水利工程中引水隧洞施工技术论文_马,东

水利工程中引水隧洞施工技术论文_马,东

山东省莘县水务局 252400

摘要:引水隧洞施工作为水利工程建设的重点项目,相关部门及单位应清楚认识到其施工技术的重要性,严格按照施工技术标准,有效开展水利工程引水隧洞施工,并加大对其施工技术的创新力度,促进我国水利工程的高效发展。

关键词:水利工程;引水隧洞;施工技术

由于引水隧洞施工工序较多,因此本文仅对其影响较大的土方、石方、混凝土、钻孔灌浆四项工序进行阐述,接下来本人会在工作中对具体的施工工序技术进行仔细研究,并在今后的工作中形成总结以论文的方式进行阐述,旨在希望同行业相互借鉴学习。

一、水利工程引水隧洞施工技术分析

1引水隧洞开凿技术

①全面开凿法。该方法主要是指一次断面爆破形成的隧洞,等整个隧洞贯通后,可根据施工要求来开展支护施工,该方法在引水隧洞开凿中的应用能够拓宽隧洞的施工范围,加快施工进度,比较适用于围岩坚硬的地质;②导洞室开凿。该方法主要是指从围岩断面上开始进行导洞,并按照隧洞施工大小及其形状设计的相关要求进行隧洞的开凿,该方式的应用便于工作人员了解隧洞内的地质情况,可有效降低隧洞的排水施工难度。在隧洞开凿后,再根据施工设计要求在边坡防线,从上到下有层次的进行洞口开凿和支护,若在洞口开凿的过程中出现滑动或开裂现象,可采取放缓坡度的措施来保障边坡的稳定性,另外,洞面应使用土钉进行支护,严格要求土钉水泥砂浆强度≥25MPa,土钉倾斜角度为6—24°。

2引水隧洞排水系统施工技术

在隧洞施工前,应有效开展隧洞顶部、洞口及辅助坑口的地面排水工作,可有效避免地表水发生下渗或冲刷的现象,在施工过程中,应对隧洞的出水位置、水质成分、出水量等进行分析,并将分析结果记录下来,从而为隧洞排水施工提供可靠的资料依据。另外,对于隧洞口及辅助坑口地表水渗透较为严重的位置,应及时进行地表积水的排水工作,对于由上而下的工作面实行顺坡排水,由下而上的工作面可使用抽水机进行处理。

3引水隧洞锚杆施工技术

在隧洞开凿工作完成后即可开展锚杆支护施工,其锚喷支护流程为喷—锚—喷,保证所喷射混凝土的厚度应≥4.5cm,锚杆操作应在喷射混凝土操作后的三个小时后开展;不同围岩锚杆钻孔距离位置偏差应≤14.5cm,钻孔深度应控制在5cm左右,且锚杆孔径要比杆体的直径大1.5cm;灌浆管应插到离孔底部5—9cm的距离,并在砂浆灌入后,将其均匀拉出,再迅速将杆体插入孔中,若孔口没有砂浆冒出,则需拔出杆体进行再次灌浆,直至孔口有砂浆冒出。

4引水隧洞混凝土喷射施工技术

混凝土喷射方式的选择应根据喷射混凝土的强度标准、施工条件的实际需求、施工现场的维修及养护条件、回弹值的限值标准和防渗漏级别等方面进行确定。喷射混凝土的相关要求如下:应选择常用细度值≥2.5的硅酸盐水泥和粗砂及粒径<1.6cm的碎石;在选择碱性速凝剂的过程中,严禁选择成分中含有活性二氧化硅的石料;不可将污水和pH值<4的酸性水作为混合水;根据相关混凝土施工技术要求,应对喷射混凝土的调配比例进行试验。

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5引水隧洞的衬砌施工技术

隧洞四周的位移值是衡量围岩稳定性的重要指标,衬砌施工需要满足以下条件:①水工隧洞四周位移减慢和支护表面未出现裂缝,且隧洞的中线、断面大小、标高等满足相关设计要求;②在混凝土强度达到5.0MPa的条件下,方能进行脱模操作。

