必须在工程现场做灌浆试验，得出实验结论，专家灌浆实验结论做全面分析研究后，才能选择恰当的灌浆压力。水利隧洞项目中的土洞钢筋混凝土衬砌需要应用低压灌浆方法，灌浆压力大小在0.10～0.20MPa内；水利隧洞项目中的岩洞钢筋混凝土衬砌的灌浆压力范围是0.30～0.50MPa。水利隧洞项目回填灌浆中，需要恰当的分解区域或工段，并分别两次做回填灌浆工作，首先对一序孔灌浆，接着对二序孔灌浆，二序孔是顶孔，进行回填灌浆操作过程中必须按照从低到高的顺序，相同的区域或工段中的同一序孔做灌浆操作时，能在一部分钻孔或整个钻孔中实行，且能单孔分序灌浆及钻进。

3 结语

不同的水利隧洞项目的地理位置、土壤岩层、操作环境及工程条件等情况都不一样，以此水利隧洞项目施工技术的使用也需因地制宜，应当按照水利隧洞工程施工的实际状况选择最恰当的施工技术。水利隧洞施工技术的各种环节严格高效的管理，能够提高水利隧洞施工技术能力，保证水利隧洞工程施工的圆满竣工。

参考文献：

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[2]王成志.南水北调中线京石段隧洞工程设计浅议[J].水利水电工程设计，2006（03）.

[3]孙养俊.深埋长隧洞施工技术[J].水电站设计，2005（01）.

作者简介：

刘畅（1987-），男，汉族，四川成都人，毕业于西华大学能源与坏境学院，助理工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。