水利工程输水隧洞施工技术分析
2020-11-28
(中国水利水电第四工程局有限公司,青海西宁 810007)
0.引言
近年来,我国的水利工程隧洞的应用范围逐渐深化,从水利工程的隧洞施工特点来看,其工作难度相对较高,并且由于环境相对复杂,很容易受到外界因素的影响,出现一系列的安全事故。因此,相关的技术也需要进行不断的优化升级,从而更好地推动工程的建设。现阶段,水利工程的隧洞施工建设中还存在一定的问题,施工人员对于工作的重点内容、需要关注的问题并未给予足够的重视,从而导致在实际的工程中安全问题频发,对整个行业的健康发展都产生了一定影响。
1.水利工程隧洞简介
从水利工程隧洞建设的特点来看,主要是从水流的形态来对其进行分类。当前阶段,我国的水利工程隧洞主要可以分为水压力隧洞和压力隧洞两个方面的内容。其中,无压隧洞主要指的是在隧道保持水流的状态下,整个内部的水呈现了一个相对平衡、稳定的自由面,并且保持在未充水的状态中。在隧道中,其和无压的隧洞之间没有一个相对稳定的自由面和全状态。水洞作为隧道的主体,在不同风格、不同类型的隧道施工建设中,都发挥了不同的作用。在进行建设和设计的工程中,相关的工作人员必须充分的考虑到洞身本身的设计特点、结合当地的水文特点、地质构造特点等,对相关的影响因素进行了充分的调查和研究之后方可完成,从而有效提升整个工程的建设质量。在当前阶段的工作中,隧道的洞口主要包含了竖井、边坡和塔三个方面的重点内容。
2.水利工程隧洞开挖施工技术
2.1 引水隧洞开凿技术
在结合引水隧洞开凿技术进行施工建设的过程中,需要充分的考虑到隧洞的开凿在此过程中的基础性作用。在正式施工之前,需要根据相关的工程需求,对施工环境周围地区的地质形况、投入到施工中的设备使用状况、隧洞的围岩、断截面的面积等内容进行充分考虑之后,完成整体的工程设计。该技术的应用主要包括了全面开凿法和导洞室开凿两个内容。其中,全面开凿法主要指的是在完成了一次段面的爆破之后所形成的隧道。需要注意的是,这种方式的隧道在施工之前,必须要确保整个内部的隧洞都已经贯通。否则,将无法开展正常的施工。在实际的工程之后,可以结合工程具体的需求,完成对隧洞施工范围的扩展,从而达到加快施工建设速度的目的。当前阶段,这种开凿的方法主要是被使用在一些围岩较为坚硬的地质环境中。其次,便是导洞室开凿的方法。从其特点来看,因为其需要从整个围岩的上部断面开始施工,从而完成导洞的内容。另外,还需要严格按照施工隧洞的大小、形状等相关的内容,完成整个隧道的开发和开凿。为此,需要相关的工作人员在充分的了解到整个施工环境的基础之上完成,从而有效的达到降低工程难度,提高工程效率的目的。在此基础之上,按照前期的设计要求,在边坡防线上进行相应的施工安排。如果在洞口的开凿过程中,发现其出现了滑动或者开裂的现象。可以借助放缓坡度的方法达到提升边坡稳定性的目的,从而更好地提高工程建设的质量[1]。
2.2 引水隧洞排水系统施工技术
当前阶段的排水工作中,主要包含了对隧洞顶部、洞口和其他的一些坑口部分的排水。从其积极作用来看,这种前期的全面性的排水工作的开展能够营造良好的施工环境,从而有效避免地表水下渗或者冲涮现象的发生。首先,在开展实际的工程中,还需要严格记录各个隧洞的出水位置、水质的成分及其相关的出水量等方面的内容。这些数据的有效记录和保存,能够为后期的工作提供充足的数据保障。其次,可以有效借助大数据系统的优势,将前期的各种数据和参数等相关的信息完成了收集和记录之后,上传到数据库系统中。这样,如果在后期的工程中出现了相似的问题,能够根据这些信息进行科学、有效的解决,从而更好地推动整个工程的建设与发展。再次,如果在进行前期的调查和研究中发现部分的地区存在着积水较为严重的问题,需要安排相关的工作人员开展排水处理的工作[2]。
2.3 喷射混凝土施工
在现阶段的施工建设中,主要还是会利用到大量的混凝土材料。从其特点来看,强度性较高、使用寿命长是其最为明显的特征,这也成为了这种材料得以被广泛应用的重要原因。在实际的工程建设中,主要是通过喷涂的方式,来达到对目标区域的有效控制。因为隧洞的结构相对复杂,为此,在进行混凝土喷涂的过程中,便需要综合考虑到多方面的影响因素。其中,湿喷作为现阶段喷涂工作中最主要的一种应用方式,显然已经成为未来喷射设备发展的一种主流。从其优势来看,具备了明显的性能稳定、成本较低、施工质量高的特点。为此,在今后的工作中,若想有效发挥出湿喷机的积极作用,更好地推动隧洞施工的稳定开展,必须要充分考虑到细化的沙子对其产生的影响。根据机器的特点进行分析,影响其性能的主要因素包含了型砂的质量、细化度、含水量、粒含量等方面的内容。在开展正式的喷射工作之前,需要对主要的施工区域进行清洁式的处理,包括对施工现场的杂物、一些沙子的杂质等方面的内容[3]。另外,因为部分的岩层构成特点和其内部的结构相对较为复杂,还需要对其进行特殊化的处理。比如:有些岩石在进行了水中之后,很有可能会出现泥浆喷发的现象。对此,相关的工作人员需要在工程的前期完成对施工现场的淤泥清洁处理,从而创造相对安全的施工环境。在开展实际的喷混凝土技术的应用过程中,必须要严格按照设计图纸中的相关内容,完成对整个施工的操作。
2.4 洞身的支护技术
在当前阶段的工作中,主要采取的是衬砌施工技术和开挖的方式来完成永久支护方面的内容。两种施工技术的应用场景不同,其产生的效益也存在着一定的差异。其中,在利用衬砌支护技术的过程中,需要充分考虑到围岩的和断面的稳定性对其产生的影响。如果发现出现了结构不稳定的问题,需要借助到锚杆支护方式的优势,完成对工程的支护,从而更好提升整个结构的稳定性,为后期的工作创造安全的施工环境。
具体的工作流程主要包含了几个方面的内容[4]。(1)结合不同的工作面的特点、隧洞的结构特点等相关的内容,选择合适的支护方法。(2)从开挖深度的方面进行综合性的考虑,选择分阶段的施工方式,将整个工程根据其施工特点、技术操作的要求和特点等相关内容,划分出不同的施工阶段,从而有效提升整个工程的施工效率。(3)建立完善的监督体系,安排专业的工作人员对现场设备的使用参数、设计参数等内容进行监督管理,以此来更好地提升整个工程的建设质量。(4)在开展正式的施工之前,需要安排专业的工作人员,结合围岩和周围的基本情况,完成对相关内容的检测和分析。将这些数据和相关的参数记录在档案中,为后期爆破工作、回填工作的有序开展提供科学的数据支撑,从而更好地提高施工的效率。
3.结语
在新时代的背景下,隧洞的施工技术也发生了相应的改变。在今后的工作中,相关的工作人员要充分认识到各种新式施工技术和施工设备的积极作用,并根据实际的工程特点,选择合适的施工技术,从而更好地推动水利工程的输水隧洞工程的有序开展。另外,工作人员需要加强学习,提高自身的专业素养,能够合理地应用各种施工设备和技术,发挥积极作用。