水电站建设中引水隧洞施工技术浅析论文_陈志1,陈伟强2,杨俊1

水电站建设中引水隧洞施工技术浅析论文_陈志1,陈伟强2,杨俊1

1.云南省建设投资控股集团有限公司国际工程部 云南 昆明 650217;

2.云南省建设投资控股集团有限公司 云南 昆明 650217

摘要:本文对水电站建设中的引水隧洞施工进行了简要概述并针对施工中易出现的问题提出了合理性建议。

关键词:引水隧洞;水电站;技术分析

一、前言

为了确保在引水隧洞整个施工过程中的安全、有序,水电站建设前期的勘探勘察工作必须精致准确。

二、引水隧洞的前期勘探勘察工作

1.施工区域各建筑物部位的工程地质勘察

在进行实地的勘察之前,首先要对施工地区的交通状况、周围建筑物分布、类型,上游气候条件、项目区域气候特征、地形特征、地质组成以及地理特征等进行详细的勘测、了解,并作出精准的地质评价。具体的勘察过程需要在地表布置勘探钻孔,随后进行各钻孔点的测绘,对地质的构造还有岩性分布深层分析。出水口的岩石还要做是否有裂缝的勘测,排除不符合标准的地区。最后根据已经勘察完毕的整体区域地质特征以及地面构造,合理的布置各建筑物的分布,绘制施工蓝图,并根据勘察结果,整理出施工时的注意事项。

2.埋段工程地质调查

引水隧洞的埋段相较于其他部分是具有特殊性的,因此要格外对埋段的地质进行精准的勘察,要了解其岩体的薄厚程度,风化的状态以及透水性等,在引水隧洞的埋段布置勘探钻孔,以便于对出水口的节理和裂隙进行勘察,排查出不易施工的部位,帮助地质勘察得到更加准确的结果。为后续引水隧洞的顺利施工做好基础。

三、引水隧洞施工中的技术应用

1.引水隧洞的开凿技术

在进行引水隧洞的施工时,开凿洞穴是第一步也是最为关键的步骤之一。首先在开凿之前要对预施工地区进行勘测,了解其地质地理特点和地形特征,以便对引水隧洞的洞口位置、直径、断面面积的大小做出判断,并选择合适的开凿方法。前期勘察结束后,还要对施工设备以及电路进行排查,避免出现故障。这样既可以节省施工时间,为整个引水隧洞的施工质量做好了基础,而且可以很好对后续施工过程中可能出现的问题做好预防措施,即使遇到问题也能够及时进行处理解决。

开凿隧洞的方式主要分为两种,一是全断面开凿一是换导洞开凿。两种方式的选择要根据断面的地质条件,从工艺方面来说地质情况良好时可先开凿后防护的施工方式,当地质情况不太理想时,应采取短尺开凿的方式,边开凿边防护。有时全断面开凿施工起来有难度时可变换使用导洞开凿的方式。在断面爆破后,将整个隧洞打通,为防止出现坍塌的现象,还要进行隧洞的整体支撑和保护。

在全断面开凿很难施行的情况下,变换导洞的开凿方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆具体方法是从围岩断面上开始进行导洞,隧洞的大小、形状在实际进行现场勘查后在设计。这种导洞开凿的方法相较于全断面的开凿方法主要更利于对隧洞内地质的勘测,而且便于施工过程中的排水和施工后的通风,极大程度上保证了隧洞的质量和施工安全,这是导洞式开凿的优点。

在隧洞开凿成功后,其支撑及支护技术也是十分重要的。首先要对开凿后的隧洞进行清理,将石头、土块以及废木进行清理,为了不对后续的施工过程造成影响,引起安全问题,在进行支护的过程中一定要按照自上而下的顺序,每一层的支护距离要维持在一米之内,这样才会确保支护工作的稳定性,为后续的施工做好了安全保障。

2.引水隧洞的排水技术应用

引水隧洞在施工过程中极易蓄水或者受到水源湿度的影响,会对整个隧洞的稳定性产生严重的影响,因此要做好引水隧洞的防水排水工作。要对施工时间做好严格的控制,尽量不在雨天进行。为了更好地防止渗水现象产生,要对隧洞排水时的水量、出水位置、以及出水规律做好详细的记录。引水隧洞的排水系统施工一定要精心组织、合理安排施工期,且于其他洞内施工开始前施工结束。排水系统的施工应该从隧洞顶部,隧洞口,以及辅助坑口开始,如果引水隧洞建立在边坡上,排水系统的施工一定要从上而下进行,这样可以逐步的保证隧洞中水量排出以及渗水的预防。在排水过程中也可以借助抽水设备进行引水隧洞的水量排出。

