引水隧洞施工技术分析

【摘要】水利水电行业是我国经济的支柱性产业，随着人们生活条件的提高，对各项要求也更加人性化，为了满足人们的需求。引水隧洞施工是目前水利工程中最为常用的施工技术，其不仅关系到隧洞工程施工的质量，同时对我国水利水电行业的发展也有着重要的影响。引水隧洞施工的难点在于由于外界环境的变化大，再加上地形变化，这样在施工中就要考虑其安全性和高效性，笔者就本文，基于引水隧道施工中的问题简单阐述如下。

【关键词】施工建设；技术改变；引水隧道；工程建设；水利施工

一、工程概况

某水利施工工程引水隧洞，主要是由枢纽和渠系两大部分组成。隧洞全长八千多米，进口段单洞单头最大的掘进长度三千多米。洞室挖尺寸为7.9m（高）×5.133m（宽）。主要位于地面高程350---890m的山体之中，其中山体的地形比较复杂，地层多呈现岩性，并且从岩层看，岩层的厚度不统一，岩层物质含量不统一，隧洞大部分洞段位于微新岩体中，围岩类别以Ⅲ类为主；进出口段为Ⅳ-Ⅴ类。

二、施工难点分析

本施工工程难度系数比较大，结构复杂，并且施工时要时刻注意进度，以及岩层的结构变化。施工时要求挂网喷锚支护随着洞挖工序及时跟进，交叉作业较多。如何解决隧洞长、断面小造成的洞内通风散烟、供水供电、交通运输困难，以及围岩破碎带来的施工问题成为了本工程施工的难点。

1.挖洞施工难点

（1）洞室结构形式多样，施工工作面较分散，施工布置难度较大。

（2）施工支洞长，工作量大。

（3）引水隧洞开挖断面大，开挖单头掘进长度长，工期紧，施工通风困难。

（4）地下洞室开挖部分地质条件差，围岩强度低，支护要求高，对施工安全存在较大影响。

（5）引水隧洞开挖高差大地下水埋藏较深，施工难度大。

（6）调压室断面大，地质条件复杂岩体破碎，施工难度大，是施工的又一个难点。

三、隧道施工方案

（1）要充分考虑到施工通风排烟方式。根据进洞人员数量、洞内温度、炸药爆破情况，充分考虑到风量和风压两大因素，采用压入式通风方式。通过比较分析，采用旋式轴流风机，供风量 500～800 m3/min，全压3800～6800Pa，可单级独立操作。另外，在进洞口位置布置压入式风机，采用Φ800mm的帆布风筒，挂设于隧洞右拱脚部位，随开挖延伸，风管口距工作面30m左右。在实际施工中取得较好的效果，洞内不存在烟雾循环的情况。

（2）洞内运输主要采用轻轨无烟出渣方式，采用绳式矿车运输出渣，15K级轨道钢沿隧道洞底中部布置，并在洞内1600米设置一个回车道。

（3）隧洞的纵坡为1/2000，进口段开挖为逆坡掘进。洞内局部破碎砂岩段地下水丰富，而粉砂质泥岩段则基本无渗水。针对这种情况，工作采用 1～2台 2.2kW潜水泵将积水抽至排水沟后汇入集水坑。

四、施工方案

在施工进行时，具体的施工方案要根据具体的施工工程，本工程主要采用传统的全面断面一次性爆破，局部先导坑，然后根据开挖后的情况进行作业。

1.爆破施工要点

隧洞开挖前，根据需要指定相对应的爆破计划，在进行爆破，在进行爆破时，要按照规定的剂量使用爆破药量。在爆破过程中根据爆破情况及时调整爆破药量和方位，以便于达到预想的目的。

2.全面断面开挖法

对于岩体比较完整的，我们在对其开挖时候，采用全断面开挖法。气腿式凿岩机钻孔，非电毫秒雷管起爆，长臂挖掘进行找顶，出渣采用装载机装渣，挖掘机配合，自卸汽车运输。

3.支护施工

由于在施工过程中，支护工程的种类比较多，工程量比较大，工序比较复杂并且相互之间的干扰因素比较多，对支护及时性要求较高，是直接影响施工安全与进度的关键环节。为了保证工程的质量、正常进度、安全性高效性顺利进行，施工过程中除了在洞口附近设置各种应急支护材料的储备外，施工管理上力求做到科学合理。

