水利工程引水隧洞施工技术探析

水利工程引水隧洞施工技术探析

冯劲松

湖南泰华建设工程有限公司  株洲醴陵市   412200

摘要：近年来，合理开发利用地下水，完善水资源优化配置，将江河湖泊水系互联互通，逐渐引起社会各界的高度重视。引水隧洞作为水系连通的重要组成在水利工程施工中具有很强的专业技术，由于其复杂的地质环境，非常有必要深入研究隧洞的施工技术，其施工技术在很大程度上决定了工程的安全性及其投资效益，因此必须总结重点施工技术，积极引进新型技术以保证工程整体质量。

关键词：水利工程；引水隧洞；施工技术

1水利工程隧洞特点

隧洞是水利水电工程实际施工全过程中常见的一种。有两种常见类型：引水隧洞和污水隧洞。它们的类型不同，它们的功能也不同。隧道的使用可以有效避免不良的地形地貌标准，然后根据相应的线路，工作压力隧道可以有效地融入水利工程水位线和水电站引水渠总流量的连续变换。正常运行时，隧道不易被冻结物损坏。将其应用于引水隧洞工程，具有很好的简便性和安全性。

2水利工程引水隧洞施工技术的应用

2.1施工准备工作

引水隧洞工程施工前，应查明地表水水位线，结合软岩类型、基坑支护对策和地质结构的渗透性，明确提出科学合理的排水管道对策。在地表水充足的碎块破碎带或地表有灌溉渠道和水塘的隧道段，应提前钻孔，并采取一定的有效措施疏通地表水。为确保施工安全，施工中加强超前预报和超前基坑支护，进一步查明地质环境和地质构造，做好超前预报和预防工作，根据超前预报和主孔所开岩层及地表水的渗流情况，科学规范施工组织结构。为防止施工过程中发生安全生产事故，施工企业应当按照标准进行施工期变形监测。施工期间的收敛变形和拱顶基础沉降检测应根据岩体类型进行安排，检测频率按标准执行，检测状态应立即通知其他施工企业，确保施工安全。

2.2引水隧洞开凿技术

隧洞开挖是所有引水隧洞施工全过程的具体内容。隧道开挖前，相关人员应对施工区域内的隧道施工条件和工业设备进行调查分析。在此基础上，科学、规范地选择开挖工艺，确保引水隧洞开挖施工的顺利开展。在整个开挖过程中，一种常用的方法是全方位开挖法。该方法将应用于工程爆破技术的实际应用全过程。关键的工程爆破目标是所有区段。该实际操作的实施可以保证隧道施工的全线贯通。在整个工程爆破过程中，会释放大量的力，很可能对工程结构的稳定性造成危害。为了更好地最大限度地防止此类危害，相关人员必须在工程爆破前做好相应的基坑支护施工。全方位法在实际应用的全过程中耗时不长，不易危及工程项目的工期。如果施工区软岩较硬，可采用全方位开挖方法。

2.3隧洞支护技术

（1）锚杆施工。锚杆的孔距应根据设计规定和围岩条件确定，并做好标识。应提前用清漆进行标识。钻孔位置的允许误差为10cm。钻孔前应选择油炸麻花钻的规格。通常，应使用便携式28手动潜孔钻进行钻孔。如果选择“先注浆后插杆”的施工工艺，油炸麻花钻的直径应比锚杆直径大15mm以上。如果采用“先插杆后注浆”的施工工艺，油炸麻花钻的直径应比锚杆直径大25mm以上。孔底灌浆时，麻花钻直径应比锚杆直径大40mm以上。钻孔高度应在不同的设计方案中由不同类型的地脚螺栓控制。钻孔结束后，用高压风机盘管清除孔内的灰尘和炉渣。为避免塌孔，锚杆钻孔后应立即安装锚杆体和灌浆。根据软岩类型，当遇到软弱岩层、丰富多彩的地表水和破碎地质环境的断块和破碎带时，应根据施工现场条件，通过初喷混凝土或挂标喷混凝土进行封闭式，以减少软岩的暴露时间，然后安装地脚螺栓。当钻孔困难时，可选用自钻灌浆锚杆或爆炸滚锚锚杆。（2）钢拱架的安装和施工。钢拱架应按标准采用电焊或螺纹连接安装。由于施工场地狭窄，空间有限，采用螺纹连接。钢拱架在生产厂内按设计图纸进行生产加工，并在洞外进行试装。达到标准后，运输至工作台。钢拱架立柱的安装和使用应可靠。基本上不应站在岩层上，拱架和喷射混凝土的中间必须楔入密实。相邻钢拱架中间应与拉结筋可靠连接。每个钢拱架与锚杆连接，锁脚锚杆与钢拱架弯成L形，短边与钢拱架电焊紧密。焊接长度不得小于250mm。必要时，可采用加筋厚钢板连接锚杆与钢拱架，保证锚杆与钢拱架紧密结合。（3）锚喷混凝土施工。应根据隧道内的工作条件、隧道内的施工特点和综合生产工艺选择合适的湿喷混凝土机。本工程隧道直径小，工作台窄，施工期噪声、烟尘地质环境差。最好使用湿喷试验机。喷射混凝土前，应清除喷射表面的松散石块和边缘的石渣和沉淀物，并用高压水泵将喷射表面清理干净。鉴于地质环境破碎、承压水丰富多彩的位置，应采用塑料软管合理排放承压水，然后用高压空气进行清洗和喷洒。隧道喷射混凝土施工时，应按下支脚喷射混凝土、侧墙喷射混凝土和顶拱喷射混凝土的顺序进行，喷射混凝土应按断面和分循环系统进行。关键是解决各段交接处的喷射混凝土问题，喷射混凝土不得渗漏。特别是钢拱架与喷射混凝土之间的空隙应采用喷射混凝土填充，喷射混凝土的顺序是先喷射钢拱架与喷射混凝土之间的混凝土，在钢拱架中间喷射混凝土后，混凝土与钢拱架紧密包裹并覆盖在一起。混凝土喷射器喷嘴与待喷射岩石表面应尽可能垂直，喷射间距应调整为0.6m~1.2m。一次喷涂厚度调整在5cm左右，进行螺旋推进喷涂。第二层混凝土的喷射应在第一层混凝土喷射终凝前进行，直到达到设计方案的厚度，并且通常应在喷射混凝土终凝2小时后立即进行维护，工作温度潮湿、洞内水体丰富多彩的隧道段养护时间不少于7天，洞内软岩类型好、干燥浮躁的隧道段养护时间不少于14天。