3.引水隧洞锚杆施工技术

引水隧洞工程做好开凿和排水系统后,最重要的就是使用锚杆支护的环节,这个环节是保证整个引水隧洞稳定性的关键一步,因此对锚杆施工产生极大的重视。锚杆支护的施工也分为不同的类型,主要根据施工的实际情况进行合理的选择。在前期的勘察和引水隧洞的开凿时就应该根据实际的地形地质特点以及施工进度和现状确定具体的锚杆支护施工模式。首先根据围岩的状况选择合适的锚杆,确定好锚杆的尺寸以及和规格后,在引水隧洞的开始锚杆支护的施工。由于水电站都建设在偏远地区,地形复杂,在施工之前首先要对施工地区的地形、地质以及气候特点进行勘察和综合的分析,根据不同的地形制定最为合适的施工计划,形成施工图纸以便对今后的施工流程进行指导。在施工图纸上,要标注不同区域进行凿眼的精确位置,并根据该地区的自然特征和地质特点进行施工,在开凿过程中要时刻保持施工环境的干净整洁以及干燥,否则会对后续的施工环节带来不利的影响。孔洞凿好之后就开始了砂浆锚杆施工,先将砂浆灌入到孔洞之中,然后再人工对锚杆进行固定,在这个环节的施工过程中要注意灌浆均匀且不要溢出。尤其是在特殊的地区遇到特殊的围岩类型一,这类地形通常不好进行锚杆的支护,在支护过程中对支护的稳定性也有极大的要求,因此要严格按照喷射混凝土——安装锚杆——喷射混凝土的顺序进行施工,而且每次喷射的混凝土厚度一定要45毫米以上,每次锚杆安装和喷射混凝土的时间一定要间隔三个小时,这样才能够确保整个施工过程的稳定性。

4.引水隧洞喷射混凝土的具体技术应用

喷混凝土有素喷、锚喷、钢纤维和钢丝网喷射几种类型,一般先将混凝土搅拌车用汽车运送到工作面,再根据开挖支护类型机型具体的喷射。在喷射混凝土前要对施工场地进行清理,主要是清除较大的石块,对没有挖好的区域进行重新开挖,再用高压水或者风对岩面进行清理。清理之后要对施工设备以及线路进行检查,确保无故障之后才可以开始施工。在喷射上料时要保证喷射桶内混凝土是满桶但不要溢出,还要增加过滤网。喷射顺序要先上后下,先墙后拱,先凹后平,并且要掌握最佳的喷射距离和角度。

5.引水隧洞的衬砌技术应用

引水隧洞在应用衬砌时可通过以下四种方式进行施工:

1)砖石或混凝土预制块衬砌:与现场灌注的整体混凝土衬砌相比,其可以在砌筑后随即起到支护作用,材料选取方便。但其主要依靠施工人员进行堆砌,施工时间较长,存在的砌缝容易渗水,防水效果较差。各国都是在早期修筑引水隧道时采用这种方式,但现在已经逐渐被淘汰。

2)片石混凝衬砌:这种方式受到诸多条件限制,如要求施工地质条件良好、围岩压力较少、施工地难以采集砂子、交通困难等,且施工中效率较低,所以并未得到推广使用。

3)钢筋混凝土衬砌:一般在施工地质地条件复杂、围岩压力较大且压力不对称或动荷载作用时采用此种方式。如在八级以上或八级地震带的隧道洞口中会应用这种方式。很多建筑物由于设计要求特殊或地下跨度非常大都会采用钢筋混凝土衬砌进行施工。因为围岩压力较大或地质条件较差时,钢筋混凝土结构可以起到骨架支撑的作用。

四、结束语

水电站经建设在偏远地区或者地形复杂的区域,无疑增加了施工过程中的难度,引水隧洞的施工作为水电站建设中最为基础和重要的一个环节,更应该注重其施工的安全性和稳定性,使水电站的建设可以顺利进行。

参考文献

[1]王少昆,舒星国.螺丝湾水电站引水隧洞施工的处理措施[J].云南水利发电,2013,15(3):59-60.

[2]余光辉.长线路小断面引水隧洞施工与质量控制[J].水利水电快报,2012,29(4):27-29.

论文作者:陈志1,陈伟强2,杨俊1

论文发表刊物:《防护工程》2017年第12期

论文发表时间:2017/9/18

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