6回填注浆操作技术

在两次衬砌施工后,可对隧洞顶部进行注浆试验,在得出相关注浆参数后,才可开展回填注浆施工。注浆压力主要由现场注浆试验分析结果决定,另外,还需保证土洞钢筋混凝土的衬砌应在低压条件下进行注浆,岩洞钢筋混凝土衬砌应在0.28—0.5MPa的压力条件下进行注浆。

二、隧洞特殊地段开挖及支护技术

1台阶法开挖工序

本工程主要是在施工方案筛选过程中,考虑到隧洞流砂的流动性非常明显,如果进行全断面开挖容易发生质量问题,所以决定选取台阶法,且先进行上半部人工开挖,每环进尺宜<0.5m;开挖完成上半部后,将共管打入渗水位置,且要注意不适宜对其进行封堵处理,还要排放地下渗水;如果实际情况确实需要封堵流砂位置,可采用管棚(颗粒比较大的情况下)或稻草(流砂内渗水的情况)进行处理。根据已掌握的工程实践经验,在充分了解流砂体流动性和涌水、渗水量的情况下,宜对台阶长度进行适当控制在3—5m。

2拱部纵向支护的加强工序

超前管棚在施工过程中,往往不容易控制在同一平面,这容易造成管棚无法承受流砂体的垂直压力、挤压力,或拱部开挖后出现流砂、渗水渗漏等现象的发生,若不及时解决,最终会导致拱部沉降、位移。所以,随上半部开挖地不断深入,为避免质量问题的进一步扩大,必做根据实际情况及时将超前管棚打入,可适当增加超前管棚的数量,直至其进入非流砂岩层,第二环达不到继续第三、第四环等,使其拥有足够支撑流砂体垂直压力、挤压力的质量保证;至此,处理完后,还需要及时封堵流砂,引排渗水,确保工程进度顺利展开。

3拱部横向支护的加强工序

加强工序,主要是考虑到超脱管棚支护已是支撑流砂体挤压力、垂直压力的重要组成部分,尤其是纵向超前管棚支护在拱部短进尺开挖加强后;接下来,就要考虑喷身砼支护、挂设钢筋网的处理,有必要及时进行钢格栅横向支撑施工或拱部型钢拱架的加强施工。

4下部台阶施工工序

在施工过程中,因为流砂自稳能力非常不好,所以在下部台阶施工时,应采取短进尺、强支护施工技术对下半部进行施工,且控制每次进尺在0.5m左右。同时,下部宜采取先开挖右侧或左侧下半部的方法,即分左右两侧边挖边护的施工方法,以保证拱部的支撑效果比较可靠;然后按设计要求完成相关工序,如喷身砼、打设锚杆、完成挂网、焊接下半部型钢或钢格栅,施工下半部的另一侧。此外,为确保后期施工安全,最大限度避免内水外渗或外水内渗等渗透现象,有效防范进一步发生较为复杂的位移、沉降、变形、挤压力等工程质量问题,可考虑使拱部、边墙、底板在二期支护断面外形成完整的封闭圈,通过在进行二期支护断面的设计阶段时,会首先作基底换填、设计钢格栅或横向钢拱架、浇筑底板仰拱砼等施工处理。

结语

引水隧洞施工需坚持以生产为中心的原则,统一指挥、统一调度,及时协调各施工部位工作,减少干扰,现场管理机构准确及时地掌握生产及设备等各种情况,加快施工进度;做好工程的施工资源保障工作,对重点项目要进行重点保障,确保各重点项目的资源配置。

参考文献:

[1]陈集飞。水利工程施工技术与质量控制探讨[J].中国水运(下半月),2015,05:125-126.

[2]杨福玲。水利枢纽引水配套工程施工质量控制探析[J].黑龙江科技信息,2015,33:240-241.

论文作者:马,东

论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期

论文发表时间:2018/3/15

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