中国葛洲坝集团第六工程有限公司老挝南空3号水电站项目部
摘要：引水隧洞是输水工程的主要组成项目之一，特别是小断面引隧洞更是常常成为项目方案比选的重点，也是输水工程施工的控制点。小断面引水隧道，顾名思义就是其断面小，通风出碴困难，往往会给施工造成一定的困难，因此本文提出工程实例，从多方面对此类隧洞施工中的技术方案选择以及施工的关键技术进行详细探讨。
关键词：小断面；引水隧洞；施工技术
引言
本文主要概括的是一项小断面、长距离的引水隧洞施工工程，这项工程由引水的路线（主要包括管道和隧洞）、曲水枢纽以及调节水库所组成，主要是解决一部分地区的饮水资源严重缺乏的引水工程。该工程的关键控制工程为引水隧洞，此引水隧洞工程全长约10km，断面为2.5m×2.5m，该隧洞身段为完整的花岗岩体，需要采用钻爆法对隧洞进行施工，根据对施工地点的考察情况再投入相应的设备进行作业，以实现小断面引水隧洞施工的完成。
1 施工工期与工程特点
本工程施工工期由于距离较长，施工时间定为30个月，工程比较紧，任务也很重。此工程施工有多个特点需要注意，由于距离较长，断面较小，使得通风比较困难，机械化作业的程度变低。因为施工距离较长，施工时间相对较短，施工干扰严重，很难形成干扰作业，又由于施工地段地下有丰富的地下水而导致在施工作业时难度较大。
2 确立本工程施工隧洞的施工改进
2.1基础的隧洞施工设计
在各种类隧洞当中，施工难度比较大的一种施工隧洞就是本工程的小断面长距离隧洞，机械化程度比较高的施工机械并不能对小断面隧洞进行洞内作业，只能够由人工开采的方式为主，小机械为辅进行洞内作业，较长的距离对排水、通风、运输、供电等多个方面都会造成一定的困难，这样会给作业带来特别大的困难，对于隧洞的设计同样也会带来一定的难度。在小断面的引水隧洞中，在2m×2m以下的开挖断面并没有任何实例，距离是10km以上的也比较少，所以就要求对这种工程设计出合理又科学的施工方案，以满足小断面引水隧洞的施工方案。已经提到了这种工程施工时主要是以人工作业为主，所以许多建材的运输就必须采取机械工具运输的方法，在基础设计方案时的施工工期为30个月。由于此隧洞工程在施工中断面会越来越小，所以施工难度会越来越大，难度的增大导致作业量也会随之增加，因此在此次施工中必须按照实际情况，为了能够在规定期间完成工程，就必须增加使用机械化施工的方式，并且把隧洞扩大到2.5m×2.5m，从而提高工作效率。小断面引水隧洞在进行试验开挖的时候，由于小断面的施工中对爆破的挟制作用，在每一个循环爆破施工仅仅为1.1~1.2m，在作业的不断进行中，对排烟通风等方面会受到限制，送风距离会变短，运输车与通风管道的间隔变近，很容易使通风管被尖锐物品划破，极容易造成人员危险，隧洞内还需要大量高压电缆和低压电缆以及洞内的照明灯具等，洞内的空气质量特别重要，在通风时不能够出渣，在出渣时又不能够及时通风，就会特别影响洞内的空气质量，洞内的作业时间越来越长，在施工期间施工人员的安全就得不到保障，就不能保证工作效率。除了通风还要实现灌浆、衬砌等施工过程。
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2.2 整体施工方案
整体施工方案主要有以下几个重点：因为隧洞的距离比较长，断面又比较小，所以应该采用轴流风机接力式的方法进行通风作业；由于断面比较小和排烟的问题，为了防止没必要的排烟，减少排烟量，采用解放牌自卸汽车运输；又由于隧洞的断面小的特点，并不可以进行完全有效的平行作业，所以开挖围岩时要立即进行初期工程的支护。因为要保证在小断面隧洞开挖时对围岩的扰动和科学合理的控制，必须使用一种光面爆破的技术，这样就可以使作业效率增加，使小断面隧洞更有效的开挖。
2.3 主要施工方法
