摘要：随着国民经济的不断快速发展，电力系统在人们的生活中越来越占据重要的地位，人们对于水电的利用率也在不断提升。近年来，国家对于基础设施建设的重视加大，各地的水电站项目纷纷展开建设。水利水电工程一贯是投资巨大、周期较长、技术难度较高的，而在其建设过程中引水隧洞的施工环节尤为重要，施工过程主要包括开挖和支护两个方面，这两个环节的施工质量直接影响水电站的运营质量。因此，必须加大对引水隧洞的开挖与支护施工技术的研究，保证水电站的总体质量。本文就引水隧洞开挖及支护施工技术展开讨论。
关键词：水电站；引水隧洞；开挖；支护
引言：水电站的修建是基础设施建设中的重要部分，水电站在人们的生产、生活中发挥着重要的作用，是国民经济发展重要推动力之一。但是在水电站的工程施工过程中由于所处的环境受外界因素影响较大，所以施工技术要求较高，尤其是水电站建设过程中关键的引水隧洞工程建设中，难度系数尤其之大。在我国的中小型水电站的建设过程中，由于地理环境复杂，经常出现水位较高的情况，这时就必须采取引水隧洞工程达到引水目的。因此，必须在实践建设中完善和创新开挖及支护技术，促进水电站工程建设质量的提升。
一，水电站引水隧洞概述
水电站发电的原理是利用大坝上游流水的重力势能作用，推动水轮机，带动厂区内部的发电机组转动，从而产生电能。引水隧洞一般而言就是指那条将上流的水引入到水轮机区域的通道。引水隧洞主要有两种类型，一种称之为有压引水隧洞，主要是指沿隧洞全程都是满洞有压流态过水的隧洞，反之则是无压引水隧洞。引水隧洞一向是水电站建设中的比较重要的环节，在筛选引水隧洞设计方案时，设计师要遵从洞线尽量短、隧洞内转弯的数量尽量少、上下游水流能够顺利衔接的原则。工程设计师在选定引水隧洞的设置区域时要考虑到隧洞所处的岩体的稳定性和地质构造，要远离地下水的区域。目前我国的引水隧洞施工过程中面临的主要困难是：第一，隧洞的施工面积过小。由于水电站需要重力势能，所以大都建立在山区，河流流速比较快的地方，隧洞一般都位于山体内部，这样就会导致实际隧洞的施工面积比较小，施工的难度更大；第二，施工环境复杂，由于隧洞多是在山体内修建，而山体地质条件复杂，在开工之初必须先对周围环境进行充分的探查，否则及其容易出现安全事故，而且在狭小的地方开工，采光、通风等施工的条件都很差，在无形中增加了施工难度。
二、引水隧洞开挖施工技术
在进行隧洞开挖之前，需要做好前期准备工作，需要连接好电路、水路等管道，准备好锚杆以及其他所需的设备材料。在具体的测量过程中，必须对施工现场进行全面的地质勘查工作，详细掌握施工现场的水文环境与地质环境，综合考虑施工周围的环境以及各个因素，科学、合理的选择开挖方式。施工人员必须全面掌握设计意图，深入了解施工具体方案，进而保障在具体的施工做成中做到“井然有序”。在目前实际施工过程中主要采用的开挖施工技术主要分为全断面开挖法和断面分部开挖法。
1、全断面的隧洞开挖法
全断面开挖的方法主要是通过使用多臂钻机配合全断面挖进机能挖掘出8米到10米高的隧洞。全断面开挖的方法具有隧洞可以同时掘进开挖、隧洞开挖速度快、提高工程的施工工效、减少工程施工消耗的时间等方面的优点。但同时也存在一些不足，比如岩体性能差、挖掘高度局限、隧洞断面大、施工的机械化要求高等。由此可知全断面开挖的方法适用的是围岩稳固、坚固的区域。
2、断面分部的隧洞开挖法
