水利水電工程隧洞開(kāi)挖技術(shù)探討

郭丙有

摘要：針對(duì)水利工程的隧洞施工技術(shù)，要對(duì)其進(jìn)行深入探討，更好的完善這門(mén)技術(shù)，這些對(duì)隧洞質(zhì)量、安全有著重要的影響，同時(shí)有關(guān)部門(mén)要多多與外界進(jìn)行交流合作，對(duì)其進(jìn)行深入研究，探索方法引進(jìn)新的施工技術(shù)，將隧洞的施工技術(shù)得到更好的提升，以更好加快水利工程建設(shè)，讓我國(guó)的水利工程走向新輝煌。鑒于此，本文主要分析水利水電工程隧洞開(kāi)挖技術(shù)。

關(guān)鍵詞：水利水電工程；隧洞開(kāi)挖；技術(shù)

1 隧洞開(kāi)挖施工技術(shù)

1.1 全斷面開(kāi)挖法

這種開(kāi)挖技術(shù)適用于圍巖情況較為良好的隧洞中。如果圍巖的質(zhì)地較硬，可采取鉆爆的方式形成隧洞，然后再進(jìn)行必要的支護(hù)施工。全斷面開(kāi)挖的主要特點(diǎn)為可以大幅提升施工效率，在保證施工質(zhì)量的同時(shí)很大程度上縮減施工周期。在實(shí)際施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相應(yīng)的組織方案進(jìn)行施工，以免受到交叉施工等問(wèn)題的影響和干擾。

1.2 導(dǎo)洞開(kāi)挖法

這種開(kāi)挖技術(shù)與全斷面開(kāi)挖的不同之處主要為，首先需要在隧洞的斷面上實(shí)施開(kāi)挖，然后根據(jù)具體的設(shè)計(jì)方案確定導(dǎo)洞的具體尺寸與形狀。這種開(kāi)挖技術(shù)更加靈活，可以在施工中對(duì)前方的地質(zhì)情況進(jìn)行探明，利于隧洞排水，還能為后續(xù)的隧洞通風(fēng)等提供一定便利，此外，這種開(kāi)挖方法的爆破施工效果更加明顯。

2 水利水電工程隧洞開(kāi)挖技術(shù)

2.1 隧洞進(jìn)、出口邊坡支護(hù)

錨噴支護(hù)在邊坡支護(hù)中使用較為普遍，主要是針對(duì)開(kāi)挖完成后的不穩(wěn)定巖質(zhì)邊坡實(shí)行的錨固措施。在鉆孔時(shí)應(yīng)該選用易掌握的、較為經(jīng)濟(jì)的鉆具，此外則是采用Aliva噴漿機(jī)噴混凝土加以鞏固。在對(duì)隧洞口的設(shè)計(jì)上講究“早進(jìn)晚出”不刷坡或少刷坡。詳細(xì)地說(shuō)就是對(duì)洞口附近的山體，通常情況下盡量不要刷坡，施工的同時(shí)也要注意保護(hù)其周?chē)牡刭|(zhì)和水文環(huán)境，在隧洞施工中為了使洞口處山體坡積層和周邊的環(huán)境能夠得到很好的保護(hù)，工作人員可在一定情況下采用無(wú)洞門(mén)設(shè)計(jì)或斜洞門(mén)非擋墻簡(jiǎn)易洞門(mén)方案，以便在運(yùn)行期間對(duì)其進(jìn)行檢查維修等。

2.2 隧洞的開(kāi)挖與支護(hù)

對(duì)隧洞口邊坡開(kāi)挖時(shí)需要依據(jù)所設(shè)計(jì)的洞臉開(kāi)挖坡比來(lái)實(shí)行，當(dāng)對(duì)進(jìn)、出口洞臉和兩側(cè)邊坡進(jìn)行開(kāi)挖時(shí)，盡量少挖或不挖，特殊情況下應(yīng)實(shí)行邊開(kāi)挖邊支護(hù)的方法；而隧洞橫斷面的最小尺寸，圓型斷面的內(nèi)徑以及非圓形斷面的高度在一般情況下都不宜小于2.0m，后者的寬度也不宜小于1.8m。在隧洞施工中需選用掘進(jìn)機(jī)、架鉆臺(tái)車(chē)、鋼模臺(tái)車(chē)等實(shí)用型設(shè)備，還應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析其斷面尺寸。進(jìn)入隧洞之前，為了鞏固洞臉和確保洞口施工的安全，此時(shí)可先施工洞外建筑，如明洞、暗渠等。眾所周知，在水利工程隧洞施工條規(guī)中有一條規(guī)定，嚴(yán)禁欠挖洞室，并應(yīng)嚴(yán)格控制超挖，超挖的徑向值不宜大于20cm，且要清除所有松動(dòng)的巖石碎塊，必須用同種混凝土進(jìn)行超挖回填，且不予計(jì)量。詳細(xì)來(lái)說(shuō)，對(duì)那些基本穩(wěn)定型的圍巖的開(kāi)挖與支護(hù)要注意所選用的炸藥類(lèi)型，應(yīng)采用低密度和猛度且高威力的光面爆破炸藥，根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定制周邊孔間距、輔助孔間距，另外支護(hù)和開(kāi)挖的相結(jié)合，既可加快工作進(jìn)度，又可以控制巖石受損，而且還能有效解決施工安全問(wèn)題；還可以采用全斷面中的開(kāi)挖-C25鋼纖維混凝土封閉掌子面-格柵安裝-超前支護(hù)、鎖腳錨桿施工-噴C20混凝土的施工工藝來(lái)對(duì)性差型的圍巖進(jìn)行開(kāi)挖與支護(hù)。在這之中尤其需要注意的是在有水段進(jìn)行噴射的作業(yè)環(huán)節(jié)中應(yīng)該以遠(yuǎn)離出水端的管道作為噴射起點(diǎn)，然后在逐漸逼近涌水處，待散水匯集后，便可架起導(dǎo)管，將水導(dǎo)出，再于導(dǎo)管處噴射。

