摘要:隧洞施工过程是水利项目工程顺利实施的关键,因此,为了确保隧洞的施工质量及其安全性,相关工作人员必须对隧洞的施工技术进行认真地研究,不断进行先进施工技术的开发和引进,以实现隧洞施工技术水平的不断提高,进而提高隧洞的施工质量及其安全稳定性,从而确保水利工程建设的顺利进行。本文探讨了水利工程隧洞施工技术及处理措施分析。
关键词:水利工程;隧洞;施工技术;处理措施
隧洞施工质量是决定水利工程好坏的关键,由于施工影响因素较为复杂,所以在实际的施工过程中时常会出现一些问题。为此,应在充分考虑各项影响因素的基础上,制定科学合理的施工方案,把握每一个施工的细节,关注施工质量控制,确保施工技术发挥出真正的作用。此外,施工人员还要进一步加强安全意识,强化施工管理,提升自身的技术应用水平,做好灵活应变,规范施工,进而从根本上提高水利工程隧洞的施工质量。
1 水利工程隧洞施工技术
1.1隧洞开挖技术
对于全断面开挖方式而言,其主要是一次性钻爆断面成洞的,等到贯通全洞之后在以施工实际安排情况以及围岩所允许暴露时间为依据进行下一步的衬砌及支护施工,因此,此方法较适合那些围岩较为完整和坚固的情况。对于全断面开挖方式而言,由于其洞内的工作面相对较大,因而对于工序作业的干扰度会比较小,比较容易进行施工组织工作的安排,而且掘进的速度也相对较快。
导洞开挖方式对于导洞开挖方式而言,其主要是在断面上先进行导洞的开挖,以此为先导再扩大到设计所要求的尺寸及其形状。此方式不仅可以通过导洞进行地质情况的探明,有效解决施工过程中的排水问题,待贯通导洞后还有助于洞内通风条件的改善,对扩大端面而言起到了增加临空面的功能,因而大幅提高了爆破的效果。
1.2支护与衬砌技术
支护隧洞的形式与很多因素有密切关系,如围岩的类型,施工情况,洞体大小,支护选用的材料,开挖隧洞的形式等。其中开挖的方式多样,有上下台阶方式、全断面、先导洞以及眼睛法等形式。支护手段也是多样的,主要有锚喷、锚网喷的形式,还有喷混凝土、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等方式。遇到松软容易破碎的围岩,往往需要进行预先支护。一般采用管棚、围岩注浆、旋喷压注等方法进行支护。隧洞衬砌的形式与施工的方式、支护的效果、围岩的特点、横断面的大小形状等密切相关。衬砌的方式一般采用单层、平整、混凝土、灌浆或机械式。如果隧洞与竖井相连处出现变位或者经过破碎带时,就需要加厚衬砌带,并设置横向的变形缝隙,对于围岩地质单一的洞身处可以只有施工缝。要充分考虑洞身的整体长度、施工的浇筑能力、冷热收缩的特性确定分段长度,通常用六到十二米的边拱和底拱,不能错开顶拱的环向缝。
1.3混凝土衬砌技术
水利隧洞主要承担着水流的通透,所以对混凝土的抗渗要求比较高。混凝土的粗骨料要达到双级配及以上要求,衬砌的时候,单层的钢筋混凝土衬砌的厚度要超过25cm,双层的厚度要大于等于30cm。衬砌钢筋混凝土要选择好位置,从隧洞中部的伸缩缝开始,分仓浇筑。浇筑是连续的过程,把从搅拌站运输来的混凝土用罐车直接卸进泵料斗内,在导管的作用下通过下料口入仓。在水平方向分层铺设,厚度保持在50vm 以下。下料要从底拱开始保持两边均匀下料,逐步升至顶拱。要用振捣器振捣,使混凝土衬砌密实不透。要排除混凝土中的空气成分,振捣器与干层保持垂直并插入5-10cm,处理好封藏。如果因为意外原因导致浇灌必须中断,则必须把浇筑的顶面打毛,铺一层2-3cm 厚的砂浆。若果遇到施工冷缝,此处混凝土就要重新施工。
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1.4混凝土喷射技术
