小议水利工程隧洞施工技术

小议水利工程隧洞施工技术

孟祥龙

（葛洲坝新疆工程局（有限公司），新疆乌鲁木齐830049）

［摘要］隧洞施工包含隧洞进、出口边坡支护，隧洞的开挖与支护，调压井的开挖支护以及隧洞衬砌4个工序。本文着重从这四个方面探

讨水工隧洞施工技术。［关键词］水利工程；隧洞施工；施工技术众所周知，电力缺乏已经成为我国经济可持续发展的瓶颈，对中国经济的不断增长和社会进步已构成严重威胁。而隧洞的开凿因为受地质条件、施工条件以及安全稳定性等因素的制约而成为水利工程中的难题。本文从隧洞施工的四个方面入手，以中小型隧洞为例，逐一讲述隧洞施工中的技术方法。

水工隧洞大致分为四种类型，即小、中、大和特大型隧洞。其中，中小型断面在水电站及引水工程中所占的份额最多，故为水工隧洞之重。又因中小型隧洞具有单位长度开挖量少、出渣量少、受地质影响较小和安全支护比较方便等特点，设计施工方案时可采用标准方案或同类工程类比法。

1隧洞进、出口边坡支护

隧洞进出口设计应遵循如下原则，即“早进晚出”不刷坡或少刷坡原则。具体说来即对洞口山体尽量少刷坡，甚或不刷坡，注意保护周边工程的地址与水文环境。为了不破坏洞口处山体坡积层，不影响周边环境，便于运行期间检查维修，在条件允许下，可采用无洞门设计或斜洞门非挡墙简易洞门方案。开挖时，按照设计的洞脸开挖坡比进行开挖，边坡支护采用边开挖边支护的方法，在每一层岩石开挖完成后，对边坡不稳定的岩体采用锚杆支护，锚杆的长度、直径和锚杆类型根据实际情况选定，必要时可喷混凝土加强支护。

2隧洞的开挖与支护

2.1隧洞Ⅰ-Ⅱ类围岩的开挖与支护

隧洞Ⅱ类围岩的开挖采用全断面开挖，钻孔深度3.50m，循环进尺3.20m，开挖炮孔布置，施工时的爆破参数应根据现场爆破试验确定。

2.2隧洞Ⅲ-Ⅳ类围岩的开挖与支护

隧洞Ⅲ-Ⅳ类围岩的开挖采用全断面开挖，钻孔深度3.50m，循环进尺3.20m，开挖炮孔布置，施工时的爆破参数应根据现场爆破试验确定。

2.3隧洞Ⅳ1类（基本稳定型）围岩的开挖与支护

采用低密度、低猛度（根据实际情况调整）高威力的光面爆破炸药，周边孔间距、辅助孔间距是实际情况而定，使用非电毫秒雷管加塑料导爆管引爆，合适的循环进尺随机锚杆随掌子面跟进，支护和开挖同步施工既可以加快施工进度，又可以控制围岩变形，确保施工安全。

2.4隧洞Ⅳ2类（稳定性差型）围岩的开挖与支护

薄层至中厚层泥、钙、碳质板岩互层结构，岩层走向与洞轴线交角较小，且受水的作用局部软化，用手可将其掰成碎片，整体稳定性差。针对其特点，采用的施工工艺流程：全断面开挖→C25钢纤维混凝土封闭掌子面→格栅安装→超前支护、锁脚锚杆施工→喷C20混凝土。为减小围岩变形，首先用钢钎维混凝土封闭整个掌子面，然后在顶拱轮廓线外25cm处120°范围内打两排5m超前锚杆进行超前加固，超前锚杆相互搭接长度为2m，第一排超前锚杆仰角依据岩层倾角一般控制在15°~25°之间，锚杆外露部分与格栅钢架焊接，薄层状围岩通过此排锚杆形成整体。为减少软岩超挖量，第二排超前锚杆穿过紧邻掌子面格栅断面打入岩体，仰角为5°以内，通过两排锚杆串连而成的薄壁梁结构增加了其围岩抵抗变形能力，加大了开挖单循环进尺，循环进尺在1.5~2m之间。格栅钢架网喷C20混凝土紧随掌子面，其参数详见相关文献。

在有水地段进行喷射作业时采取以下措施:改变混凝土配合比，增

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20109加水泥用量，先喷干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐加水喷射。喷射时，先从远离出水点处开始，再逐渐向涌水点逼近，将散水集中，安设导管，将水引出，再向导管逼近喷射。当涌水严重时，设置排水孔，边排水边喷射。喷射作业分段、分片由下而上顺序进行，每段长度根据围岩情况控制在1~4m，喷射后4h方能进行爆破作业。

2.5隧洞Ⅴ类(不稳定型)围岩的开挖与支护

该类型围岩稳时间极短，爆破后即将产生塌方。采取的施工方法如下：

2.5.1地下水处理的施工方法

桩号间以线流、面渗和集中涌水的形式处理。渗流量之大足使岩体各项力学指标急剧下降，围岩稳定无法保证，施工人员也无法进入工作面。故开挖前用风钻、花管排水。

2.5.2断层及破碎带施工方法

由于围岩为软岩，拱和掌子面存在面状或线状渗水，致使开挖后的顶拱极易坍塌。防止坍塌的方法：1

）自掌子面沿轮廓线向前方岩体内打入φ50@20mL=6m的超前小导管，用支护好的钢支撑、打入小钢管和前方岩体形成的支撑体系临时共同承受顶部土体压力，在临时支撑体系的保护下采用浅孔小炮或风镐、挖掘机开挖，单循环进尺0.5~0.8m；2）在开挖出的轮廓面上立即喷射厚度为5~10cm的钢纤维混凝土封闭岩面，及时控制围岩变形；3）架设型钢、打锁脚锚杆，模喷混凝土封闭顶拱。

3调压井的开挖、支护

为制定合理的施工方案，必需要有可靠的地质资料作依据。因此，调压井开挖之前需开挖直径2米左右的圆型导井，一则帮调压井出渣，二则 …… 此处隐藏：544字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……