摘要：水电站作为我国的基础设施，对于社会的稳定发展有非常重要的影响作用，其安全、稳定、可靠的运行，才可以保证社会经济的顺利发展。而引水隧洞施工作为水电站的重要施工环节，相关的部门一定要科学的使用开挖与支护技术，保证引水隧洞的建设质量，从而提高水电站的建设效率。因此，本文对水电站引水隧洞的开挖和支护的施工技术进行了分析。
关键词：水电站；引水隧洞；开挖；支护
一、论述水电站引水隧洞的定义
实际上水电站的运行是具有一定复杂性的，从工作原理来说，就是利用大坝上游水的重力作用，来推动水轮机，进而带动水电站内部发电机组的运作，来产生电能。我们通过一些手段，将大坝上游的水引进水电站水轮机区域的这一段引水的隧道，就称其为引水隧洞。相关的水利部门，会根据水流的情况或者是否有自由水面，来判断引水隧洞的类型，即有压引水隧洞和无压引水隧洞。水电站作为我国的基础设施，建设质量的重要性不言而喻，而引水隧洞建设更是重中之重，在起初对引水隧洞洞线设计方案进行选择时，相关的设计人员一定要遵从以下几个原则：以最短洞线为准，以隧道弯度数量最少为准，以上下游水利衔接顺利为准，此外还要尽量远离地下水区域。
在实际的引水隧洞施工过程中，主要有以下几方面的困难：(1)引水隧洞的施工场地狭小。由于水电站往往是建在群山环绕，河流湍急的区域，而隧洞更是在山体里面建造的，这就很容易压缩了工程的施工空间，也增加了工程建设中的各种不稳定因素，使得整个工程的施工难度也扩大了。(2)在山体内施工，要充分了解山体的地理地貌、岩石状况，否则施工现场很容易引发塌陷等情况，施工安全就变得尤为突出。(3)狭小的施工空间使得工程的施工条件变差，对通风、采光、除尘等方面的需求也相应增加。种种难点使得工程的施工难度不断加大，也要求工程的设计部门在建立设计方案时，不但要考虑到节约工程成本，同时也要参考工程的施工环境、施工需求等特点。
二、水电站引水隧洞开挖阶段的施工措施
2.1全断面的隧洞开挖法
全断面开挖的方法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同时掘进开挖、引水隧洞开挖速度快、提高工程的施工工效、减少工程施工消耗的时间，这几个方面的优点。全断面开挖法的缺点是：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。这也导致了全断面的开挖方法的局限，全断面开挖的方法适用的是围岩稳固、坚固的区域。
2.2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。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、水电站引水隧洞支护阶段的施工措施
3.1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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过将冲天尾管、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。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，将施工人员撤离。人孔洞筑浇完成后，要加大泵机的速率，完成浇筑支护作业。
3.2新奥法隧洞支护法。施工部门在使用新奥法隧洞支护法时要考虑到隧洞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。
3.3水电站引水隧洞支护方式
（1）支护施工程序
初期支护按“新奥法”原则适时进行，洞内支护种类包括锚杆、钢筋网、喷砼、钢支撑等初期方式。
Ⅲ类围岩段对局部不稳定的一些三角棱体或楔形体和节理裂隙较发育的围岩视具体情况采用随机锚杆支护，系统锚喷支护滞后开挖2～3个循环进行施工；Ⅳ、Ⅴ类围岩地段由于地质条件较差，超前锚杆支护和一次支护及时进行，钻爆后暂不出渣，经安全处理、平渣后，立即初喷砼封闭岩面，再采用砂浆锚杆、钢拱架及挂网喷砼等支护手段，形成柔性封闭环，确保围岩稳定。
（2）锚杆施工
锚杆施工采用人工配合平台车安插锚杆、注浆机注浆。锚杆钻孔孔位、角度、深度等严格按照设计图纸进行施工，严格控制质量，施工方法。
孔位放样：锚杆孔位由测量工配合值班技术员按设计图纸布孔，或根据现场监理工程师的指示布孔，孔位偏差应小于10cm。钻孔、吹洗孔：采用多臂凿岩台车或手风钻进行钻孔，供风利用洞外空压机站集中供风，管道送至工作面。开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行，孔位偏差应不大于100mm；孔径应大于锚杆直径15mm以上。
（3）喷砼施工
作业程序。喷砼遵循先侧墙后顶拱的顺序，自下而上分层分片施喷，有挂网的部位按初喷砼→挂网→复喷砼的程序施工。
配合比。喷射砼配合比，通过室内试验和现场试验确定，并应符合施工图纸要求，保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射砼的初凝和终凝时间，应满足设计和现场喷射工艺的要求，喷射砼的强度必须满足设计要求。
喷砼施工。喷射作业应分段、分片进行。喷射施工时，喷枪口的加水压力要满足施工加水量的要求。喷嘴至坡面的垂直距离宜为0.6～1.0m；喷嘴应按螺旋形轨迹一圈压半圈的方向沿横向移动，层层喷射，确保厚度，使砼均匀密实，表面平整；喷嘴与喷射面尽量保持垂直，以减少回弹，确保砼的质量。
四、结语
总而言之，建设好水电站将为人民生活、经济发展，等各个方面带来促进的作用。而引水隧洞作为水电站建设的重要环节，工程的设计以及施工部门要运用科学合理的开挖方法和支护方法，建设出质量过硬的引水隧洞，使用科学先进的隧洞建设施工技术。这将对整体提升水电站施工效率，减少建设成本的投入发挥着极大促进作用。
参考文献
[1]韩涛林.水电站引水隧洞开挖与支护的施工技术[J].江西建材,2014(02):132-133.
[2]雷石宾.水电站引水隧洞开挖及支护的施工技术[J].建筑遗产,2013.
论文作者:李伟伟
论文发表刊物:《防护工程》2017年第32期
论文发表时间:2018/3/20
标签：隧洞论文; 断面论文; 水电站论文; 围岩论文; 工程论文; 护法论文; 作业论文; 《防护工程》2017年第32期论文;