A.进水口洞加强支护

有些工程在对进水口边坡挖掘到一定的高度后，对引水隧洞进行挖掘，挖掘一定的长度，导洞挖掘完成后，有两条纵向的裂缝出现在了洞顶的附近，岩石的完整性非常差，这样就会对洞的施工安全性和洞的稳定性产生很大的影响，甚至有时候会对进场的周围设施有一定的影响。

在对进水口边坡进行支护时，一般要根据具体的情况使用砂浆锚杆进行支护。在对裂隙和洞口进行支护时，要使用加密的支护方式，必须确保施工的质量。

B.锚杆支护的施工技术

在施工的过程中，由于施工的面积比较广，各种情况都会出现，为了最大程度的保证工程施工质量和安全性，在施工过程中总会遇到这样或者那样的情况，锚杆支护也是在支护施工中一种常用的使用技术，在施工现场进行施工砂浆的拌制，在加工厂将锚杆制作完成，使用注浆机进行注浆，在进行安装的过程中，使用人工安装的方法进行施工，要严格根据图纸设计确定锚杆钻孔的位置以及孔深。锚杆的砂浆饱和度和安装长度要符合规定标准，在进行锚杆安插施工时，要按照先注浆后安装的施工顺序进行施工，使用楔缝式的方法对锚杆进行固定。不允许在砂浆凝固前对锚杆进行摇晃和碰撞，在对锚杆进行拉拔试验时，要在锚杆到龄期后才可以进行，在抽检的过程中要严格安装规定要求进行。

C.钢支撑支护施工技术

一般情况下，在对破碎软弱的岩石地段进行支护时，使用钢支撑结构进行支护，使用螺栓、接头板、钢垫板、基础混凝土浇筑等方法来对节点进行加固，使用纵向筋联接来将每个榀钢架连接成一个整体。将锚杆头和整体进行焊接，使用锁脚锚杆对拱脚和腰部进行加固，在安装结束后立即喷射混凝土，并对其进行覆盖，覆盖结束后，继续新的开挖作业。

五、质量控制与安全措施

（1）质量保证措施。为了保证工程的质量，不但要在施工中按照图纸规定去做。并且在施工中遇到问题，及时进行处理。在施工中为了确保施工的质量问题，要对施工人员进行上岗前考察，只有通过了统一测试才能上岗。在施工中也要对施工员工进行定期的技术培训，以便于整体提高他们的施工技术水平。

（2）安全措施。为保护环境，文明施工，避免飞石对爆破区周围的人、畜和房屋建筑以及树木植物造成伤害和破坏，在开挖过程中采取以下安全措施：

①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。安全意识随着人们生活条件的提高，以及人们安全意识的增强，施工安全已经被提上了正常工作日程。

②所有参加施工人员必须接受岗前培训，否则不准上岗，特种作业人员必须持证上岗。这一规定，不但提高了工作人员的整体素质，更加保证了工程的施工质量。

③按设计装药量、结构进行装药，堵塞要密实，堵塞长度要够。在进行药量加注过程中，要严格把关，以便于达到预想目的，尽量少的破坏周围的设施。

④设报警器报警，并派人警卫，爆破区300 m以内不准有人。在进行爆破过程中，要严格按照规定，检查爆破区人员情况。

⑤在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号，确定最小安全距离，来保证施工人员和周围人员的安全。

⑥设置足够的照明系统，照明要符合技术规范要求。

⑦炸药运输、存放和使用要严格执行国家的有关规定。

⑧定期召开安全生产工作会议，坚持班组每周安全活动。

总之，由于水利施工过程漫长，施工面积较大，再加上环境等不稳定因素的影响，在施工过程中为了保证工期、安全、质量等，我们就要在施工技术方面不断的提高自己，不断的在施工中总结经验提高技术，只有这样才能创造出水利施工技术更美好的未来。

参考文献：

[1] 张明红 .关于某个农村小型水利工程建设与管理的建议[J].恩施职业技术学院学报，2014、04.

[2] 王明伟 高丽娟 高温对隧洞开挖施工的影响及其处理措施[J].《城市建设》，2013、08。

[3]郭宏伟 李弘基 .浅析水利工程隧洞开挖施工与质量控制[J].淮南水利科技，2013、11。

[4] 胡大红 .辨析隧洞开挖与混凝土衬砌交叉作业施工方法[J].《基础水利建设》，2013、12。

作者简历：李玉，男，（1984.1-----），专科，现工作单位：中国葛洲坝集团第一工程有限公司。