2.3 隧洞的支護(hù)與襯砌

對(duì)隧洞進(jìn)行支護(hù)時(shí)，應(yīng)考慮圍巖質(zhì)量、洞內(nèi)作業(yè)、隧洞大小、開(kāi)挖方法及支護(hù)原料和設(shè)備等多方面，常用的對(duì)隧洞的挖掘方式有全斷面、各臺(tái)階、先導(dǎo)洞開(kāi)挖和眼鏡法開(kāi)挖這幾種。而針對(duì)這幾種對(duì)隧洞挖掘的保護(hù)措施有噴混凝土、錨噴混凝土、錨網(wǎng)噴混凝土、格柵鋼架?chē)娀炷?、混凝土襯砌、鋼筋混凝土襯砌等方法。

在中國(guó)目前的工程中，應(yīng)采用復(fù)合式支護(hù)襯砌方法作為隧洞的支護(hù)襯砌結(jié)構(gòu)體系來(lái)對(duì)中小型隧洞進(jìn)行支護(hù)。也就是說(shuō)根據(jù)洞身圍巖的實(shí)際情況進(jìn)行的一次支護(hù)，可采用聯(lián)合或者分別采用噴、錨、網(wǎng)、鋼拱架和管棚等方式來(lái)進(jìn)行支護(hù)，在鋼筋混凝土襯砌時(shí)可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)二次襯砌。而隧洞襯砌的方式與很多條件有關(guān)，如與斷面形狀大小以及其運(yùn)行條件有關(guān)，而且襯砌也有許多種形式。具體來(lái)講，就是在隧洞通過(guò)一些斷面、軟弱破碎帶以及一些豎井交接處時(shí)而導(dǎo)致隧洞出現(xiàn)較大變化時(shí)，襯砌就必須進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)；施工縫的設(shè)置地段要求應(yīng)該處在圍巖地質(zhì)條件比較均一的洞身段進(jìn)行設(shè)置。而且沿洞線(xiàn)的分段長(zhǎng)度要根據(jù)澆筑能力和溫度收縮等因素來(lái)確定，采用的都是確定長(zhǎng)度的底拱和邊拱，注意保頂拱的環(huán)向縫。

3 水利水電工程隧洞開(kāi)挖質(zhì)量保證措施及安全措施

3.1 質(zhì)量保證措施

為保證開(kāi)挖施工質(zhì)量，擬采取以下措施。①施工中嚴(yán)格按施工圖紙及相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求操作，配備專(zhuān)職質(zhì)檢人員對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全程控制。②進(jìn)行爆破試驗(yàn)，確定合理的鉆爆參數(shù)，保證基巖開(kāi)挖質(zhì)量。③保證鉆孔的精度，對(duì)鉆孔孔位、孔向、深度都要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。④爆破裝藥時(shí)，一定要按經(jīng)爆破試驗(yàn)調(diào)整確定后的爆破參數(shù)進(jìn)行。

3.2 安全措施

①認(rèn)真貫徹“安全第一、預(yù)防為主”的方針。②所有參加施工人員必須接受崗前培訓(xùn)，否則不準(zhǔn)上崗，特種作業(yè)人員必須持證上崗。③按設(shè)計(jì)裝藥量、結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝藥，堵塞要密實(shí)，堵塞長(zhǎng)度要夠。④設(shè)報(bào)警器報(bào)警，并派人警衛(wèi)，爆破區(qū)300m以?xún)?nèi)不準(zhǔn)有人。⑤在施工區(qū)和施工道路上設(shè)置足夠的安全標(biāo)志和安全信號(hào)，確定最小安全距離。

總之，我國(guó)自改革開(kāi)放以來(lái)，科技發(fā)展迅速，水利工程也不例外，經(jīng)過(guò)多年改革，其施工技術(shù)已經(jīng)日趨完善。在隧洞開(kāi)挖工程中，受地形、地質(zhì)的影響，隧洞開(kāi)挖的難易程度也隨時(shí)變化，很多隧洞開(kāi)始挖掘時(shí)一般都是1、2級(jí)土，直接用挖掘機(jī)開(kāi)挖隧洞進(jìn)口，待開(kāi)挖到?jīng)]有滑坡體和巖體破碎帶，露出新鮮完整巖體時(shí)才開(kāi)始具體洞身的挖掘。本文的研究也就顯得十分的有意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉建銘.水利水電工程施工中隧洞鉆孔爆破技術(shù)研究[J].建材與裝飾，2015，（46）：235-236.

[2]羅玉梅.探究邊坡開(kāi)挖技術(shù)在水利水電工程中的運(yùn)用[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015，（05）：111-112.