水利工程输水隧洞施工开挖及衬砌技术

水利工程输水隧洞施工开挖及衬砌技术

发表时间：2019-04-28T09:54:13.233Z 来源：《基层建设》2019年第5期作者：常亮

[导读] 摘要：随着水利工程的发展，工程的输水能力与要求均有不同程度的提升。

中国电建西北勘测设计研究院有限公司陕西省西安市 710000

摘要：随着水利工程的发展，工程的输水能力与要求均有不同程度的提升。在进行水利工程建设的过程中需要建设多个隧洞，以确保输水作业的质量与效率得以保障。隧洞开挖施工的难度较大，在此过程中需要运用各种施工技术来落实各项施工项目，进而确保输水隧洞工程施工的质量。

关键词：水利工程；输水隧洞；开挖施工；衬砌技术；分析

引言：我国水利资源分配的不均衡，导致了地区经济发展的不均衡。为此，国家为了促进干旱和缺水地区的经济发展，加大了对调水工程的重视。近年来，由于人们对新能源开发的重视，水利水电项目更是大量上马，这也促进了人们对水利工程施工开挖和衬砌技术的研发力度。做好水利工程输水隧洞的施工开挖和衬砌技术，不仅是水利建设领域研究的重点，也受到社会各界的广泛关注。

1.水利工程输水隧洞施工概述

在进行水利工程施工建设时，为了满足输水功能的需求，需要开展隧洞项目施工作业。在开展隧洞施工时，需要基于施工的实际情况来选择开挖施工技术以及支护技术，确保施工进度与质量，避免在施工过程中发生质量问题。在选择开挖与支护施工技术时，要重点分析隧洞岩石类型与断面，做好充分的施工分析。在进行开挖施工作业的过程中，则需要按照施工技术要点以及质量控制要点，加强施工作业管理，确保施工的质量与进度。

2.水利工程输水隧洞的开挖施工技术

2.1输水隧洞洞口开挖及支护施工

2.1.1洞口开挖土石方施工

输水隧洞的洞口开挖，是输水隧洞施工的首项开挖工程。输水隧洞的洞口开挖，将会导致洞口围岩稳定性降低，在洞口开挖过程中，极易由于出现偏压及地下水作用导致洞顶坍塌，因此，在输水隧洞洞口开挖时，一定要做好施工组织和设计，并提前进行洞口的排水系统施工。施工中要及时进行支护，并做好围岩的排水，避免出现洞口坍塌。由于隧洞的洞口施工会导致洞顶围岩出现偏压，带来极大的塌方危险，因此在洞口开挖施工时，可以先将洞口上方的土石方进行清除，减弱偏压作用力，以避免坍塌出现。此外，输水隧洞的洞口施工，应尽量避免使用大爆破的方法掘进，应尽量选择定点爆破，并在开挖过程中注意对松动的石块进行及时清理。

2.1.2洞口施工要避开降雨期，做好防护措施

水利工程输水隧洞洞口施工时，地下水的侵蚀将会使洞口围岩稳定性下降，带来洞顶塌方的风险。因此，在进行输水隧洞的洞口开挖施工时，要避免在雨季进行施工，并做好排水沟的设计和施工，避免雨水渗入底层，影响洞口围岩稳定性，带来塌方风险。洞口开挖过程中，一旦出现边坡滑动和开裂，要及时处理，将边坡放缓，保证边坡施工稳定性。在施工中，对边坡砂浆的强度要合理设计，并进行严格的混凝土配比实验，以保证洞口边坡的稳定性。

2.2输水隧洞的隧洞开挖施工

水利工程输水隧洞的开挖施工，根据围岩种类的不同以及底层稳定性差别，分为全断面开挖法、台阶开挖法、支撑拱法、核心支撑法四种施工方法。其中全断面开挖法适合Ⅰ、Ⅱ类围岩，台阶开挖法适用于隧洞高度较大的隧洞开挖，支撑法和核心支撑法开挖技术适合用于Ⅳ、Ⅴ围岩，区别在于施工顺序，支撑拱法的施工顺序为先拱后墙，核心支撑法的施工顺序为先墙后拱，在对Ⅳ、Ⅴ围岩选择开发施工方法时，一定要根据洞顶和侧壁围岩的特点，合理选择施工方法。输水隧洞开挖施工，一般都选择钻孔爆破法进行施工，在钻孔爆破时，一定要把握好钻孔的数量和位置，并对填药量进行精密计算，保证爆破即能达到施工设计要求，又不会影响围岩的稳定性。爆破参数可以根据相关的工程数据进行设计，也可以通过现场爆破试验设计。对岩石进行爆破时，应选择低密度、低猛度和高爆力的炸药。

3.水利工程输水隧洞施工砼衬砌技术

3.1输水隧洞的喷锚施工操作

在输水隧洞中开展喷锚施工操作是砼衬砌施工工作开展的基础。对此，在实践中要想提升其整体施工质量，就要保障施工输水隧洞中喷锚施工作业的整体质量。第一，输水隧洞的锚杆施工。输水隧洞在开展锚杆施工作业的时候，主要是对锚杆的具体类别、长短以及相关材质等因素进行科学合理地选择，对于其具体的钻孔机具以及实际方式等进行系统的设计，保障其合理性，保障钻孔位置、疏密度、内径以及深度与实际的设计相符合。在锚杆进行钻孔插入的工作之前，要对其进行系统的检查，进行极强除锈以及整直细节处理。第二，喷锚支护作业中的混凝土喷射施工操作。喷锚支护中混凝土喷射操作主要是对混凝土配比进行科学的设计，通过实验模式开展，保障其与实际的配比模式相契合。在进行具体的喷射方式选择过程中，要基于实际的养护能力对其进行合理地选择，做好围岩的清理工作，在执行喷射操作过程中，要保障其喷射的均匀性，避免在喷射操作过程中出现混凝土脱落以及开裂等问题，并针对存在的问题对其进行补喷。

3.2输水隧洞施工作业中砼衬砌技术

输水隧洞的砼衬砌施工操作主要就是为了减缓围岩受到水环境的侵蚀与影响，提升其整体结构稳定性的主要结构，在实践中与锚杆、围岩等相关内容共同构建了一个相对较为稳定的荷载结构的主要步骤。对此，在对其进行砼衬砌技术施工作业的时候，要提升其整体施工质量与效果。在进行水利工程输水隧洞施工应用砼衬砌技术的时候，要提升对喷锚支护质量的重视，并对实际的支护措施以及围岩稳定性等相关因素进行系统的判断，施工隧洞周边的位移速度明显下降，水平收敛速度与实际要求相符，相关支护表面没有明显的裂缝的时候，才可以进行砼衬砌施工操作。水利工程砼衬砌施工作业开展中要保障其中线位置、标高以及断面尺寸等相关数据与实际的设计需求相契合，在砼衬砌施工作业开展之前制定系统的排水以及堵水措施，进而保障衬砌表面不出现渗水等相关问题。在执行砼衬砌施工作业的时候要对其进行浇筑操作，根据先浇筑底板，然后再浇筑顶板、拱顶的操作顺序开展施工，衬砌材料要与实际的设计需求相契合，保障混凝土在衬砌之前处于搅拌的状态。在灌注操作过程中，要提升对灌注速度的控制，在边墙混凝土灌注合格之后，再进行拱顶混凝土的灌注施工。

3.3施工监测

水利工程项目在开展过程中要提升对现场监控操作的重视，提升对隧洞围岩的稳定性能、设计参数以及实际的施工方式等因素的重