关于水利工程隧洞施工技术的探讨

关于水利工程隧洞施工技术的探讨
摘要：随着社会的进步与发展，人们越来越重视水利工程建设，水利工程建设
是我国基础设施建设中一个重要的大环节，因而在进行水利工程施工时，必须做
好每一个环节的施工，严格控制施工工序以及施工质量，保证水利工程的顺利进行。

在水利工程建设中，隧洞开挖以及支护施工是重要的施工组成部分，对于整
个隧洞工程施工具有重要的作用，因而必须做好隧洞开挖以及支护施工，保证整
个水利工程的质量。

关键词：水利隧洞工程；开挖施工技术；混凝土
1、利隧洞工程开挖施工技术
1.1全断面开挖施工技术
全断面开挖施工技术主要就是通过一次性爆破形成隧洞，之后在洞室内开展
支护施工。

全断面开挖施工技术的优势十分明显，主要表现为：在保证水利隧洞
工程开挖施工安全顺利开展的情况下，施工的工序比较少，而且施工的速度很快，能够保证施工进度。

另外，在实际施工的过程中不会受到外界因素太大的干扰，
在条件允许的情况下能够利用机械进行施工，这样就能够在很大程度上减少人力
资源的投入，在提升施工效率的同时还能够在一定程度上节约施工成本。

另外，
全断面开挖施工技术还能够保证一次开挖成型，这样对围岩的影响就比较小，有
利于围岩的稳定。

但是，这种施工技术在岩体坚固的隧洞中比较适用，所以在实
际施工之前要对施工现场的地质条件进行考察，确认地质条件良好才能够采用此
施工技术。

另外，实际施工过程中要根据施工方案的具体要求设计导洞的形状以
及尺寸。

1.2台阶开挖施工技术
台阶开挖施工技术主要有两种施工方法，其中一种是正台阶法，另外一种是
反台阶法。

在实际施工过程中采取何种施工方法要根据施工现场的实际条件决定，具体来说要根据围岩的具体情况以及洞室的大小等选择施工方法。

台阶开挖施工
技术主要适用于比较稳定的岩体和土层。

2水利隧洞工程开挖施工要点
2.1施工测量工艺
水利隧道工程在实际施工过程中需要开展相应的测量工作，这项工作需要专
业的测量人员进行，相关测量人员在开展测量工作时要对施工的具体情况进行掌握，再根据爆破设计的具体工程参数进行点布孔位。

另外，在喷混凝土之前要完
成水利隧洞开挖断面的测量工作，在测量时要注意将测量的间距控制在5m-10m
之间。

此外，还要严格按照相关要求定期测量洞轴线，测量完成之后还要进行复测，以此保证测量的准确性。

2.2钻孔施工要点
在水利隧道工程钻孔施工过程中要注意以下要点：首先，相关施工人员要按
照测量定出的腰线、中线以及开挖轮廓线等开展钻孔作业。

其次，在应用湿式风
钻钻孔时，要检查风钻的机身以及螺栓等是否处于良好的工作状态，如果发现问
题应该立即进行修理或者是更换，以此保证风钻能够正常运行。

最后，在实际钻
孔过程中为了防止超挖情况出现，应该使周边孔的外偏角严格控制在设备所能够
达到的最小角度之内，另外光爆孔的偏差要控制在5cm以内。

2.3爆破施工的要点
在水利隧洞工程开挖施工中爆破施工非常关键，直接影响着整个工程的施工
质量。

在爆破施工过程中首先要根据实际的施工情况设计爆破方案，在方案设计
过程中必须保证开挖断面的平整性和洞壁的平整性，同时要对炸药的用量进行严
格的控制，在最大程度上减小爆破对围岩的影响。

其次，在实际爆破施工之前，
要进行爆破试验，具体的爆破方案确定之后要上报相关单位，监理工程师审批之
后就能够进行爆破试验，通过试验的爆破效果对爆破的参数进行合理的选择。

同
时要根据施工现场的岩石性质以及岩石的级别变化程度适当地调整设计方案。

最后，要确定爆破的关键点，根据施工现场的围岩情况进行断面开挖，并且严格按
照爆破设计进行钻孔，钻孔的直径应该控制在38mm-42mm之间，并且要根据具
体的钻孔设备对炮孔的深度进行确定。

