水利工程隧洞施工技术及处理措施论文

水利工程隧洞施工技术及处理措施论文

摘要：文章针对现代水利工程隧洞施工，结合西藏某地区水电站实例，从隧洞开挖施工、钢拱架施工、衬砌施工三方面分析了隧洞施工技术及其要点，提出了相应的处理措施，并介绍了有效预防和处理隧洞塌方的方法，旨在为工程的顺利实施提供可靠的技术支撑。

关键词：水利工程；隧洞开挖施工；钢拱架施工；衬砌施工；水电站

如今，水利工程正迎来全新的发展局面，但也面临着许多的考验，使得施工质量逐渐成为人们关注的焦点问题。为满足人们的迫切需求，为社会提供更加优质的服务，还需进一步加强水工程的施工技术研究。隧洞是水利工程的重要建设环节，其施工质量与工程好坏有着直接的联系，所以应对其给予足够的重视。在实际的施工过程中，由于会受到外界各种因素的影响，使得隧洞施工的难度较大，对于隧洞施工，支护是保证施工质量与安全的重要前提，如果未对支护给予高度重视，将有可能引发塌方等严重的事故。因此，应根据实际的工程情况，采取有效措施保障隧洞施工安全，确保工程顺利实施。

1工程概况

某水电站位于西藏某地区某倾多镇，距倾多镇12km，距某城43km，下游距河口20.5km，是波得藏布干流四级开发的第三级水电站，上接热西水电站，下邻朱西水电站，坝址以上流域面积为2453km2，多年平均流量为132.0m3/s。多年平均悬移质含沙量为0.036kg/m3，为少沙河流，多年平均总输沙量为18.0万t。

2隧洞开挖施工技术

在对隧道进行开挖的过程中，应根据工程的施工情况选取适宜的开挖施工技术，从而在确保施工进度的基础上，有效提升开挖质量，避免欠挖等问题的发生。在选取具体的开挖施工技术时，应对隧洞围岩的类型、断面进行充分的分析和了解。一般而言，在实际情况中较为常用的开挖技术主要有两种：

2.1全断面开挖法

这种开挖技术适用于围岩情况较为良好的隧洞中。如果围岩的质地较硬，可采取钻爆的方式形成隧洞，然后再进行必要的支护施工。全断面开挖的主要特点为可以大幅提升施工效率，在保证施工质量的同时很大程度上缩减施工周期。在实际施工过程中，应严格按照相应的组织方案进行施工，以免受到交叉施工等问题的影响和干扰。

2.2导洞开挖法

这种开挖技术与全断面开挖的不同之处主要为，首先需要在隧洞的断面上实施开挖，然后根据具体的设计方案确定导洞的具体尺寸与形状。这种开挖技术更加灵活，可以在施工中对前方的地质情况进行探明，利于隧洞排水，还能为后续的隧洞通风等提供一定便利，此外，这种开挖方法的爆破施工效果更加明显。

3钢拱架施工

用于隧洞支护的钢拱架有许多种类型，较为常用的两种为工字钢形式与格栅形式。根据隧洞断面的轮廓，对钢拱架实施加工，同时通过放样制成弯曲的模型。严格按照设计要求完成加工的钢拱架，需要进行组织试验，以明确其尺寸等参数是否满足设计要求。在加工过程中，为确保钢拱架满足实际要求，其外围的轮廓误差不得超出3cm，平面翘曲度不得超出2cm。钢拱架单元需指明其单元号与类型，并尽量存放在干燥无水的地方。保证钢拱架外围包裹足够厚的保护层，喷浆厚度达5cm之后再进行安装。如果隧洞围岩与钢拱架之间存在间隙，应在缝隙处垫上一个垫块。定位筋连接钢拱架与围岩，在实际情况中尽可能使用锚杆进行定位。在上述准备工作均已完成之后，即可开始安装，安装的施工流程如下所述：第一，人工安装分片钢拱架，在隧洞的掌子面组装钢拱架，同时拧紧连接螺栓。第二，在安装之前，需要对掌子面进行全面的检查，同时对钢拱架底端的残渣进行挖除，然后使用石块或方木对高度进行调整。第三，钢拱架完成校验之后，每隔2m加固一次，确保钢拱架与围岩完全贴近，无法贴近的"地方需使用石块等进行充填。对于安装而言，焊接是十分关键的工艺，其施工要求为：（1）焊接施工前，需对接头进行检查，确保接头满足相应规范的要求；（2）焊接过程中所用的焊条、焊剂等材料必须符合相关规定，其性能、型号等都需与设计要求相匹配；（3）焊接施工开始前，需要对焊接的位置进行全面的处理，清除锈迹、油渍，确保焊接完成后不会出现缺口等现象；（4）焊接施工开始前，应结合具体的施工条件开展试验工作。

