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水利工程隧洞施工技术及处理措施分析

2020-08-31张又榕

写真地理 2020年18期
关键词:处理措施隧洞水利工程

张又榕

摘 要:目前有很多外部因素会对隧洞施工造成影响,从而增加施工难度,影响工程质量,保证隧洞施工安全性以及稳定性是水利工程建设中的重要内容,因此使得隧洞施工受到了较为广泛的关注。为提升隧洞施工质量及效率,应准确把握其施工技术和处理措施,本文将围绕这一内容进行分析。

关键词:水利工程;隧洞;施工技术;处理措施

【中图分类号】F426.9  【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733(2020)18-0125-01

目前我国水利行业发展速度较快,使得水利工程面临良好的发展机会,但也面临着一定挑战。随着行业快速发展,对于工程施工技术有更高要求,因此应该加强研究施工技术。尤其要重视水利工程中的隧洞施工工作,其为非露天作业,施工环境较为恶劣,这将会增加施工难度,对于安全性有更高要求,从而可知施工的前提是保证安全,基于此提升施工质量与进度,因此在隧洞施工中使用合理的措施确保隧洞施工安全非常重要,以此顺利开展工程施工工作。

1 水利隧洞工程类型以及特征

根据不同的隧洞功能,可划分为两种类型,一个是泄水隧洞,另一个是放水隧洞。其中泄水隧洞是指在水库中放出所需用水量,而泄水隧洞主要是与其他泄水建筑排沙以及宣泄洪水等工作进行配合;按照隧洞输水不同的水流性状,可将其划分为有压隧洞以及无压隧洞两种类型。有压隧洞会引发水电,有压隧洞一般为圆形断面或者是马蹄形断面,在运行中水流将充满整个断面,将会带给内壁一定压力,没有自由水面。而无压隧洞的作用是泄洪、施工导流以及排放水库泥沙等,通常为马蹄形、城门形和圆形断面,其输水时水流一般不会完全充满,会保持一定净空,存在自由水面。隧洞主要构成是进口段、出口段和洞身,一般进口段会设置塔式、斜坡式、竖井式的闸门以及拦污栅等;而洞身根据工程水流、地质以及施工条件来确定。无论是哪一种类型的隧洞,处于高流速状态时都将严禁同一段隧洞存在无压和有压的明、满交替运行情况,防止出现震动和空蚀问题。在水利工程之中隧洞工作条件和结构特性能够决定其深式过水建筑及地下建筑特征。通常情况下,蓄水枢纽隧洞进口处于水下较深位置,其适用性较强,可在高程不同处来放水和泄水,以此来满足各种使用要求。地下建筑物特征值指的是隧洞中的永久性衬砌以及临时性支护,因为开挖隧洞将会改变岩层平衡状态,为避免岩层一些部位和进出口有崩塌问题出现,需利用这些衬砌和支护保证其运行的安全性。

2 隧洞施工技术

开挖隧洞时应结合现场围岩种类选用相应开挖方法,施工原则是禁止欠挖和有效控制超挖,在保证质量和安全的基础上加快施工进度。施工前应有效分析岩石岩性以及隧洞断面尺寸,以此选用相应的开挖方法,较为常见的方法有以下两种。

2.1 全断面开挖法

这一方法主要应用在有较好围岩类别的隧洞中,优势是有较高开挖效率。在开挖后需及时封闭围岩,以此提升围岩稳定性。应根据施工组织设计开展施工工作,确保顺利、快速的开展施工工作。

2.2 导洞开挖法

这一方法是实际施工之中的台阶法开挖,在有较差围岩类别的隧洞中应用比较广泛,其优势是可保证开挖隧洞的安全性,在开挖之前需要明确开挖导洞的尺寸和断面形状。例如在围岩条件较差情况下可使用导洞施工方法,上下导洞可以分层次开挖,其中上导洞运用光面爆破,而下导洞使用预裂爆破。以此保证开挖具有较差围岩隧洞的安全性、合理性以及科学性。

3 隧洞施工处理措施

3.1 钢拱架施工

钢拱架结构是隧洞之中的承载机制,能够在围岩初期释放应力时及时支撑围岩,对围岩变形速率进行缓冲,钢拱架较为明显的特点是完成安装后能够承受荷载,以此来保证施工过程中的安全问题。通常在围岩类别比较差、开挖后岩石不稳定、岩石节理发育等部位应用钢拱架支护,进行钢拱架支撑时可配合使用锚喷支护,及时封闭裸露围岩可对围岩變形情况进行有效控制,避免受到变形过大影响而出现局部坍塌问题。

3.2 混凝土衬砌

衬砌指的是在完成一次锚喷支护之后,隧洞结构稳定性依旧无法满足隧洞长时间运行要求而进行的二次支护。通常在进出口段以及围岩类别较差部位使用衬砌支护,隧洞在衬砌后可以承受更大的水力冲刷,确保隧洞结构较为稳定。施工时应将岩壁冲洗干净,防止附着杂质对混凝土施工质量造成影响。

3.3 预防和处理隧洞塌方

开挖洞室过程中,因为存在不同的地质情况,有较差围岩类别的部位极易出现塌方掉块情况,这将在一定程度上影响洞室开挖,并威胁着施工人员的生命安全,针对这一情况,在施工中遇到地质条件较差情况时施工人员应该加大重视程度。通常在施工中可从以下几方面来保证施工安全。

3.3.1 缩短开挖进尺

在地质情况较差,有着比较严重的节理和裂隙地段,开展施工工作前应根据实际施工情况合理调整施工计划与方案,常用的方法是适当减小开挖进尺和单孔装药量。进行施工时应确保断面轮廓规整性,有利于为后期支护提供良好施工条件,将塌方等事故发生的几率降低。

3.3.2 观测隧洞情况

施工工作完成后应该及时观测围岩沉降以及变形等情况,并及时记录整理数据,对其中存在的变化规律进行分析,当地质条件比较复杂时,需在相应位置设置收敛仪,以此超前预报岩体是否稳定,为后期工作开展提供依据。

3.3.3 加强围岩支护

在隧洞施工中加强围岩支护是很重要的环节,可避免围岩在初期释放应力时出现变形情况,对围岩及时进行支护来避免塌方。支护方法较多,围岩类别不同以及时期不同所采用的支护方式也不同,需根据实际施工情况来分析,合理选择支护方法。

结束语

在水利工程中隧洞施工是很重要的环节,但其施工极易受到外界因素影响,施工工作具有较大风险系数。针对这一情况,需注重隧洞施工每一工序,做好施工细节工作,选择合理的施工工艺,提升水利隧洞的施工质量,以促进水利事业进一步发展。

参考文献

[1]刘贵,杨小辉.水利工程隧洞施工技术及处理措施分析[J].科技经济导刊,2020,28(19):84.

[2]林旭东.浅析水利工程隧洞施工技术及措施[J].中华建设,2018(01):136-137.

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