水利工程隧洞开挖技术施工工艺

水利工程隧洞开挖技术施工工艺

哈德力别克·马吉提

新疆水发建设集团有限公司 新疆乌鲁木齐 830000

摘要：在水利方面，隧道开挖施工无疑非常重要，具有社会价值较高，与其他隧洞开挖项目相比，虽然影响因素不同，但在开挖过程中存在管理和内容问题，缺乏控制和数据分析，这将导致工程质量下降。水利工程隧洞开挖的建设具有较大的应用价值和高度的复杂性，需要大量的资金和技术支持。由于外部因素的影响，传统开挖方法不能适应社会建设的需要，为了适应建设的需要，有关部门必须进行技术监督，以提高对开挖过程的认识和重视。为此，我们研究了开挖的施工技术，科学有效地提出了质量管理措施，以提高安全系数，降低风险，满足不同的技术要求。

关键词：水利工程；隧洞开挖；施工技术；质量控制

在水利工程中，隧洞是重要的施工现场，隧洞施工可以满足当地水利工程的要求，也可以根据地质、水文、地形等特点进行调整和改进，也是隧洞施工中最重要的问题之一，为了保证工程质量，我们必须注意合理运用现代施工技术，以保证水利工程的整体质量。

一、隧洞工程施工作业前的准备工作

在施工人员事先控制隧洞开挖的同时，根据隧洞施工的要求进行技术交底，并根据设计图纸的要求进行测量放样，以确定轴线、边界、深度、坡度、桩等。在开挖过程中，排水系统将根据隧道施工现场的地质，水，地貌，地形和水流量进行整合永久性。为了将隧洞的挖掘工作区相关排水系统布置，截水沟做好，开挖层需要一个临时排水沟，开挖面需要倾斜坡度，使工作区将雨水、围岩渗水、工作区水、废水抽排引排。在开挖过程中，有必要实时监测稳定性，是否有块、裂缝与滑动，如有立即停止对周围岩石的开挖和施工。为了保证施工工作的连续性，保证所有接卸设备的稳定运行，所有进入设备的机器必须在开挖作业以前进行维护和保养，以确保机器和设备的正常运行。

二、水利工程中隧洞开挖作业的技术要点

1.测量放样。在隧洞开挖施工期间，应进行全面到位的现场放样和测量，以确保数据和程序的准确性。工作者必须具备必要的知识并满足工作要求。人员应严格遵守设计方案、孔的具体位置、操作参数等细化与明确。以确保整个测量放样过程的标准化，安全和可靠性。在测量放样过程中，人员应按设计要求进行测量和隧洞轴线复测，测量放样以满足精度的要求。

2.选择隧洞线路。首先要考虑工作场所情况，确定硬岩地基中隧洞的位置，避免在丰富地下水、严重破碎带区选择隧洞位置位置。隧洞进出、口选择平稳岩石没有滑坡，而不是将它们设置在平稳岩石的基础上，以建立隧道的入口和出口。隧洞线路的盈利应尽可能短直，以减小工程量和成本，减少水头方面损失，为实际施工提供可靠的保护。如果工作场所规格仅限于施工，则要求转弯，半径应不小于5倍洞口直径、洞宽、两条相邻隧洞间岩石的厚度一般应为隧道直径和洞宽的三倍。

3.钻孔施工。通常，专业工作者必须严格遵守施工方案钻孔作业，如果钻孔作业主要涉及湿式风钻，操作人员应对整个湿式风钻进行全面详细的监控，以确保所有部件符合相关操作要求，不会造成堵塞、带上作业，湿式风钻一旦出现故障，必须及时更换零件，一旦出现问题，必须进行维修。为了避免超挖出现问题，还应严格控制周围孔的外角，以确保它们在设备可以达到的最小角度内。一般来说，应严格光爆孔以及挖槽孔之间的偏差，以确保所有均不超过偏差数值，误差不能超过炮孔位置的偏差规定的数值。

