摘要:水利工程可以控制和调节自然界的地表水和地下水,水利工程的修建可以有效的控制水流,避免洪涝灾害的发生,同时也可以满足居民对水的需求,所以水利工程在我国社会发展中占有重要地位,引水隧洞施工一直是我国水利工程项目的重点和难点,引水隧洞施工技术包括很多方面,例如:开凿隧洞、隧洞衬砌、隧洞边坡支护、开凿调压井等关键的环节。这些施工技术较复杂,只有施工人员掌握较高的施工技术,才可以对这些环节进行科学合理的控制,才会有效地提高引水隧洞的施工质量和施工效率。
关键词:水利工程;引水隧洞;开挖支护;施工技术
1 引言
现如今,我国的经济飞速发展,国内的厂商基础设施建设也在不断完善,在水利基础设施建设的部分当中,水库建设的数量日益增多,结构变得更加复杂,范围和规模也逐渐变大。在水利工程当中,引水工程是极为重要的部分之一,在引水工程当中,隧洞的开挖支护施工技术直接关系到整个水利工程的质量,所以如何保障引水隧洞开挖支护施工技术的水平成为了水利工程建设单位的重点课题。水利工程项目的建设会受到环境因素的影响,并且在施工技术方面有着较高的要求,而且施工的条件较为复杂,这些特点都导致水利工程建设的难度较高,在实际的施工过程中要想保障施工技术的应用,就必须要采取科学的保障措施来保障水利工程的建设质量。
2 引水隧洞开凿技术
主要包括的方法有:
2.1 全面开凿法
对于一次爆破形成的隧洞,当完成隧洞的贯穿以后,结合工程的实际需要和要求,进行支护施工,这种方法应用于引水隧洞的施工可以实现隧洞的拓宽,提高施工速度,对于围岩硬度较大的地质比较适合。
2.2 导洞室开凿
由围岩上部开始导洞,隧道的开凿应该满足尺寸大小以及形状的要求,以便于施工人员对隧洞内部的状况有详细的了解,使隧洞排水施工操作更加简单。开凿隧洞以后,结合施工具体规定以及设计内容,在边界区设置防线,由上部开始,一直到下部为止,对洞口实现开凿和支护,如果在对洞口开凿的过程中,发生滑动或者开裂,可以通过将坡度变缓的方式使边坡的稳定性提高。在洞的表层可以通过土钉来完成支护,对土钉水泥砂浆的强度数值有明确的要求,不小于 25 兆帕,土钉的斜度约为 6 度 -24 度。
3 引水隧洞施工现场的要点分析
由于水电站大多都是建设在河流湍急的地方或是在群山之中,所以,隧洞大多都是直接在山体中进行建设的,引水隧洞工程的施工空间受到局限,这便使得引水隧洞的施工场地较小,这种狭小的施工场地很容易出现许多的不确定因素,最终导致水利工程的施工难度整体提高,在山体内进行引水隧洞开挖施工,必须要充分掌握施工现场山体的地质和岩石的状况。除此之外,由于引水工程的施工条件较差,在山体中进行开挖使得采光需求、通风需求和除尘需求的难度也会变得更高。引水隧洞施工现场的这些要点会直接关系到引水工程施工效率和整体的是个施工质量,水利工程的设计师在进行工程设计的时候需要综合考虑到工程现场的环境、施工技术、采光需求、通风需求和除尘需求等内容,同时还需要考虑到节约工程的成本。
4 引水隧洞进出口边坡支护施工技术要点分析
引水隧洞的进出口边坡施工对于周围的环境来说是会带来一定影响的组成部分,所以,工程设计师在设计引水隧洞进出口边坡的时候应该遵守尽量减少刷坡的原则来进行设计,刷坡指的就是在施工的过程当中通过人工或是机械设备来将周围的道路或存在的大规模基坑的边坡的倾斜表面给刷平,也就是说在施工过程中刷坡会严重破坏引水隧洞进出口周边的一些其他工程,甚至还可能会破坏地质水文环境,要想保障引水隧洞施工技术的时效性就需要严格遵守水利工程的施工原则来进行建设。通常情况下在引水隧洞的设计中都会采用无洞门的设计,即使是在客观条件不允许的情况下也会尽量选择使用斜洞门或是非挡墙洞门等更为便捷的设计形式,这样的设计能够有效减少对洞口山体和周围其他设施的破坏,并且这样的设计还十分便于后期进行针对性的维修检查。在进行引水隧洞的洞口开挖时,必须要做好边坡支护技术,若是在施工的过程当中发现有不稳定的岩体存在就必须及时对不稳定的岩体进行支护。通常情况下支护技术所使用到的工具是锚杆,而具体的锚杆规格则需要结合实际的施工需求来选择,若是在必要的情况下也可以考虑使用技术要求更高的混凝土喷浆方法来进行支护。
5 引水隧洞施工技术
5.1 开凿技术
引水隧洞施工的首要内容就是开凿技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆开凿前需要进行实地考察,对引水隧洞的断面、地理环境等因素进行综合分析,不同种隧洞类型会有不同种类的开凿方法,所以在开凿施工之前,要对隧洞类型进行分析,根据隧洞类型科学合理的选择开凿方法,从而确保引水隧洞的施工可以顺利的实施。实例项目施工采用全面开凿法,就是在岩石地质施工环境中,采用一次性爆破技术进行开凿。爆破完成后,就会形成隧洞,该隧洞会与整个隧洞相融合,隧洞全面开凿结束后,施工人员可以利用较大的施工范围进行其他的施工作业,进而有效的提高引水隧洞的施工效率。