4隧洞衬砌施工

4.1衬砌施工设备

本工程采用C20混凝土进行衬砌施工，隧洞的衬砌结构如图1所示，衬砌工艺选取组合模板，混凝土搅拌机选用JG500，由人工进行上料，分别在进口处、出口处、支洞口处进行混凝土材料生产。结合本工程隧洞的实际特点与现有的生产力，每仓的长度确定为10m。为满足施工质量要求，采取混凝土泵送顶模的方式。浇筑施工过程中，需根据不用情况采取相应的振捣设备进行捣固密实。隧洞衬砌施工前，需先对洞身实施冲洗，以此避免附着的杂质影响正常施工。

4.2钢筋的制备与安装

施工人员应按照图纸与规范制备钢筋。钢筋的规格必须满足后续绑扎与焊接施工要求，搭接双面要求接头的实际长度不低于所用钢筋直径的4倍，主受力筋的长度不得低于其直径的20倍，受接筋接头的长度不得小于其直径的30倍。钢筋在使用前必须进行除锈，钢筋绑扎要做到牢固、均匀，同时还要为后续施工留下一定保护层。

4.3模板安装

钢筋绑扎施工完成且通过质量验收后即可开始模板安装。模板安装的流程为：（1）安装前对模板进行检查，模板不得存在形变、不平整等情况，检查合格后在其表面均匀涂抹脱模机，安装必须紧密牢固，相邻两个模板间的接缝应严密，否则将会影响后续施工；（2）在混凝土强度达到总强度的50%时，拆除模板；（3）对于非定型的组合式模板，应先对其中心进行调平，然后检查模板的中心是否与隧洞中心重合，如不重合应进行调整。

4.4混凝土浇筑施工

（1）为确保混凝土材料质量，禁止在施工中随意更改配比，在施工前应进行试验，严格控制误差；（2）尽可能缩短混凝土的运输时间，以防止出现离析等现象，如果混凝土出现离析、沁水等现象，应视作废料进行处理，禁止再次使用；（3）此次施工的混凝土坍落度应严格控制在8～14cm之间，在运输前，应对导管进行检查，以防出现漏浆。泵送应保持连续性，导管中的残留浆液应及时清理，以免堵塞导管；（4）浇筑施工中应安排专人对现场进行监督和指导，及时发现不当之处并进行有效的整改。浇筑完成后应由监理人员负责验收。在对第一层基岩进行浇筑时，需要在浇筑面先铺上一层厚度为2～3cm的水泥砂浆层，以确保混凝土可以更好地黏结，有效防止脱落问题的发生，为隧洞的后续施工奠定良好的基础。

5隧洞塌方处理及预防

有效防止隧洞塌方是切实保证隧洞施工安全和质量的关键所在，所以施工人员应对其给予足够的重视。施工开始前，根据地质勘查结果，结合工程实际情况与具体要求编制一套详细且全面的施工方案。施工阶段中，需要对隧洞的实际情况进行动态监测，并根据监测的结果和施工反馈信息对施工方案进行相应的调整和修正，以此有效提高方案的可行性与科学性，起到有效预防隧洞塌方的作用。除此之外，从施工的角度讲，还需做好以下三个方面的工作：

5.1缩短开挖进尺

对于岩性发育情况相对较差的隧洞而言，在施工中应制定一套可靠且行之有效的进度控制计划，爆破施工中尽可能减少实际装药量，并做到放小炮或直接不放炮。在现场施工条件允许的情况中，可采取多人开挖的方式，但要保证断面的规整性，为隧洞支护施工奠定良好的基础，有效降低塌方等事故的发生几率。

5.2随时观测隧洞情况

隧洞施工过程中，应对施工现场的地质条件与水文地质进行定期的量测与观察，深入分析二者的具体变化规律，根据规律制定一套针对性施工方案。如果实际情况的地质构造情况较为复杂，则需在适当的位置埋设收敛计，以便对岩体实际稳定性进行超前预报，为施工提供可靠依据。

5.3切实加强围岩支护

加强围岩支护不仅是隧洞施工的重点环节之一，也是有效预防隧洞塌方问题的关键举措，及时且正确地设置围岩支护可以从根本上消除隧洞塌方。支护方法也有许多种，不同时期、不同类型的围岩所适宜的支护方式也会有所不同，施工中需要结合具体情况酌情处理。

6结语

总而言之，隧洞施工质量是决定水利工程好坏的关键，由于施工影响因素较为复杂，所以在实际的施工过程中时常会出现一些问题。为此，应在充分考虑各项影响因素的基础上，制定科学合理的施工方案，把握每一个施工的细节，关注施工质量控制，确保施工技术发挥出真正的作用。此外，施工人员还要进一步加强安全意识，强化施工管理，提升自身的技术应用水平，做好灵活应变，规范施工，进而从根本上提高水利工程隧洞的施工质量。

作者:扎西顿珠 单位:西藏自治区水利电力规划勘测设计研究院

参考文献:

[1]崔佳．试分析水利工程隧洞施工技术及措施[J]．价值工程，2014，（32）．

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[3]陈晓玉．对水利工程隧洞施工的几点认识与思考[J]．吉林农业，2014，（20）．

[4]杨克珊．水利工程隧洞施工的几点认识与探索[J]．建筑工程技术与设计，2014，（10）．