断面分部的隧洞开挖方法就是先将整个隧洞的工作量分成若干个小工作量的隧洞断面，然后在对这些分成小断面的隧洞进行开挖施工。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据开挖方式的不同，又将断面分部开挖法分为了台阶开挖法和导洞开挖法。台阶开挖法一般应用于大型的隧洞工程中，在隧洞中从地面往下开挖或者是从下面往地面挖。台阶开挖法应用的是10米以上的引水隧洞工程。导洞开挖法在应用时对通风排水、岩体类型、导洞的情况这些方面有要求。导洞开挖法的具体操作是：选在引水隧洞的断面上开挖一个小型导洞，再由这个小型导洞进行扩大面积作业，直至挖到整个断面的方法。导洞开挖法根据导洞周围的情况和小型导洞的位置，将导洞开挖法分为了上导洞开挖法、下导洞开挖法、上下导洞开挖法。断面分部开挖法对机械设备的需求不高，能运用于施工环境差的隧洞工程中。断面分部开挖法也适用在围岩稳定性不高，洞径较大的隧洞工程中。
三、引水隧洞支护施工技术
水电站的引水隧洞是一项长期的工程，每段工程建设完工之后，都必须要求施工部门要对挖好的地段加以支护保护，以免受到自然因素或者施工因素的影响，这样有助于巩固围岩的稳定，确保工程的安全顺利施工。目前进行隧洞支护的施工技术主要有两种：混凝土泵隧洞支护法和新奥法隧洞支护法，下面我们对这两种施工法简要分析。
1、混凝土泵隧洞支护法
混凝土泵隧洞支护法的核心是混凝土的浇筑。通过将冲天尾管、排气管、导管等管道相互连接，构成混凝土的输送管道，在地表将混凝土通过强化的压力挤压到模板支撑的仓内，从而实现混凝土的浇筑作业，发挥混凝土的功能。在运用混凝土泵隧洞支护法时，施工部门要注意的是，混凝土浇筑到顶拱仓面阶段，要撤出滞留在仓里的施工工具，尽可能的将仓面的两端筑高。混凝土浇筑到人孔相平时，就要保护施工人员的安全，将施工人员及时撤离，以免受到人身伤害。入孔洞筑浇完成后，要加大泵机的速率，快速完成浇筑支护作业。
2、新奥法隧洞支护法
除了混凝土泵隧洞支护法外，还有一种常用的支护施工技术就是新奥法隧洞支护法。新奥法是充分利用围岩的自承能力和开挖面的空间约束作用，采用锚杆和喷射混凝土为主要支护手段，对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控，指导地下工程的设计施工。施工部门在使用新奥法隧洞支护法主要是考虑到引水隧洞施工建设环境中的岩石的承载能力能否支撑支护作业。新奥法隧洞支护法分为三个部分：光面爆破开挖、锚喷支护以及围岩稳定状况检测。在了解了岩体具体情况后，施工部门运用新奥法支护法的具体操作是：在隧洞的开挖、支护阶段，充分利用好岩体在隧洞挖掘过程中发生的形变，适当的运用带有加固作用的材料、工具加固岩体，使得整个受到加固的围岩具备抵抗外力冲击的能力，为整个隧洞提供支护保护，达到工程施工部门保护隧洞的目的。
结语：根据资料显示以及大量的实践证明，引水隧洞的开挖和支护施工技术与水电站的整体质量有着直接的关系。特别是在施工过程中，一旦引水隧洞出现安全问题会造成巨大的经济损失，而且更有甚者还会有人员伤亡。因此必须重视引水隧洞的施工技术，不断更新改善相关技术，严格把控每一个环节的质量，保障水电站整体的质量。总之，水电站的建设是促进经济更好发展，满足人们生活需求、促进农业生产的有益工程，引水隧洞作为水电站建设过程中的重要环节，对其设计要给予高度的重视，而且施工部门要运用科学合理的开挖方法和支护方法，建设出高质量的引水隧洞工程。
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论文作者:张彬
论文发表刊物:《基层建设》2018年第4期
论文发表时间:2018/5/23
标签：隧洞论文; 水电站论文; 断面论文; 围岩论文; 护法论文; 施工技术论文; 过程中论文; 《基层建设》2018年第4期论文;