关键词：水利水电；洞室开挖；安全技术
1水利工程中隧洞工程的类型和特点分析
隧洞一般是由进口段、洞身和出口段三部分构成，进口段常设置塔式、竖井式或者斜坡式的拦污栅与闸门；洞身的构建主要是结合工程的具体情况，比如具体的水流条件与地质条件、施工条件。在不同的水利工程建设中，隧洞在输水时的水流性状有所不同。一般来说引发水电的隧洞是有压隧洞，通常采用马蹄形断面或圆形断面；无压隧洞的主要功能是泄洪、排放水库泥沙以及施工导流，常用圆形、马蹄形以及城门形断面等；两种隧洞的水流量也有很大差别，有压隧洞在运行时其水流会充满整个断面，它的内壁会受到水流的压力形成一定的内水压力，无自由水面，而无压隧洞则刚好相反。为避免出现空蚀现象或地址震荡，在高流速状态下严禁同一段隧洞出现有压与无压的交替运行状态。
2水利工程隧洞施工坍塌原因
2.1地质环境差
大多数水利工程隧洞坍塌是由软弱围岩、膨胀性土等不良地质条件引起的。泥岩和炭质板岩都属于软弱围岩范畴，其变形会导致塌方。造成塌方的原因有很多，任何一种不良地质都有可能使水利工程隧洞出现坍塌。膨胀性土也会对水利工程产生影响，造成塌方事故。施工过程中土体与空气接触，受水量的影响时而膨胀，时而收缩，易导致开挖时坍塌或后期出现结构体挤裂。此外，岩溶发育类等不良地质也是诱因。
2.2地形、地貌和浅埋原因
一些偏压隧洞施工过程复杂，隧洞开挖之后，使原有平衡遭到破坏，隧洞单侧应力过于集中，导致结构失稳，出现塌方事故。水利隧洞施工过程中有时候会遇到浅埋地形，隧洞开挖之后，对自成拱效应产生干扰，也会对原有结构产生破坏，使其失稳，造成坍塌事故。
2.3地应力影响
初始地应力与洞室围岩稳定密切相关，可通过现场实测，或者通过区域地质构造分析和相似工程类比方式得到地应力分别情况，并据此确定地下洞室选线和断面形状。
2.4设计、施工不合理
开展前期设计工作时，设计人员没有深入了解地层情况，导致在开挖方式的选择、支护参数的确定等方面存在问题；或者没有对隧洞开挖过程及其外部地质环境进行准确预估。这些设计方面的失误都会造成水利工程隧洞施工坍塌。同时，具体工程实践中未按规范对施工支护进行设置，施工过程缺乏连贯性，施工技术人员水平有限等都会导致坍塌。
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3水利水电施工中洞室开挖施工的安全技术
3.1施工准备
在工程的开展之前要做好准备工作，最开始应该做好的就是对于施工人员的培训，必须保障好每个施工流程的安全，只有让施工人员有了注意安全的意识，才能保证整个工程的安全，而且要对施工人员做技术考核，只有达标的才能参与施工，因为施工过程的危险性比较大，所以要定期对于重要的设备进行检修，及时更正可能出现的安全隐患。
3.2施工安全技术
在开挖洞室的过程之中一般会出现两个比较麻烦的地方，一是开挖的区域地质比较差，二是施工的空间太小，而且陡坡较多，会对现场的通信有较大的影响，还有对于风、水以及电力供应都会有较大的影响。多以要运用好安全技术，使施工能够顺利进行，可以从下面提到的几个方面开展：
3.3水电的布置
施工之中的供水和污水排放问题是需要着重考虑的，一般会将压力水通过饮水管引导到施工的作业面上，而污水则可通过钻机施工后留下的导孔统一排到下平洞中，然后集中排出；还有电力供应的问题，一般在施工过程中会将供电线路引导到施工的区域，连接到各种需要用电的设备。
3.4土方暗挖
开挖顺序需要按照在工程开展之前的设计图纸和施工计划进行，从而使施工能够顺利进行；要在施工开展之前检查施工区域的工作面，要保证工作面处于安全的状态；还应该及时清理洞脸处，及时锁口，应该在洞脸的边坡外侧设置好积石槽等设置。
3.5石方暗挖
开挖的位置最好选择在洞口和交叉的部位，洞口的削坡的开挖工作要尤为注意，开挖需要从上至下，不能出现交叉作业。在开挖工作完成之后要确认边坡上没有安全隐患，；在开挖钻孔之前，要对于作业面进行清理工作，钻孔方法选取湿法钻孔；在开挖的过程之中采用恰当的支撑措施保障好施工过程的安全。
3.6斜、竖井开挖
在施工之前的准备工作时应该在施工的现场周边修好排水和截水沟，防止有水流入井中。竖井的井口平台要比地面的高度高出0.5m，还应在井口和井底设置安全标示，如果在施工过程之中发现施工环境中有出现小范围的崩塌或者出现裂纹等现象，必须立即停止施工，对其采取相应的措施。
4水利隧洞工程开挖施工塌方处理
在水利隧洞工程开挖施工的塌方处理中要严格遵循“小塌清，先支后清”和“大塌穿，先棚后穿”的原则。其中“小塌清，先支后清”，主要指的是水利隧洞工程开挖施工的塌方量比较小，这时可以先将塌方顶部支撑牢固，之后再将塌方全部清除。但是要保证塌方顶部支撑牢固，否则很可能会出现继续塌落，掉块砸伤相关施工人员。通常情况下，隧洞在发生第一次塌方之后，塌方坑道两侧的边坡不稳定，如果这时不进行塌方顶部支撑而直接清理塌渣，就可能让塌方坑道侧壁失去平衡，从而造成再次塌方。“大塌穿，先棚后穿”主要是指水利隧洞工程开挖施工的塌方量比较大时，不能在短时间之内将塌渣全部清除，而且清除的难度比较大，不能尽快判断出塌穴的形状以及具体大小。在这种情况下，可以将塌方体看做松散破碎的地层，采用超前支撑的方法或者是采用开挖导坑的方法穿越塌方体。要注意在采用以上方法进行穿越时要将塌方部位的两端支顶牢固，以此避免塌方进一步延伸。在实际穿越时要运用插板法进行支撑，具体来说就是在导坑顶部运用插板插入塌方体之内，以此形成棚顶，之后再进行逐步开挖，并且在开挖的过程中考虑挖变衬砌。
结束语：综上所述，随着社会经济的不断发展，水利工程的建设规模也在不断扩大，水利隧洞工程对于水利工程建设来说十分重要。而水利隧洞工程开挖施工过程中会受到地质、环境以及围岩等多种因素的影响，有时还会发生塌方事故，严重影响施工进度。因此，在实际施工时要根据施工现场的具体情况，采用合理的施工技术进行施工。同时要采取积极的措施处理水利隧洞工程开挖施工塌方事故，从而保证水利隧洞工程的整体质量。
参考文献
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论文作者:洪一
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第19期
论文发表时间:2018/11/8
标签：隧洞论文; 水利论文; 水利工程论文; 工程论文; 地质论文; 过程论文; 围岩论文; 《建筑学研究前沿》2018年第19期论文;