三、水利工程隧洞开挖施工技术的运用

1.全断面开挖。主要是用来一次钻爆开挖整个断面成洞，全洞贯通或掘进达到距离，结合施工暴露时间和实际作业可以衬砌与支护，这种技术一般是应用于围岩的最佳状态。如果挖处比较坚硬岩石需要一次性钻爆，可以支护操作。该技术的特点是容易施工组织和干扰不大工序作业，挖掘速度快，技术障碍严重。使用这种技术时，可以使用垂直或台阶掌子掘进，这取决于隧洞断面的大小和设备的性能。台阶掌子掘进，它将断面整个上层和下层分开，上层掘进必须与下层保持一定的距离。为了便于渣处理，上层不应超过2～3.5米，上层和下层同时爆破，通风和散烟应及时排除上台阶，往下台阶同时扒渣，出渣下台阶时上台阶钻孔作业。由于这两种空面条件下为下台阶爆破，可以减少炸药用量，该技术在水利工程中的应用可以在一定程度上加快施工速度，提高隧洞效率，同时保证施工质量的前提，有效地控制整个施工周期。

2.导洞开挖。该方法是在平洞的断面上小断面的洞室先开挖(导洞)先导作为，并将其延伸到结构的整个部分。该技术提供了巨大的设计灵活性，可以根据施工现场的地质特征显着改善排水，地质处理和隧洞通风。根据导洞的顺序和开挖顺序，它们导洞专进和并进分为。导洞专进主要针对整个贯通导洞后，扩大了大部分位置，增加了地质知识，改善了洞内的通风。一般来说，实施二次配置通常需要大量的工作，材料，金钱和时间，除非在某些复杂的地质条件下，否则通常不使用这种方法。导洞并进方法主要包括钻10~15m开挖导洞，然后同时开挖导洞和断面。这种设计技术通常应用于复杂地质条件下具有大截面尺寸和全断面开挖复杂结构。

3.支持锚杆支护。杆柱通常由金属，木材，聚合物或其他材料组成，这些材料在打入之前孔洞内岩体预先钻好，使用特殊其头部、杆体地基和尾部托板结构，或将围岩和稳定石结合起来，以产生悬吊、组合梁、补强效果。开挖方式因隧洞而异。如果围岩质量好，钢筋网片锚杆外挂设并混凝土喷射中。如果岩石开挖，并且不稳定性土层及断面时，则应在随机支护操作应用锚杆或超前锚杆，混凝土衬砌支护施工再实施。

4.钻孔灌浆。在施工过程中，操作人员必须严格遵守隧洞施工要求，回填、固结并采用实施灌浆方法。防止漏水，当顶拱回填灌浆时，它被分成不同的区段，每个区段45米距离。灌浆是在在钻孔之后作业的。在灌浆中，灌装压力应严格控制，完毕回填灌浆可固结灌浆，但间隔应控制在7-14天内，适合固结灌浆孔梅花型，视孔序编号而定。

5.混凝土衬砌。是一种永久性的支护结构，沿着隧道洞身钢筋混凝土和其他材料建造，以防止围岩变形或倒塌。在衬砌混凝土施工时，应注意以下几点。首先，必须在施工前实施勘测，岩石的属性了解和掌握，只有这样你才能更好地实现混凝土衬砌施工。在输水隧洞中，降低了位移速度，水平收敛速度和拱顶位移，以满足混凝土衬砌要求，并确保支护表面没有可见的裂缝。其次，混凝土衬砌必须是连续的，首先底板浇筑再顶板浇筑与拱顶建筑。

6.排水施工。在隧洞开挖过程中，如果无法排水，会严重影响隧洞施工甚至隧洞塌陷，因此有必要充分考虑排水问题。隧洞中的水通常来自钻孔和裂隙水，应集中在裂隙水中，特别是在植被丰富的山区和降水量大的地区，排水可以通过两种方式进行。平洞与上坡洞在施工前，排水方案必须制定科学的，一般来说，排水沟可安排在洞中部或一侧。有必要确定风水电管路等设备的位置，以便它们不会相互干扰。下坡洞排水，如果施工期间排水正常，则可以通过传统的机械方法从将水排出。当大量的涌水时，大流量设备必须使用的排水设备，以确保施工人员和机械的安全。