5.2 排水系统施工技术
引水隧洞排水系统的施工是引水隧洞施工中的重要组成部分。在进行引水隧洞排水系统施工时要注意天气,雨天会严重影响施工的质量和进度,故引水隧洞排水系统的施工应尽量避开雨天,其中引水隧洞的顶部、地面、洞口的排水工作是排水系统施工过程中的重要环节。另外,在施工过程中也要设置一些防护措施,避免,突降大雨,大雨会破坏地表水与地下水的平衡性,雨水的冲刷作用会影响地基的稳定性。相关工作人员要对引水隧洞的排水情况进行记录和分析,例如:对出水水质的组成成分、水量多少等数据进行详细的记录,然后以这些记录为依据,对排水设施进行合理的建设。在进行引水隧洞排水系统的施工时,应注意对地面积水和地表水进行及时的清理。
5.3 锚杆技术
在进行引水隧洞锚杆的施工时,会涉及到不同类型的钻孔设备,不同类型的钻孔设备在种类和规格上都具有较大的差异,钻孔设备的选择是根据实际的施工环境决定的,其中最主要的依据是土层和围岩情况。在引水隧洞锚杆施工中,通常将干式排渣钻孔设备应用到土层的钻孔部位,施工人员也要控制孔深和距离误差,要保证距离误差不能超过 150 mm;对于锚杆高度和位置,相关工作人员则要按照施工图纸和施工标准进行确定;除此之外,相关的施工人员也要对锚杆进行检查,观察锚杆是否具有杂质,然后进行除锈等清洁工作,最后,灌浆管需要与锚杆进行有效的融合,随着砂浆的灌入匀速的抽动,在灌浆的过程中如果发现没有砂浆冒出,则需重新进行灌浆。围岩的结构不同,采用锚喷的支护结构在类型上也存在较大的差异,所以在施工之前,一定要对岩石结构进行仔细的分析和研究,进而确保引水隧洞锚杆施工可以顺利的实施。
5.4 喷射混凝土施工技术
引水隧洞混凝土的喷射技术是引水隧洞施工中的重要环节,喷射方式的选择,应注意喷射混凝土的抗压应大于 4 MPa且满足施工要求。对于混凝土的养护情况和喷射的混凝土材料主考虑我国施工单位都提倡使用硅酸盐水泥、粗砂、中砂等材料,且施工人员要对这些材料的细度值进行筛选和甄别,一般细度值应该在 2.5 以上,要注意避开含有二氧化硅的石料。如果施工过程中需要对这些材料进行搅拌,则要确保混合水中不存在影响混凝土强度的化学物质。在引水隧洞施工混凝土喷射施工之前,施工人员要进行多次的喷射混凝土配比实验,只有混凝土材料符合施工要求,才可以将其投入到施工中[4]。
5.5 衬砌技术
引水隧洞衬砌施工加护需要对四周位移值和围岩的结构进行科学的考察,拟定出详细的数据,然后根据这些详细的数据对引水隧洞衬砌的时间进行确定。在引水隧洞衬砌施工过程中,施工人员要对围岩结构的变形速度进行控制,使其跟上引水隧洞四周的位移速度。在保证支护结构的表面无裂缝,且隧洞内的中线位置与断面大小符合施工要求后,就可以进行脱模的工作。
5.6 回填注浆操作技术
回填注浆操作技术是在引水隧洞衬砌施工完成之后进行,且在进行回填注浆的操作之前,应该对引水隧洞的顶部进行注浆实验,将实验结果以数据的形式进行整理,并依据这些数据进行回填注浆的施工。在回填注浆的施工过程中,对注浆施工的压力参数进行控制,压力值保持在 2~3 MPa 为宜,然后采用由高到低的顺序进行回填注浆工作的操作,在注浆的过程中要对施工区域的长度、施工区域的连接部位进行控制。
6 结束语
引水隧洞施工是水利工程建设中的一个重要内容,有关部门要明确工程进行的重要意义,严格执行施工计划,结合水利建设的实际情况,合理选择施工方法,严格监督与检查,保证引水隧洞建设的顺利开展,促进我国水利工程建设水平的稳步提高。
参考文献:
[1]魏鑫.巴基斯坦NJ水电站引水隧洞混凝土施工技术[J].住宅与房地产,2016(30):172.
[2]林松.关于水利工程引水隧洞施工技术的探析[J].建材与装饰,2016(38):281-282.
[3]白拥军.水利工程中引水隧洞的施工技术与质量控制[J].河南水利与南水北调,2016(05):54-55.
[4]周毅力.引水隧洞施工技术浅析[J].河南水利与南水北调,2014(18):20-21.
论文作者:李伟晴
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2019/1/7
标签:隧洞论文; 施工技术论文; 水利工程论文; 混凝土论文; 围岩论文; 过程中论文; 工程论文; 《基层建设》2018年第32期论文;