中国水利水电第十四工程局有限公司
摘要：在我国改革开放以来，科学和经济都实现了巨大的发展，同时推动着工程施工技术的不断进步提高。在中小型水利工程中，小断面输水隧洞被广泛应用，但由于隧洞的断面较小，使得施工难度增大。因此，实施小断面输水隧洞的开挖和支护施工技术是输水施工项目的重点，对推动输水工程建设具有重要意义。本文主要根据输水隧洞建设为主要内容，对小断面输水隧洞开挖和支护施工的技术进行研究。
关键词：小断面；输水隧洞；开挖；支护施工
在我国经济发展中，输水工程是水利工程建设的重要内容之一。输水隧洞的开挖和支护施工过程中，小断面隧洞开挖和衬砌是施工的重点和难点。在输水隧洞施工的过程中，需要对隧洞进行先行的开挖和初期的支护，待隧洞贯通后，再进行洞内的衬砌作业。因此，文章在进行输水隧洞工程的研究中，介绍了小断面输水隧洞开挖和支护施工的相关技术方法，对施工的主要问题和解决措施进行了探讨，以实现不断提高施工质量，推动小断面输水隧洞开挖以及支护施工技术的不断发展。
一.工程概况介绍
（一）工程概况
在进行小断面输水隧洞开挖及支护施工过程中，需要对输水工程的概况进行了解。根据输水隧洞洞长、临时支洞和进出口进行设计，并对施工的内容进行科学、合理的安排。其中，小断面输水隧洞开挖、支护施工的主要内容包括石方洞挖、锚杆、钢筋挂网、喷射混凝土、超前导管等。在输水隧洞开挖过程中，需要进行施工道路的布置、开挖施工设备的选择、施工供风供电以及开挖工作面等内容进行安排，以提高施工安全、进度、质量，使得施工工程符合设计要求，促进施工技术水平的不断进步。
（二）施工工程的地质状况
在小断面输水隧洞开挖、支护技术施工中，需要对施工工程的地质状况进行详细分析。首先，对隧洞施工地段的岩石性质进行了解。另外，对隧洞内部的围岩性质、类别进行研究，以选择合适的隧洞开挖的方式。
二．隧洞开挖
（一）隧洞供电
在小断面输水隧洞开挖的过程中，洞内供电、通风以及除尘是影响隧洞开挖进程的重要因素。在隧洞内供电方面，采取合理的供电措施能够降低供电的成本，提高供电的效率，保证隧洞供电的需要。在采取长洞室低压电供电措施中，当隧洞挖掘的深度增大，电力的损耗也会随之增大。因此，在隧洞开挖中采取电容补偿的方式，不仅能够实现设备的正常启动，而且分级电容补偿装置的安装成本较低，安装过程较为简便，从而满足小断面输水隧洞开挖以及支护的施工需要。
（二）隧洞通风
在小断面输水隧洞开挖和支护施工过程中，对隧洞内的通风设备进行良好的安排，有利于保证工程施工的安全、质量和进度，推动施工工程的顺利完成。在小断面输水隧洞通风方式选择中，可以采取压入式和混合式相结合的通风方法来保持洞内的通风状况。在计算洞内的通风量时，需要结合洞内的施工设备、施工人员的数量，洞内爆破的规模等，合理安排洞内供风量。另外，要选用合适的通风设备，提高洞内通风的效果，降低通风的时间，保证隧洞开挖施工的安全和进度，提高隧洞施工的水平。
三．隧洞开挖
（一）爆破设计
在小断面输水隧洞开挖中，爆破设计是其重要的内容之一。洞内的爆破影响着洞身成型的质量和隧洞开挖的进度。因此，需要对洞室爆破进行精心的设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在洞室爆破开挖之前需要进行爆破实验，取得相关的爆破参数，才能进行隧洞的爆破开挖。隧洞爆破设计应该根据隧洞地质条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及以往施工经验，按“短进尺、控爆破、少扰动、预支护”的原则进行。按围岩类别和抗震要求严格控制最大一段起爆药量。按规范和设计要求的质点振动速度值和洞渣粒径级配要求对爆破参数进行测验，根据实测参数进行爆破设计。