喷射机的合理选择是保证混凝土喷射技术的关键环节。要科学考虑工程的规模、进度、要求、流程等。选择合适的喷射机。湿式喷射机应该是首选类型。此类喷射机对于砂子的细度、含泥量、含水量的要求都很高。施工的时候要严格控制好砂子的质量,喷射前要彻底清除施工面的浮石、石渣、乱石等杂物,并用水冲洗喷射面,如果遇到岩层遇水受潮泥化的情况就要用高压风净化喷面。施工时,要从下到上,按照先喷底拱,然后边拱,最后顶拱的顺序分阶段喷射。在喷射的过程中要精心处理各段的结合部位,避免漏喷现象。使喷头垂直于喷面采用螺旋式喷法,控制好喷射距离,一般0.6-1.2m 之间。每一次喷射的厚度要适宜,保持在5cm 左右,等待第一层混凝土凝固后再实施第二次喷射,直至达到要求的厚度,若终凝时间过长,那么再次喷施之前就要用高压风或者高压水将喷面清除干净,混凝土凝固两小时后要实施喷水达到养护的目的,如果气温过低,就要避免喷水,要根据实际温度采用相应保护措施,保温防冻。
1.5隧洞灌浆技术
对于顶拱必须回填、灌浆。主要为了使衬砌与拱部岩面得以充填,避免通水之后造成塌方破坏拱圈,影响供水。而选择回填灌浆的时候要充分考虑隧洞衬砌结构、运行条件等因素确定灌浆的压力、浓度等。灌浆的位置应在顶部或者顶拱中心角度900-1200,孔距与排距控制在2-6cm 之间,要根据配筋情况、衬砌厚度等确定灌浆压力,灌浆孔要深入围岩50mm,分区分段进行灌注,并且按照两个次序进行,施工要从低到高,层层推进,如果在遇到坍塌、超挖、溶洞等现象,就要在此处顶拱预埋排气管、灌浆管。
2 隧洞塌方处理及预防的措施
有效防止隧洞塌方是切实保证隧洞施工安全和质量的关键所在,所以施工人员应对其给予足够的重视。施工开始前,根据地质勘查结果,结合工程实际情况与具体要求编制一套详细且全面的施工方案。施工阶段中,需要对隧洞的实际情况进行动态监测,并根据监测的结果和施工反馈信息对施工方案进行相应的调整和修正,以此有效提高方案的可行性与科学性,起到有效预防隧洞塌方的作用。
2.1缩短开挖进尺
对于岩性发育情况相对较差的隧洞而言,在施工中应制定一套可靠且行之有效的进度控制计划,爆破施工中尽可能减少实际装药量,并做到放小炮或直接不放炮。在现场施工条件允许的情况中,可采取多人开挖的方式,但要保证断面的规整性,为隧洞支护施工奠定良好的基础,有效降低塌方等事故的发生几率。
2.2随时观测隧洞情况
隧洞施工过程中,应对施工现场的地质条件与水文地质进行定期的量测与观察,深入分析二者的具体变化规律,根据规律制定一套针对性施工方案。如果实际情况的地质构造情况较为复杂,则需在适当的位置埋设收敛计,以便对岩体实际稳定性进行超前预报,为施工提供可靠依据。
2.3切实加强围岩支护
加强围岩支护不仅是隧洞施工的重点环节之一,也是有效预防隧洞塌方问题的关键举措,及时且正确地设置围岩支护可以从根本上消除隧洞塌方。支护方法也有许多种,不同时期、不同类型的围岩所适宜的支护方式也会有所不同,施工中需要结合具体情况酌情处理。
总而言之,隧洞施工质量是决定水利工程好坏的关键,由于施工影响因素较为复杂,所以在实际的施工过程中时常会出现一些问题。为此,应在充分考虑各项影响因素的基础上,制定科学合理的施工方案,把握每一个施工的细节,关注施工质量控制,确保施工技术发挥出真正的作用。此外,施工人员还要进一步加强安全意识,强化施工管理,提升自身的技术应用水平,做好灵活应变,规范施工,进而从根本上提高水利工程隧洞的施工质量。
参考文献
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论文作者:王淋钢
论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期
论文发表时间:2019/3/22
标签:隧洞论文; 围岩论文; 混凝土论文; 喷射机论文; 水利工程论文; 断面论文; 情况论文; 《防护工程》2018年第34期论文;