水利工程隧洞施工技術解析

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[摘要]水利工程隧洞施工是整個水利系統中十分關鍵的環節，容易受到周邊環境以及地質構造的影響，施工難度比較大，對安全性要求高，如果隧洞施工質量無法得到保證，將對整個水利工程造成嚴重后果。因此，必須要采用合理的施工方法有效保證隧洞施工質量，將事故安全風險降到最低。基于此，本文結合實際工程案例對水利工程隧洞施工展開技術探討。

[關鍵詞]水利工程；隧洞施工；技術；探討

目前，我國水利工程隧洞施工技術有了很大了提升，但是由于水利隧洞本身容易受到外部環境因素的影響，整體來講施工作業難度還是比較高的。所以，必須要制定科學合理的施工措施，以防止出現隧道坍塌、滲水等各種施工問題的出現，減少經濟損失，確保施工工作者的人身安全，進一步的提升隧道施工質量。

1工程概況

水電站工程位于某江干流下游，距離江口上游2km處，標段渠線總長35.6km，其中干渠延長段全長25.66km，由15座隧洞，6座渡槽，3座暗渠以及長4.2km的明渠組成。

2水利工程隧洞施工技術應用

2.1開挖方法

隧洞開挖采用人工和機械相配合的方式：挖掘機為主，人工為輔。上端面的右側通過塌方段以后再進行左側開挖，兩側開挖方法一樣，直到完全通過塌方段；隨后，進行下斷面的接長一側墻架，每次接長控制在2m以內，同時做好施工初期支護直至跟上端面齊平；最后，采用同樣的方法接長另外一側的墻架。

2.2初期支護

一是超前支護施工技術。用長度為4m，型號為Φ42超前小導管對隧洞拱部塌體采取超前支護措施。超前導管通常要設置兩層，在距離最里面鋼支撐大約1m處位置設置第一層開孔，在距離最里面的鋼支撐處設置第二層開孔位置。單層環向間距應為0.2m，層間距為0.4m，隧洞每開挖2m劃分為一組，相毗鄰的兩組水平投影搭接長度應在1.0m以上，外插角在12°左右，并應與鋼拱架配合使用。二是初期支護施工技術。初期支護利用聯合支護的方法，具體為開挖后及時初噴4cm厚的C25砼。選用I18工字鋼鋼架，間距0.8m左右，然后，再根據臨時拱腳地方的基底巖石具體情況，通過利用下墊大塊鋼板以及槽鋼的方式加強基底的穩定性。在左側支設拱架施工的過程當中，其中一端設置在臨時拱腳部的位置，另外的一端在拱頂處和臨時立撐相連接。右側支設拱架施工方法與左側支設拱架施工方法一樣。系統錨桿的錨桿方式利用Φ22mm組合式中空注漿。單根長3.5m，間排距1.2m×1.0m，梅花形布置。鋼筋網片選用規格Φ8的鋼筋，20cm×20cm大小的網格，共設置兩層鋼筋網片，其中里面一層跟鋼拱架內側相焊接，外面一層跟鋼架外側焊接。噴射砼，選用C25砼，厚度為25cm的噴射砼。同時，超挖部分用同樣標號的噴射砼回填密實，暫時沒有辦法達到標準的必須預埋注漿管，注漿管采用Φ42×3.5的鋼管，其中的一端與鋼架焊接，為了方便與注漿管的連接外露長度必須在10cm以上，在距離距塌穴壁面20cm左右位置設置另外一端。塌腔回填材料選用C25砼。在隧洞塌方段初期支護施工完成后用孔徑為Φ150mm的地質鉆機鉆4個孔，然后在孔洞中安裝規格為Φ150mm的泵管。最后，在空腔內部進行分次回填，確保注漿效果的同時使上部的松散體形成拱狀，以提高承載力。

3開挖施工技術保證措施

3.1超前小導管施工技術保證措施

在貫通段拱部140°范圍內，選用Φ42注漿小導管進行超前支護，環向間距設置為40cm，長度4.5m，且每3榀鋼架為一個循環。小導管前端做成尖錐形狀，并在尾部設置箍筋，小導管傾角設置為12°左右。用水泥漿液最為注漿材料，水泥漿液與水灰重量比為：1:1，注漿壓力0.5~1.0Mpa。最后在規定的時間之內注完砂漿，砂漿隨時配置隨時用。

3.2鋼架支護施工技術保證措施

鋼拱架加工試拼合格并經過相關監理工程師檢驗通過以后再進行施工。在隧洞初噴混凝土完成之后架設鋼架，鋼架必須設置在與隧洞中線垂直位置處，各個鋼架之間用縱向鋼筋相連接，使各個榀鋼架相互連接成一個整體，共同受力。為了確保鋼架架設位置地基的穩定性，鋼架兩邊底腳處設置縱向為25a的鋼槽，其間隙用噴射混凝土噴填密實。鋼架架設完成以后及時利用噴射混凝土覆蓋好，同時，混凝土保護層厚度必須在5cm以上，進一步促進鋼架和混凝土共同受力。

3.3錨桿施工技術保證措施

隧洞頂部、邊墻全部選用規格為Φ22mm組合式中空錨桿，錨桿長度為3.5m，間距為設置1.2m×1.2m，其中邊墻錨桿布置成梅花形狀。在鉆孔施工過程中，必須緩慢鉆進，瞄準布設的孔位直至鉆進設計深度。到達設置深度以后并用水以及高壓風對孔洞進行清洗。鉆孔工作完成以后檢查各個錨桿的長度、角度以及間距是否合格，不合格的需重新設置位置鉆孔。

3.4噴混凝土施工技術保證措施

噴射采用C25混凝土，厚度25cm。開始噴射混凝土厚度為4cm左右，然后等到拱架施工完成以后再噴射厚度為3cm以上的混凝土。進行混凝土噴射時，其中噴嘴與受噴面距離必須保持1.5m左右，噴射角度盡量與受噴面保持垂直。混凝土噴射時要先噴鋼架與圍巖的位置，然后再噴射兩鋼架間混凝土。噴射自下而上，先將低洼處大致噴平，再順序分層，往復噴射。確保混凝土表面的平整，無空鼓、裂縫以及鋼筋外露情況。

4結語

綜上所述，水電站隧洞施工過程十分復雜，同時，容易受到外部環境的影響，因此，在隧洞時必須選擇科學合理的施工工藝，以確保施工質量以及施工安全。

【參考文獻】

[1]何曉春.探討隧洞開挖與支護的施工技術[J].建材與裝飾，2018(27).

[2]周坤才.淺析小斷面長隧洞開挖與支護施工[J].農業科技與信息，2018(11).

作者：李志鵬 單位：中國水利水電第一工程有限公司