摘要:水工隧洞施工是水利工程最重要的环节。本文对水工隧洞的工程实施做了简要分析,并对隧洞的开挖环节的施工措施以及临时支护措施提出了建议,以期为我国水利工程建设提供参考。
关键词:水利施工;水工隧洞;措施
引言
水利工程建设对我国经济发展具有重要的意义。水工隧洞施工是水利工程中非常重要的一个环节,隧洞施工受周围的地质环境等多种因素影响,施工工序复杂、施工难度大,要根据实际情况、综合因素、选择合适的隧洞路线并设计安全可行的施工方案,严格监控施工质量,以保证施工的质量和工程的顺利、安全实施。
1水利施工中水工隧洞概述
水利工程中的水工隧洞施工是指在山中或地下凿洞,以利于水的流通,一般用于灌溉、发电、供水或排水,也可用来施工导流及通航。根据水流的大小,可分为无压隧洞和有压隧洞,无压隧洞在水工时不会完全输满,留有一定的空间以保持自由水面,通常用来排放泥沙、进行施工导流及泄洪;有压隧洞的水流则会充满整个断面,使其内壁受到内水压力,多用来引发水电。隧洞由进水段、洞身和出口建筑物三个部分组成。进水段包括进水口、阀门、通气孔和其他控制建筑物;洞身是隧洞的主体,一般采用衬砌施工以防护岩面安全;出口建筑物根据隧洞的类型和功能不同,其设计要求和设计方案也不同。为保证其安全和质量,首先,要科学合理的选择施工路线,严格勘查路况,避开地质条件差的路线从而确保施工效良好果。其次,在施工中要对各个环节采取相应的措施,选择合适的施工方案,严格把控施工质量。最后,要结合实际分析工程中发生塌方等危险的几率,做好预防和应对措施,以保证工程的安全。
2隧洞开挖施工技术
2.1施工测量
隧洞中导线控制网主要使用全站仪测量,而施工测量则借助水准仪与光电测距仪。施工测量由现场专业技术人员负责,每排炮后测放隧洞中心线与设计规格线,同时按照设计参数进行布孔。混凝土施工前进行施工断面的测量作业,测距在5-10m范围内。定期检查隧洞轴线,保证测量质量。
2.2钻孔
按照测定出的放线进行钻孔施工。在采用湿式风钻进行钻孔的过程中,需要先对机身等进行检查;观察钻杆是否存在不直、损伤等现象。不满足施工要求的应及时进行处理和更换。为避免超挖,需将周边孔的外篇角严控在所用设备可达角度范围内。光爆孔与掏槽孔实际偏差不能超过5cm,其余炮孔的偏差不能大于10cm。
2.3爆破
根据围岩的类型和断面尺寸,采用适宜的掏槽方式。装药之前进行扫孔,炮孔通过检查确认合格以后即可实施装药与爆破。起爆以前,还要对线路连接状况进行检查,避免出现漏接和哑炮。装药前对爆破施工面周边支护情况进行核查,炮眼中存在的泥浆与石粉需彻底清理干净;爆破网络分段主要使用延时雷管。
2.4危石清理
爆破完成后及时清理危石,并检查开挖后隧洞围岩是否稳定,清除掉可能发生塌落现象的岩块。施工中,可使用反铲对残存危石等进行清除,确保施工人员与机械设备进入安全,岩面破碎段经有效处理以后可先喷上一层厚度为5cm的混凝土。隧洞全断面开挖施工中,为加快出渣,施工面上可布置装载机进行运渣。
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3隧洞施工控制要点(将第3、4、5点的顺序重新排一下,改成5-4-3)
3.1隧洞开挖
在隧洞开挖过程,超挖是不可避免的。但如何控制超挖,却是在施工中必须认真对待的事情。地下围岩千变万化,施工图设计阶段的地质勘查也不能完全判定隧洞围岩状况。开挖前试验的爆破参数,也不能一劳永逸。施工中应及时修正。一般情况下,围岩状况变化是有预兆的。比如:岩石风化破碎程度加剧,岩石节理密集切方向一致,钻进度加大或出现卡钻现象,爆破后岩石块度减小,岩体突然出现渗流,或渗水量突然加大等。现场技术人员应根据上述情况,修正当前掌子面的爆破参数。若发现爆破超挖现象严重,应立即分析、查找原因,并予以纠正。必要时辅助人工开挖,努力降低因超挖而引起的生产成本的增加。
3.2隧洞排水
如果无压洞衬砌对于防渗没有要求的话,进行环向施工缝设计的过程中可以不用设置止水。如果明确提出了防渗要求或者是有压隧洞的话应该设计止水带或者止水铜片。进行排水设计的过程中,出口边坡、泄洪洞进等处应该合理设置地表排水沟以及排水渠,从而将岸坡渗水以及地面水更好地排除。无压洞的水面线以上应该合理设置排水孔,从而将山体水更好地排除干净,将外水压力尽可能减小。在出口的消能反弧段可以设置合理的排水设施,这样可以将泄流后的反弧段积水更好地排除干净,从而便于更好地检查交通情况,进行交通维修。
3.3混凝土喷射施工
喷射前先检查作业岩面,清除岩面上的堆积物与浮石,喷射用混合料主要在拌和站进行集中制备,由搅拌车统一运至施工现场,并按湿喷的工艺方案进行分段施工,由下至上分层进行喷射。混凝土喷射施工与钢筋网挂设同时进行,钢筋网的挂设主要按照“先喷、挂网、再喷”的流程进行。
3.4水工隧洞临时支护
混凝土施工是工程质量和效率的重要保证,不同等级的围岩施工时对混凝土的厚度有一定要求,锚杆施工3h后要进行混凝土的喷射施工,混凝土喷射施工对混凝土有严格的要求,施工前要对混凝土质量、施工现场的维修能力进行严格的检测以确定喷射方式,还应结合施工要求和施工技术来选择合适的喷射机,湿式喷射机的工艺效果很好,因此在施工条件允许的情况下优先选择湿式喷射机。
3.5钢支撑施工
对于隧洞中的软岩段和破碎带应使用钢支撑进行支护。钢支撑的主附件都使用满足快速施工要求的钢板或型钢制备而成,施工所用钢支撑需要按照设计要求布置在隧洞衬砌的设计断面之外,以保证支护有效性。钢支撑完成加工以后需进行试验拼装,沿洞内轮廓的误差不能超过3cm。钢支撑主要包含顶拱、侧供及其个单元构件等组成部分,各个单元之间使用螺栓进行连接,螺栓的孔眼中心间实际误差不能超过0.5cm。架设钢支撑的过程中需挖槽定位,软岩段还要在架设位置设立槽钢,以此提高基底的承载力,避免下陷。
结语
综上所述,水工隧洞施工是决定水利工程好坏的重要标准。实际的隧洞施工中,施工工序复杂,涉及到的环节较多且受影响因素也较多。因此,要制定科学合理的施工方法,在水工隧洞的开发方式、锚杆施工、混凝土施工、衬砌施工和回填灌浆施工中采取一定的措施保证其质量和效率,同时要采取相应的防塌方、防排水措施,以达到安全、高效施工的目的。
参考文献:
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[2]邱小佩,陈昊.高压通水隧道混凝土裂缝及围岩固结止水处理[J].西部探矿工程,2016,6.
论文作者:陈庆
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/10/1
标签:隧洞论文; 水工论文; 围岩论文; 混凝土论文; 断面论文; 喷射机论文; 测量论文; 《基层建设》2018年第27期论文;