隧洞开挖方式主要为全断面一次光面爆破，地质状况较为复杂及不良的地段，严格按“新奥法”原则进行，着重强调“超前探测，超前支护，短进尺、控爆破、少扰动，早封闭、强支护、勤量测”的工艺要求，确保围岩成洞稳定，同时避免在爆破中出现意外事故。在隧洞施工爆破中，要注意控制爆破药物的用量，严格按照爆破操作规程进行。
（二）隧洞开挖工艺流程及相关的方法
在小断面输水隧洞开挖的过程中，其开挖施工的工艺流程包括搭架设台、造孔、炮孔验收、装药爆破、通风散烟、安全处理、出渣、临时支护等内容。其中隧洞出渣是既是施工难点，又是影响隧洞开挖进程的重要因素。在隧洞开挖的洞渣运输过程中，尽量采用有轨运输，能够减少错车和运输时间，提高运输效率，从而提高洞内开挖速度，有效提高施工效率，节约施工成本。
四．隧洞支护施工
（一）隧洞的支护施工
在小断面输水隧洞开挖中，隧洞支护是施工的重要内容。在隧洞支护施工之前，需要对当地的地质条件进行分析。根据隧洞开挖围岩的性质，进行隧洞支护工程类型的选择。当隧洞开挖遇到不同的围岩时，需要采取不同的支护形式。当隧洞开挖遇到不良地质带围岩和局部破碎带时，可以采用‘超前管棚法支护+型钢拱架+挂网锚喷加强支护’的方法进行支护。对多种支护形式并存的边墙、顶拱采取由浅到深、由表及里的支护程序，保证施工安全和洞室成形质量。在隧洞开挖之后，需要对其进行排险，通过素喷混凝土能够实现对岩面的封闭，防止岩石碎块掉落。
（二）特殊部位的开挖支护施工
在小断面输水隧洞开挖以及支护施工时，需要对特殊部位进行支护施工。特殊部位的开挖支护施工包括进口段开挖支护施工、施工支洞与主洞交叉口的开挖支护施工、贯通部位的开挖施工以及对不良地质段的开挖施工。
在进口段开挖支护施工措施，是为了保证隧洞洞口开挖支护的施工安全和质量。在隧洞洞口开挖之前，可以先对隧洞洞口进行锁口支护施工，洞脸的锁口支护工程是在隧洞的开挖支护线以外布置锁口锚杆，并在洞口的轮廓线上布置密集的防震孔，确保洞口能够按照设计成型。
在施工支洞与主洞交叉口开挖施工，是小断面隧洞开挖施工中较为特殊的开挖施工工程。在隧洞支洞与主洞交叉口的开挖支护施工中，其开挖的断面较大，施工过程中的安全风险较高，需要采取相关的安全措施，来降低安全隐患保证施工安全。施工过程中，可以先对主洞进行相关的支护工作，再进行小导洞爆破开挖、扩挖等施工，提高交叉口的施工安全，避免交叉口开挖施工的安全隐患，提高施工的质量和水平。
不良地质段的开挖施工支护措施，包括对溶洞、涌水、岩爆、断裂破碎带等部位的施工。当隧洞遇到溶洞时，可以采用短进尺的爆破开挖方式，根据溶洞填充物的密度选择适合的支护方法。涌水部位施工，施工前需要采用超前钻孔，提高预报。在施工过程中设置排水沟和集水井，将洞内积水用水泵强力排出，确保洞内施工安全。在对这些部位进行处理时，要采用适合的支护方法，提高施工工程的安全性。
五．结语
随着我国科学技术的发展，小断面隧洞的开挖和支护施工技术也得到了不断的进步。在小断面输水隧洞开挖以及支护施工过程中，必须进行科学、合理的安排。根据施工工程的地质状况、施工要求等，采取合适的方法进行隧洞的爆破开挖以及相关的支护工作，不断提高施工工程的质量和水平，确保工程施工的安全性。
参考文献：
[1] 水利电力部水利水电建设总局.水利水电工程施工组织设计手册第二卷 施工技术[M].中国水利水电出版社，2008.
[2] 郭进平，聂兴信.新编爆破工程实用技术大全[M].光明日报出版社，2002 .
[3] 赵才顺，王俊平，张福宝.加快长距离小断面隧洞掘进速度的施工措施[J].山西水利科技，2002（02） .
论文作者:周立忠
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/19
标签：隧洞论文; 断面论文; 工程论文; 过程中论文; 洞内论文; 围岩论文; 地质论文; 《科技新时代》2018年8期论文;