绥江县关村水库隧洞施工方案浅析

周志阳 石守坤

【摘要】随着我国经济的不断发展，缺水已经成为制约我国经济发展的重要因素。关村水庫是为解决南岸镇移民新址供水和农业灌溉而规划设计的综合性水利工程。

【关键词】水库；隧洞；施工方案

一、工程概况

输水隧洞进口布置在拦水坝坝址上游右岸，出口布置在桥沟头与梨子坪中间的山沟，输水隧洞全长1.946km，隧洞设计为无压洞，断面型式采用城门洞型，断面尺寸为1.5m×1.8m（宽×高），衬砌形式有带钢拱架的锚杆、钢筋网喷射混凝土联合支护、C25钢筋混凝土全断面衬砌等。输水隧洞进口采用方形卧管分级取水方式，断面尺寸0.8m。卧管上共设13级圆形断面取水口，直径d=0.4m，每级高差1m；卧管采用C25钢筋混凝土结构。

二、施工方案

1>钻爆方式

该隧洞设计以1.7m×1.9m城门型断面进行。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30-35cm。采用间隔装药，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150mm，平均小于100mm。围岩中不得有明显震动裂隙，不得有欠挖。

2>隧洞施工放样测量

施工测量放样贯穿整个施工过程，施工放样所采用测量点均以IV等控制网点为基础，原则上直接采用控制网点进行放样。必要时可进行加密控制，加密控制成果在报监理工程师审批核准后使用。

本标主要测量放样任务有开挖、砌筑、混凝土浇筑等的放样。测量放样质量直接影响工程施工质量，单项工程进行前将编写相应施工测量措施（或按监理要求编写）。施工放样的措施方案中均须作精度估算，满足要求后实施。

（1）工程施工开始前对所涉及施工区域地形资料进行复测，提供用于设计、结算、竣工等用途的地形图、断面图。采用计算机自动化成图技术绘制地形图、断面图。整个原始地形测量在监理工程师旁站下进行或联合测量，各种图式的绘制比例与监理工程师协商确定，成果经监理工程师认可后使用。

（2）开挖施工的测量放样一般直接设站等级网控制点上。利用电子全站仪的技术优势直接进行坐标放样，放样出实地的开洞点，为开挖面的平整和基础的准确提供有利的测量保证。

（3）混凝土施工放样前进行加密控制。放样完成后注意放样点间相互关系的检核，确保放样点的准确性。

整个放样过程严格执行规范和施工测量措施的要求，以确保测量环节的准确无误。

3>隧洞出碴

在隧洞开挖施工中，出碴工作也是关键环节，能否组织好出碴工作，对整个施工工期也起着决定性作用。该工程隧洞的出碴工作将主要采用各工作面4辆农用小拖拉机，出渣车辆的数量随隧洞掘进而增加，采用改装后的小型装载机装车，隧洞每掘进100m左右设置一处避车道，用于车辆避让及出碴停车用。

4>施工供风

该工程中应用的手持式凿岩机靠风动工具提供动力，施工时由各洞口设立空压机供风系统站强制供给。其设备动力根据同时工作的风动工具最大耗风量和管路漏风系数等，通过计算或实测确定，在本工程中使用的凿岩机每台的耗风量约为2.4m3/min。在施工中根据实际情况决定压风管道直径，准备管路中的阀门、弯头、三通等。管道的布设基本沿洞壁下沿与轻便道平行，直至施工作业掌子面，在铺设时，注意平顺，接头密封防漏。

5>施工供水

隧洞开挖施工用水包括湿式凿岩、喷雾洒水，砼施工用水等，供水时还必须保证水质达到要求。工程施工供水由各洞口上方的高位水池，通过洞内的供水管道供给，其布置与供风管道布设同一侧，如影响出渣运输时可平行布置于另一侧。

6>施工用电与照明

施工用电与照明电源采用现场已架好的电力系统供电，施工过程中，据现场情况再架设至各施工点和生活区的用电。为了防止停电，影响施工，还将各工作面配备一台发电机，其功率满足施工要求。在洞内施工用电与照明低压线路分开架设。为保证用电安全和管理，设有专业电工。

7> 通风、除尘

隧洞内爆破施工将产生大量的粉尘和有害气体，为了冲淡排除有害气体和降低粉尘浓度、加快施工进度就必须不断向工作面输送足够的新鲜空气。为此，将利用通风机和管道设施通风，尤其要加大排烟气压，以加快工效。通风用的轴流式通风机设置在洞口，通过风带向洞内送风。风带设置在不妨碍运输作业、衬砌作业的空间处，牢固地安装。另外，在洞内施工中可增设抽风机一台，通过管道抽风，与通风相结合的方法。在通风过程中的用风量，风速根据洞内施工情况而定。防尘：在隧洞施工中采取综合性的防尘措施，利用湿式凿岩、 机械通风，喷雾洒水和个人防护相结合，综合防尘。

8> 排水

该工程地层含裂隙水渗漏，因此，在施工中要考虑排水，另该工程的湿式凿岩、喷雾洒水等到将产生废水，也必须排出洞外。在渗水段挖集水井安装水管，用潜水泵抽排出洞外，总之，在洞身开挖过程中，必须配备以上辅助作业。

9>爆破安全措施

本工程隧洞爆破设计采用非电毫秒导爆管分段簇联磁电雷管引爆系统，爆破作业由持有爆破证的爆破员操作。

三、隧洞施工难点、重点及关键项目施工对策

隧洞开挖施工难度大，引水隧洞全长1946m，仅有两个施工工作面且开挖断面小（1.7m×1.9m），隧洞独头开挖施工工作面开挖距离长，隧洞开挖施工出渣及隧洞通风排烟难度大，处于中间里程段掌子面施工作业环境极差。本工程隧洞开挖地质条件复杂多以Ⅳ类围岩分布且隧洞地下水位高于隧洞底板高程，洞内有渗水，开挖隧洞成型较困难，开挖施工安全条件差，临时支护工程量大，隧洞掘进速度缓慢。

1>在不良地质段开挖施工过程中，采取短进尺、强支护、弱爆破、多循环的方式进行开挖，并及时进行临时支护，将开挖断面进行封闭确保施工安全。

2>严格控制开挖施工过程中的临时支护质量，确保施工安全。

3>由于施工独头工作面较长、隧洞开挖断面较小，为保障隧洞内通风、排烟，施工时在隧洞进、出口各布置一台0.8m3移动式风机，采用Φ400风管顺顶拱部位接至洞口以外，向洞外排烟。

4>由于隧洞地下水水位线在隧洞底板高程以上，隧洞开挖施工中洞内存在渗水、漏水及涌水，为保障施工安全，在开挖施工过程中每隔一定距离在隧洞边墙内设置集水井在集水井中安装抽水机，隧洞底部设置排水沟，将洞内积水引至集水井，通过抽水系统排至洞外。

根据总体规划原则，结合工程特点、施工重点、难点及现场条件，就施工布置、施工总进度、施工总体程序、关键项目施工技术方案、施工资源及施工配合与协调六个主要方面进行规划。

作者简介：周志阳（1987），男，汉族，河南省郑州市，助理工程师，主要从事土木工程结构设计方向的研究。