通常情况下都会选用防水乳化炸药，在钻
孔内主要利用非点导爆管起爆。

另外，周边孔最好使用不耦合装药，以此减少爆
破对周边围岩的振动。

3、工程概况
某水库位于某区的xx镇xx村境内，xx河xx与xx镇xx村交界处。

该水库工
程隧洞总长2499.1m，隧洞内敷设灌溉输水管道一条，直径800mm。

断面为城门
洞行，净空尺寸为2.44m×2.88ｍ（宽×高），其直墙高2.29ｍ，顶拱为120°圆弧，半径1.386ｍ。

直墙、顶拱和底板采用Ｃ20混凝土现浇衬砌，其中直墙、顶拱混
凝土厚0.4m，底板混凝土厚0.2m。

开挖断面为3.4m×3.58m（宽×高），隧洞直
墙设两排φ50mm排水孔，伸入围岩1.5m，排距1m，间距3m。

底板右侧设排水沟，排水沟尺寸0.2m×0.2m。

采用隧洞进口和出口两个工作面展开。

3.1开挖方式及配套机械
隧洞开挖采用光面爆破、全断面一次开挖成型的钻爆法开挖施工。

每个工作
面拟布置3台ＹＴ－28型气腿式凿岩机于工作面进行钻孔作业，上半部钻孔时搭
设简易施工台架。

供风由布置于洞口处附近的20m3电动空压气机通过Ｄ108钢
管供给。

供水通过洞外供给。

3.2钻爆方式
本设计以2.2ｍ×2.8ｍ马蹄形断面进行。

隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药，炮眼间距45～55ｃｍ。

采用间隔装药。

非电毫
秒导爆管雷管引爆导爆索，通过导爆索传爆起爆炸药，孔口用炮泥堵塞。

炮孔痕
迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹保存率达到80％以上，保证开挖面与设计
轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200ｍｍ，平均小于100ｍｍ。

围岩中不得有明显震动裂隙，不得有欠挖。

掏槽眼、辅助眼采用连续装药，
非电毫秒导爆管雷管起爆，φ32×200２＃岩石硝铵炸药。

装填系数0.7～0.85考
虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在2.0ｍ左右，掏槽型式采用直线方式，确保
掏槽效果。

按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵
塞或塌孔，然后按划定的区域装药连线各负其责。

装药顺序先上后下，先两侧后
中间。

导爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆。

3.3隧洞支护施工
本隧道初期支护设计采用了湿喷混凝土。

喷射混凝土在洞外采用集中拌和站
拌制，由混凝土输送车运至喷射点，由湿式喷射机施喷。

施工按初喷和复喷进行，开挖后检查无欠挖即进行初喷，安装好锚杆、钢筋网片及钢支撑。

根据施工经验，混凝土喷射机械采用康达ＰＨ－３０Ｂ湿、潮两用型喷射砼机。

在喷射混凝土施工前应根据设计要求，做好配合比，保证喷射混凝土的流畅。

喷射混凝土施工时用矿用斗车将骨料及水泥运至工作面，按配合比拌后用ＪＷ－
３７５强制式搅拌机拌合，ＰＨ－３０Ｂ型混凝土喷射机喷射混凝土衬砌。

喷射
混凝土施工之前，在岩壁上均匀打设短锚筋，用以检测喷射方向大致垂直于岩面。

一次喷至设计厚度，喷射作业喷射料束环形旋转水平移动，一圈压半圈进行扫射。

3.4洞身混凝土浇筑
根据设计要求，部分地段采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚度２５～３５ｃｍ不等。

钢筋根据设计要求在洞外下料、制作、编号，用窄轨平车运送至工作面。

钢
筋安装时，先进行测量放线并在岩面上打设短钢筋。

按测量点线架设架立筋，而
后本着先外后里、先上后下的原则分区进行架设。

混凝土浇筑混凝土衬砌施工采用全断面一次立模整体浇筑，浇筑长度为１２ｍ，接缝隙间用止水带止水。

混凝土浇筑先从一侧进料，待底板浇平后，两侧均
衡下料以避免模板变形，混凝土振捣采用插入式振捣器振捣。

两对称面至拱顶间
距为１ｍ左右时，开始封拱，封拱顺序由里向外。

结语
隧洞开挖施工对水利工程建设非常重要，由于其在施工过程中受到环境、地质、围岩等多种因素的影响，因此在施工前需要结合施工实际，选择合适的施工
技术，从而提高水利隧洞工程建设中的工程质量。

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