水工隧洞施工技术与常见问题处理措施

2016-10-19木合塔尔

水能经济 2016年5期

【摘要】隧洞施工，可对水利工程整体施工效率构成直接的影响。所以，应合理的使用隧洞施工技术，以便发挥其最大的作用，推动工程的整体发展。为此，对隧洞施工技术的分类进行概述，对隧洞施工中常见的问题进行分析，并制定了相关的处理措施，现进行具体的阐述。

【关键词】水工隧洞；施工技术；常见问题；处理措施

隧洞，属于水利工程的主要方式，当前被广泛应用于工程中。水利工程施工的过程，合理的使用隧洞施工技术、施工方法进行施工。可有效的提高工程整体施工质量、施工效率。因此，应充分发挥隧洞施工技术的最大作用，以推动工程的可持续发展。

一、隧洞施工技术的分类概述

（一）隧洞开挖施工技术

1 隧洞进出口边坡实行开挖，应通过具体的洞脸开挖坡比进行合理的设计，开挖的过程应对边坡情况，如是否存在滑动、开裂等情况进行检查。主要需将坡度放缓，以确保边坡的稳定、安全。

2 隧洞横断面最低尺寸，为圆形断面内径在1.8m之上。而非圆形断面高度应高于1.8m，宽度需在1.5m以上。合理的使用挖掘设备、架钻台车、钢模台车等进行施工。断面的大小，需结合具体工程经济情况进行分析。为保证施工的安全、建筑物体的整体安全，在隧洞金东钱，应将施工洞外建筑，确保洞脸的稳定后，还能确保施工的安全系数。水利工程隧洞进行施工的过程，应严格按照具体的工程要求，实行洞室开挖禁止欠挖、超挖，径向超挖值，应控制在10cm之内。然后，将全部的松岩块应全部清理干净，进行超挖回填经相同标号的混凝土进行回填。

3 隧洞II、III类围岩的时候，应通过全断面进行开挖施工。IV和V围岩区域，可通过全断面的方式进行开挖，若全断面开挖存在一定的困难，应实行短台阶法进行施工。

4 使用钻爆的方式，实行隧洞开挖施工阶段，需采取光面爆破施工。实际施工的过程，应对爆破实行合理的编制和设计，结合爆破图表、说明书等，进行施工。并结合爆破的效果，在第一时间进行相关数据的修整工作。

（二）隧洞锚杆施工技术

1 结合具体的设计标准、围岩状况，明确孔位的具体位置，同时做好相关的标记。开孔部位的偏差应控制在10cm之内。实行钻孔施工前，应将钻头的大小选择好，通过注浆——插杆的程序。孔口注浆的过程，钻头直径和锚杆直径应相差30mm左右。孔底注浆的时候，钻头直径、锚杆直径需差50mm左右。钻孔深度通过不同锚杆施工，同时相关的规定也存在较大的差异。完成钻孔施工后，将孔内岩粉、积水彻底清理干净。

2 IV及V级围岩、特殊地质围岩实行开挖隧洞施工，锚喷支护应紧跟开挖工作面，喷—锚—复喷，喷射混凝土的厚度应在60mm以上，锚杆施工的过程应在喷射混凝土，达到终凝180min施工。

3 锚杆杆体露出岩面的长度，应比喷射混凝土的厚度大。

（三）隧洞喷射施工技术

结合工程量、施工进度的要求，以及施工工艺的流程等，选择适宜的喷射设备，首选为湿式喷射机，因为黄砂可对细度模数和含水情况、含泥量有较高的标准。施工的过程，需做好黄砂的质量控制工作。喷射混凝土之前，需将开挖面浮石、墙角石渣和堆积物质彻底清理干净，采取高压风对岩面实行清扫。隧洞喷射混凝土的时候，底拱—边拱—顶拱的流程实行分段、分次施工，并实行喷射施工。不同路段间相互结合位置、结构接缝位置，均需做好有效的处理，防止产生漏喷的情况。喷头、受喷岩石面保持垂直，这时可实行螺旋式喷射施工，喷射的距离设置为1.0m。一次喷射的厚度，应控制为3cm，第一层喷射混凝土达到终凝的效果，第二层喷射需在第一层完成喷射混凝土，达到终凝后施工，直至达到工程对设计厚度的要求。若终凝时间为60min之上的时候，可通过高压水将其冲理干净，在实行第二层喷射施工。喷混凝土终凝120min后，可实行喷水养护施工。养护的时间应在1w以上，基础工程的养护时间应在2w以上。气温达到50°C，禁止实行喷水的养护施工。必要的时候，可通过保温、防冻的措施进行施工。

