摘要：近年来，我国的交通行业有了很大进展，隧洞建设越来越多。在小断面长隧洞引水洞施工中，通常采用边挖边衬的施工方法，但严重制约了施工进度加大了施工成本。本文通过工程实例在确保安全质量的前提下，对原方案进行优化调整，以达到全面贯通后一次浇筑成型的施工方案全。
关键词：边挖边衬;贯通;浇筑;进度成本;方案对比;支护
引言
因为具体的水利工程的特殊性和差异性，使得开挖的隧洞由于各种因素也有着巨大的差异，根据其具体特点剖析隧洞开挖的具体方案。
1工程概况
小断面长隧洞在水利水电工程领域应用非常广泛，特别是引水工程中应用更多。一般情况下，施工时均按照边挖边衬的设计方案进行施工。对于进度要求很紧，设计深度不够，方案与现场出入较大，在施工时就需要根据实际情况，对设计施工方案进行调整优化。下面就以某水库3号引水隧洞工程为例。此隧洞工程自里程19+86.100m开始，至里程24+997.100m结束，总长为5.911km，为城门洞型，最大开挖断面尺寸为3.32m×3.36m(B×H)，仅在里程21+705.000m处设置有施工支洞，其他地方也不具备条件设置，支洞洞径与输水隧洞相同。本隧洞工程单项掘进最长1650m，最短为1310m。
2水土流失影响因素分析
（1）自然因素分析。石圪台煤矿地处风沙区与黄土丘陵沟壑区的过渡带，项目区以石圪台沟、考考赖沟、柳根沟为骨架形成丘陵沟壑区地貌，生态环境条件恶劣。土壤为黄沙土、栗钙土，有机质含量低，结构松散，地表植被稀疏;夏、秋季降雨集中，暴雨强度大，水力侵蚀强烈;春冬季西北风强劲，大风频繁，风力侵蚀严重。所以，自然因素使项目区风力侵蚀、水力侵蚀交替作用，生态环境脆弱，水土流失强烈。（2）人为因素分析。排矸场为主要的地面工程建设，有大量的基础开挖，而且施工机械及施工人员活动范围和频率急剧增大、施工场所占压、扰动、破坏面积大，强度高，都将直接或间接地打破了建设区原地貌的水土流失状态，增大了水土流失隐患。运行期间矸石运输主要靠自卸汽车，一方面对运输道路带来较大的压力，运输道路若维护不及时，一旦损坏将造成水土流失。另一方面，汽车在运输过程中，没有严格的装运管理制度，任其超载，难免有渣物散落，不但造成对环境的污染，也将为水土流失提供物质源。
3水电站引水隧洞特点
（1）水电站引水隧洞分类。水电站引水隧洞可分为有压引水隧洞和无压引水隧洞两种。有压引水隧洞是水流充满整个断面的隧洞，无压引述隧洞是水流存在自由表面的隧洞。在工程布置、水力计算、受力情况及运行条件等方面，有压和无压引水隧洞有很大区别，对于消落深度深度较大的地质条件，一般采用有压引水隧洞，对于消落深度较小的地质条件，通常采用无压引水隧洞。对于有压和无压引水隧洞均可的情况，应当根据其经济性合理选择。（2）设计要点。为了保证引水隧洞的设计科学，应当以减少施工工作量和隧洞结构安全性为主要思想，最大限度减少隧洞长度和弯道个数。根据实际地质情况，合理选择路线，避免在地下水丰富的土层施工减小排水压力，应选择较为稳定的土层进行施工，保证隧洞结构稳定性。（3）施工特点。引水隧洞施工难度较大，其施工空间有限，对设备的应用和材料、人员的运输造成很大不便。无论是水电站施工，还是隧洞施工，空间局限性和地形复杂性都使得大型机械设备无法发挥作用，限制了施工效率。并且，山体的地质情况较为复杂，如瓦斯层和含水层等危险地层是施工事故高发地层，设计和施工都受到很大影响。同时，为了保证施工质量和施工安全，引水隧道的挖掘工作和支护工作一般同时进行，必要的时候需要超前支护。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆这对现场施工组织设计要求极高，施工场地有限，但施工涉及到的工种、人员、设备、材料却很多，易出现误差和事故，为了保证施工的正常进行，必须最大限度优化施工组织设计，加强现场施工管理工作能力。