7.爆破施工。是水利隧洞施工中最常见的爆破技术，施工人员必须对岩石厚度和开挖量进行系统而全面的研究，以降低爆破风险。同时，在手风钻打孔爆破过程中，岩石的厚度应小于6cm，以减少钻头的磨损效果。此外，有必要制定科学可行的建设计划，并在此基础上开始建设。在侧墙和底部下保留了特殊的保护层，爆破后开始修缮工作。结束修缮后，保护层应整平，使隧洞表面平整光滑。具体爆破作业必须严格遵守有关规定，确定爆破参数试验开展，优化相关参数，避免施工中可能出现的问题，保证施工人员的生命安全。

8.岩爆施工。在岩爆实施作业时，需要处理断面的喷水，沿着轮廓开挖施工锚杆孔洞做好，检查孔深，循环间距等参数。此外，在二次循环超前锚杆孔与处于错位前一排孔洞状态，在夹角60-75°之间方向与掌子面，进行注水作业超前锚杆孔洞内，注水时间并确保，岩石得以软化才能更好地保证。最后，进行安装超前锚杆，一定的位置孔洞外预留，实施焊接锚杆和钢筋片作业，以避免爆碎片崩落问题。

四、水利工程隧洞开挖施工质量控制

1.提出了洞挖质量质量管理措施。隧洞开挖的方法和程序应根据实际施工条件，地质条件，厚度，衬砌断面、隧洞长度的不同要求来确定。这应该在比较项目成本和技术方法的基础上决定。隧道开挖轮廓线应提前测量放样标准，要考虑各种因素，根据设计要求可增加设计误差和测量误差，但不能超欠挖。对于每次开挖，隧洞都会监测出水量、岩体软硬和地质条件，以确定周围岩石的稳定性。开挖后，应根据施工标准和施工频率对周围岩石进行测量，监测测量结果，并及时调整施工方法。

2.控制爆破质量。控制爆破质量的关键是钻孔精度、深度和临空面，以提高操作精度，实现爆破技术的效率。此外，为了控制装药量，避免多装、少装，必须在爆破前仔细控制雷管连接爆破参数，通过调整爆破试验来确定，不能有人在300m爆破区方圆，以保证爆破安全性。

3.钻孔、灌浆施工质量控制。位置、浆液质量和控制灌浆量对钻孔灌浆质量有很大的影响。在灌浆过程中，灌浆速度离不开隧道结构和质量控制，质量控制因素。为了更好地控制混凝土材料，同时灌浆输送，可以提水泥砂浆先输送较少，以增加泵送管道的湿度。在施工过程中，我们经常遇到打击泵送管弯管处，以避免堵塞泵送管。

4.质量控制隧洞支护。是防止隧道塌方关键技术，稳定隧道结构可以加快施工速度，保证工程安全。塌方不同类型对应于处理方法不同，可能需要多种综合不同的处理方法。地下工程塌房具有非常复杂的后果，因此没有明确的清理措施标准，处理是基于对现场施工的具体分析。但是，基于我们前人在施工领域的经验，可以为不同类型的塌方开发特殊的处理预案。

综上所述，水利工程隧洞开挖过程非常复杂，可能受到各种因素的影响，轻微的疏忽会导致安全事故，严重影响整个水利隧洞开挖工程的质量和速度。因此，有必要根据现场实际情况提前做好隧道施工准备，并进行准确的技术规划，以保证隧洞施工质量，减少安全事故，提高水利工程实际施工过程的安全性和稳定性。

参考文献:

［1］顾世.小型水利工程隧洞开挖施工技术［J］．居舍，2022(11):55－57.

［2］范赫.水利工程输水隧洞施工开挖与衬砌技术研究［J］．东北水利水电，2021，39(09):26－27+35.DOI:10.14124/j.cnki.dbslsd22－1097.2021.09.009.

［3］王运.水利工程隧洞开挖施工技术研究［J］．河南科技，2021，40(01):63－65.

［4］世王榴.分析水利工程引水隧洞开挖支护施工技术［J］．科技创新导报，2021，15(10):31－32.

［5］黄那.水利工程施工中边坡开挖支护关键技术研究［J］．城市建设理论研究(电子版)，2021(30):179.

［6］王华.水利工程隧洞开挖施工技术分析［J］．四川水泥，2021(08):178－179.

［7］李阳松.水利工程隧洞开挖施工技术与质量控制［J］．冶金管理，2020(11):108－109.

［8］李瑞.探讨水利工程施工中边坡开挖支护关键技术研究［J］．城市建设理论研究(电子版)，2021(30):179.