2.4引水隧洞衬砌施工技术

支护工作的开展时间通常取决于软岩的可靠性。因此，在开展工作之前，为了合理、准确地测量隧道施工周围的偏移量，我们还需要充分考虑软岩结构的可靠性。为确保支护施工质量符合要求，相关人员应充分考虑以下几点：（1）水利隧道施工中的高层住宅建筑应满足相应要求，并应充分考虑中心线灯和总截面积。（2）在基坑支护过程中，基坑表面不能连续变形。（3）隧道施工的位移速率不易、速度很快，软岩结构的可靠性很强。

2.5隧道灌浆

（1）回填灌浆。混凝土结构支护顶拱应在洞身混凝土支护完成后进行回填灌浆，以填补洞身混凝土二次衬砌与拱顶喷射混凝土之间的空隙。回填灌浆钻孔应钻入岩石中。灌浆泥浆应分段系统进行。应灌浆第一个顺序的奇数排孔，然后灌浆第二个顺序的偶数排孔。灌浆工作压力由弱到强，直至灌浆管停止吸浆，灌浆完成5分钟。灌浆施工需要从拱底逐步推进到拱顶。同一断面布置的灌浆孔可全部或部分钻孔灌浆，也可依次钻孔两孔灌浆，孔间距应对称。根据设计规定，通过现场试验确定了拱顶灌浆的范围、孔、排距、灌浆工作压力和灌浆浆液浓度。在整个灌浆过程中，随时随地观察灌浆气压计和灌浆泵排量的变化，随时随地分析灌浆情况，避免堵浆管或跑浆，并做好灌浆记录，分析灌浆的实际效果。（2）预压灌浆。应在回填灌浆完成后7-14天内进行。灌浆模块按顺序数据加密标准划分，按“环间顺序、环内数据加密”标准执行。对于地质环境标准较差的区域，可添加三个层序。灌浆后7天进行质量检查。选择水压试验方法，检查企业在设计方案工作压力下的吸水率。检查孔总数不得小于灌浆孔总产量的5%。在设计方案要求的工作压力下，在10min内，灌浆孔内混凝土的水灰比为2∶1.如果泥浆不超过10升，则可视为合格。否则，应进行补充灌溉。

结论

综上所述，在水利工程建设中，引水隧洞是一项重要的施工内容，其施工质量关系到整个水利工程的社会经济价值。随着水利建设的发展，引水隧洞工程的数量和规模不断增加，相关施工技术也得到了很好的应用。在项目施工过程中，有关人员要注意对相关施工技术的管理，并在此基础上做好技术的优化和创新。此外，在整个施工过程中，相关人员还应进行相应的质量控制，确保水利建设工程质量，不断提高隧道施工技术水平，促进我国水利工程又好又快发展。

参考文献：

[1]葛明祖，陈真.水利工程中引水隧洞施工技术与质量控制措施[J].百科论坛电子杂志，2019(12):134.

[2]王逸.水利工程中引水隧洞的施工技术与质量控制分析[J].商品与质量，2020(18):292.