4强支护方式
4.1锚杆、挂网、喷混凝土支护
此支护方式主要用于地质情况比较好且无地下水的III，IV类围岩地段。锚杆采用20螺纹钢筋，间距为1m×1m，1.5m×1.5m，2m×2m，梅花形布置，根据情况选用。挂网钢筋采用6.5mmI级钢筋，间距为20cm×20cm，与锚杆的连接采取点焊的方式。喷锚混凝土为C15，厚8cm。排渣结束后立即进行锚杆施工，采用简易平台YT28风钻钻孔，采取先注浆后安插的施工工序，砂浆用砂浆搅拌机(3.0m3/h)现场拌制，锚杆注浆机注浆，人工安装锚杆。钢筋网由人工制安，与锚杆焊接，利用临时钻孔平台进行。喷射混凝土采用湿喷法，用TK961型喷射机作业。此支护施工应做到以下要求。1)在施工前必须先将受喷面松动岩块、浮渣等杂物清除、冲洗干净，用高压风枪冲洗喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，采用压风清扫岩面;埋设控制喷射混凝土厚度标志钢筋;遇渗水时，本工程采用打孔引流的方式处理后才喷射，否则无法在岩面喷射混凝土。2)每一排跑的作业面喷射混凝土时要自下而上进行，紧跟开挖工作面。3)为减少回弹量，提高喷射质量，要求调好风压，保持喷头与受喷面垂直，喷距控制在0.6～1.2m，采取螺旋形轨迹喷射施工工艺。
4.2地表超前固结灌浆方案
该方案的具体内容为止浆墙施工，地表超前固结灌浆，钢支撑施工及隧洞常规施工。前期对溜散体处理和止浆墙设置等与洞内超前固结灌浆方案基本一致。止浆墙达到设计强度后，从隧洞正上方地表处实施固结灌浆，灌浆孔间排距为2m，之后，固结灌浆注浆的参数会依据具体的现场注浆实验确定。最后，根据实际情况按照相关规定编制专项的施工方案，并组织专家对专项施工方案进行评审。
4.3混凝土泵隧洞支护法
作为该支护方式的主要设备，混凝土泵又称作混凝土输送泵。利用该设备将混凝土连续不断地输出，其输送管道主要由冲天尾管和导管等管道构成，完成混凝土输送工作后利用压力，将混凝土传递至模板支撑的仓内，至此，浇筑工作完成。该过程中需要注意的要点较多，尤其是为保证施工质量和人员安全，浇筑到顶拱仓面时，要撤出仓里的施工工具，混凝土浇筑到人的身高相平时，施工人员要撤离。为提升工作效率，在孔洞浇筑完毕后，可以适当加大混凝土泵的工作效率，加快施工速度。混凝土泵在使用过程中，一定要注意管道的畅通，隧道工程的支护工作需要支护工作与开挖工作同时交叉进行。一旦混凝土泵出现问题，不仅会出现窝工的现象，甚至还可能对岩层的稳定性产生损害，影响施工安全和施工质量。
结语
综上所述，水电站引水隧道施工作为水电站的重要水工构筑物，其技术要点较多，施工安全隐患较多。在施工过程中，应当根据现场实际情况，合理选择施工方式，使得引水隧洞的工期可控、成本可控。同时，其支护技术的选用也是保证施工安全和施工质量的重点，现场施工人员需要充分了解支护系统的优势和劣势，做到支护结构能够兼顾性能优势和经济性优势，是支护结构的性价比达到最大。
参考文献
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论文作者:刘伟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/13
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