（四）隧洞衬砌施工技术

结合四周移位量测的结果，对围岩的稳定进行评判，以明确衬砌的具体时间。衬砌施工的过程，应于围岩、支护变形达到稳定的情况下，进行施工。此外，隧洞衬砌的方式、斷面形状、断面大小和内水压力、防渗标准，以及施工方式、运行要求、支护情况等，存在着紧密的联系。通常情况下，衬砌为平整和锚喷衬砌、混凝土衬砌、锚喷及单层衬砌、预应力混泥土衬砌。隧洞穿过断层和破碎带、纵井交接位置时，易于发生较大的相对变位。衬砌应实行加厚设置，主要设置的内容为横向变形缝，于围岩地质条件统一洞身位置设置施工缝。结合浇筑、温度收缩等因素，明确沿洞线分段的尺寸，多通过10cm的底拱、边拱，顶拱环向缝

不需实行错开。

（五）隧洞回填灌浆施工技术

混凝土、钢筋混凝土衬砌顶部位置，应实行回填灌浆施工。主要的目的为对混凝土衬砌、拱部岩面空腔实行填充，以规避完成通水后，拱部塌方将拱圈砸坏的情况出现。回填灌浆的孔距和排距、灌浆压力、回填灌浆范围，以及隧洞衬砌结构型、运行等情况，均存在较大的关联。

1 回填灌浆的过程，需于衬砌混凝土为65%以上设计强度下，进行施工。

2 灌浆压力，需结合施工现场灌浆试验，进行全面的分析。土洞钢筋混凝土衬砌的过程，需合理的使用低压灌浆，压力值应设置为0.15MPa。岩洞钢筋混凝土衬砌时，应将压力控制在0.5MPa之内。

3 灌注需实行分区设置，经两个次序施工，后序孔应作为钉孔，完成一序孔的灌注工作后，再实行二序孔的灌注。施工的过程，需于较低的一段—较高的一段进行推进。相同区段，相同次序孔，应实行完全灌浆。同时，可通过单孔分序进行钻金施工、灌浆施工。

二、隧洞施工中常见的问题及处理措施

（一）断层、破碎带的处理措施

隧洞穿过断层区域，施工的难度会受到断层性质、破碎带宽度填充物的海水性能、断层活动性和隧洞轴线、断层构造线的方向等影响。与此同时，施工阶段会对围岩破坏程度构成严重的影响。工序进行衔接的速度、施工技术处理措施是否合理，均會对工程整体施工效率构成严重的影响。隧洞轴线临近垂直构造线方向的时候，断层较小且破碎带宽度较窄，含水量也非常小。这时，条件非常便利，能够按照随挖撑担当隧洞轴线斜交方向，隧洞穿过破碎带长度，同时侧压力比较大，需将拱墙衬砌提高，在第一时间实行封闭，保证断层带内充填软塑状断层。通过拱—墙的方式进行施工。若断层带易于破碎，应合理的使用马口进行开挖，若断层区域产生较多涌水，通过排堵结合的方式，做好施工重点部位和施工技术的控制工作。

（二）隧洞蒲水的处理措施

渗水量较少的时候，经堵排结合的方式，主要采取加强拱墙衬砌结构的方式，于拱部衬砌厚度外，合理的设置透水软管、边墙盲沟，确保其相互达到相通的状态，将引水为隧两侧的水沟。拱墙衬砌工作风，应合理的设置横向止水条，避免产生涌水异常现象。针对大量涌水地段，可经劈裂灌浆作为主要处理的技术，实行劈裂灌浆固结施工。

（三）塌方的预防和处理措施

为避免塌方产生，应确保施工的安全，并在较短的时间进行挖进施工。相关的施工人员需给予施工安全予以重视，施工前结合具体的设计内容，做好地质的勘察，并结合实际的施工方案，对施工中存在的异常应解释进行分析和处理，以便能及时调整具体的施工方案。

1 短开挖处理

针对岩性发育较差的区域，因给指定针对性的施工控制方案，以便能够及早完工，多人开挖施工，以确保施工断面的完整。

2 加强观测的力度

现场水文地质和工程地质，均需做好实时的量测、观测，并找到其产生变化的规律。结合具体情况，制定针对性的措施，对复杂区域的地质结构进行处理。

3 强支护的处理

强支护，可有效的实现预防塌方现象，支护施工可有效的消除塌方。施工过程，采取管棚小导管进行注浆，也能够实现预防塌方的情况。

总结：

隧洞施工的过程，为降低施工难度，节省工程成本并提高施工整体效率。施工阶段，应结合具体的施工方案、工程要求，找到施工中存在的问题，并通过水工隧洞施工技术进行合理的处理。以此，规避工程中常见的问题，推动水利工程的良好发展。