主要使用的施工方法有对进尺的确定、爆破的设计、既科学又合理的的通风和一些辅助作业等。进尺的确定，小断面隧洞开挖之前的准备，主要的就是合理的进尺，合理的进尺是重要的挖掘参数，一定要按照规定采用循环进尺方法进行挖掘，由于设计方案的引水隧洞的宽度为2.5m则进尺就该为1.5m，此时的深度就是钻井的最优深度范围，只有进尺和循环时间的调节才能够有最完美的作业效率。爆破的设计，科学的爆破设计能够有效地提高小断面隧洞挖掘的速度，所以爆破的设计一定要合理。通风散烟，是小断面隧洞能否开始作业的关键因素，如果不能够合理的通风散烟就不能保证施工人员的安全从而就不可以开始进行此项工程，为了施工的需要，做到连续良好的通风环境，应该采用大功率的通风管进行通风，通风管也需要使用布质材料，这样才能够使小断面引水隧洞有良好的通风。必要的辅助作业可以帮助引水隧洞更高效进行挖掘。
3 小断面引水隧道的主要施工技术
3.1 施工的光面爆破技术
对于光面爆破技术，首先是钻孔和间隔装药。钻孔要依据围岩的岩性，重要的是地下水的活动等因素有影响，所以需要确定科学的周边眼的间距和最小的抵抗线，通常间距为70cm，而最小的抵抗线间距也采用70cm。间隔装药的结构的组成是根据周边眼的设计决定的，药卷需要使用引导爆炸的连接，当在实际操作的时候应当集中装药，如果围岩质量较差，必须换成小药卷进行集中装药。当准备工作完毕即将进行爆破作业时，需要按照规定核实情况，检查装药时是否定时、定段进行装药，防止造成危险。应该把炮眼内部清理干净，以免造成不良后果。爆破顺序极为重要，是先中心掏槽眼后掏周边。所有的爆破眼必须均匀的分布，而且爆破后需要及时进行对爆破作业检查，为接下来的工作进行准备。
3.2 二次衬砌混凝土施工技术
在二次衬砌混凝土作业时需要使用自行式液压衬砌台车衬砌，还应该配置专用抗浮千斤顶。在车的两边和中部位置设置时使用千斤顶，千斤顶需要进行专门的设计，进行衬砌时千斤顶需要顶在隧洞拱部以防衬砌与防水板的损害。台车需要两套设备液压收支和丝杆顶升，这样可以方便台车的有效性和灵活性。二次衬砌混凝土施工中，一定要保证模板的原型，模板应当使用6mm的钢板，既可以提高整齐结构的稳定性也可以达到防水的效果。
3.3施工的通风技术
对于小断面长距离引水隧洞最重要的技术就是施工的通风环境，洞内需要足够的通风量，按照洞内极限承受人数量来计算、按照洞内最低风速来计算。按照出渣速度来计算等依据，算出洞内最大需要的通风量。通风设备的选择与安装极其重要，因为是小断面隧洞所以不可以使用大型通风管和大型通风设备，采用比较小的设备还会对供风量进行限制，所以要根据实际设计出最合理的通风管和通风设备保证引水隧洞有良好的通风效果。当已经有了良好的通风设备，剩下的就是合理的安装，让设备发挥出最好的效果。通风设备需装在每一个支洞口，注意当风进如主洞时不要转弯，这样有利于通风效率，通风管也需要平顺且截面一致性，不要让通风管损坏，如发现损坏应及时修补以防减少通风量。
结语
引水隧洞作为水利工程的主要组成之一，对它进行研究与实践是很有必要的，对于小断面引水隧洞的施工技术，需要根据现场实际情况来选择使用最有效的爆破、二次衬砌、通风等技术，选择最科学的施工机械，进行合理施工，以保证隧洞施工的顺利进行，还能保证最佳的技术效果。
参考文献:
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[4]杨照明,张金承,周垂富.小断面长距离引水隧洞的施工设计[J].水利规划与设计,2011(03):55-57.
论文作者:薛俊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/12
标签：隧洞论文; 断面论文; 作业论文; 进尺论文; 通风管论文; 工程论文; 洞内论文; 《防护工程》2018年第20期论文;