小断面引水隧洞开挖及支护技术要点研究

刘承鑫

摘要：小断面隧道在操作过程中因为其洞径相对较为狭小，在施工作业操作中大型的机械无法充分的发挥自身的效能与作用，对此要通过科学合理的方式对其进行相关工作的布置，只有这样才可以有效地缓解隧洞围岩的干扰问题，提升整体的施工进度。

关键词：小断面;引水隧洞;开挖;支护

在进行小断面引水隧洞开挖及支护作业时，必须要加强对各项技术要点以及手段的控制，强化技术交接要点的分析，进而缩短工期，降低成本，保障小断面引水隧洞开挖及支护作业整体质量与效果。

1小断面引水隧洞开挖技术要点

1.1 施工道路布置要点

小断面引水隧洞开挖施工中，要结合道路实际情况，合理布置施工作业道路。多数小断面引水隧洞为出渣道路，洞外直接与临时施工道路对接。为此，有必要结合道路交通状况，在洞内每隔200m 合理布置错车道，以确保道路交通顺畅，避免交通拥堵。

1.2 开挖施工设备选择要点

为确保小断面引水隧洞施工顺利进行和工程质量，选择合适的开挖设备是必要的。常用施工设备包括风钻、翻斗车、移动模式空压机等。要重视施工设备性能检测和验收，详细开展设备基本情况调查，科学进行设备的各项系统设置，选择综合性能优良的设备，提升机械设备作业精准度，为施工顺利进行和小断面引水隧洞施工质量提升奠定基础。

1.3 施工供风的有效控制

在进行小断面引水隧洞开挖作业时必须要合理设置通风装置，在洞口周边进行通风站的设置，通过移动类型的空压机供风作业，保障各项工作的有效开展。

1.4 小斷面引水隧洞开挖工作

在进行小断面引水隧洞开挖作业时要综合项目的实际状况合理进行工作面的设置，同时开挖施工，这样可以合理控制工期，提升资源利用效率。

2小断面引水隧洞支护技术要点

2.1安装钢支撑的主要要求

提前加工好的钢筋运至作业面进行安装， 上层钢筋网安装前要焊制钢筋架立， 其间距、排距要能够满足现场载荷。架立支撑筋一端焊接在下层钢筋网上， 对于下层钢筋网来说， 可以使用垫块支撑。钢筋安装可以根据先弯后直的原则进行。同时， 安排专业技术人员根据图纸进行现场指导绑扎、焊接， 对于特殊部分要进行满扣绑扎、焊接。绑扎要确保牢固、不变形.焊缝要饱满， 且长度满足相应要求， 钢筋安排完成后要有专人进行验收， 验收合格后方可开展下一步工作。

2.2喷射混凝土施工的主要方法

1 ） 要埋设好喷厚控制标志， 并设置满足要求的通风、照明， 然后对喷射使用的机械设备、管线进行检查， 确保现场施工正常， 要处理好渗水面， 准备充足的材料;

2 ）严格按试验配比进行拌和， 搅拌时间要充足， 拌和要均匀， 对于拌和料运输要做好防雨 、防污措施， 严格控制其存放时间;

3 ）施工前要将开挖面的浮石、墙脚的石渣、各处的堆积物进行有效凊除， 然后使用高压风水枪冲洗喷面， 并设置相应的排水措施;

4 ）对于现场喷射施工来说， 可以通过分段、分片方式， 自上而下进行喷射，避免回弹料覆盖未喷面，分层喷射后， 前一层混凝土终凝后才能喷射后一层， 喷射作业严格执行相应的操作规程。

2.3采用管棚法进行支护

钻孔采用潜孔钻机， 施工前要控制好孔位、打设角度、立轴方向。检查合格后方可开钻， 管棚孔径根据设计要求进行选择， 施钻过程中要随时记录各段围岩情况， 施钻完成后使用高压风进行凊孔。在检查钻孔、打管质量过程中， 要画出草图，将对应孔位进行编号， 逐孔检查并填写记录。送管钻孔完毕后及时进行凊孔、钢管顶进， 钢管采用丝扣接长， 注意同一截面接头要错开。压水试验注浆前， 先调试好注浆设备， 检查管路是否畅通， 并做压水试验， 记录好用水量、压力、流量等参数。注浆材料采用水泥砂浆， 注浆压力应逐步升高， 达到设计终压后继续注浆10min 以上， 并记录好每孔进浆量、注浆持续时间等数据。

2.4 挂网施工

在作业开展中，其大多应用的是锚杆或者另打插筋类别的锚筋，钢筋网要在整个开挖面进行铺设操作，在岩面混凝土喷射之后再进行钢筋网的设置以及安装，钢筋网与壁面的实际距离为3～5cm左右，在锚杆的位置要通过焊接的方式将挂网与锚杆尾部进行固定，保障其与初喷层紧贴，然后在通过混凝土的喷射对其进行覆盖，钢筋混凝土的厚度要≥2cm。

2.5花栅格构架施工

在进行小断面引水隧洞支护施工作业时会遇到一些地质环境相对较为恶劣的地域，在这种状况之下要想提升其施工作业的安全性，保障成型断面的稳定性，必须要综合围岩具体状况合理控制，系统的选择支护方式与手段。而花拱架方法作为一种较为有效的施工作业，其主要材质就是螺纹钢筋，宽度数值在17 cm 左右，高度数值为12 cm 左右，在小断面引水隧洞支护施工作业中主要就是利用“S”形螺纹钢筋进行焊接作业，是一种柔性的支撑体。在小断面引水隧洞支护施工作业中应用可以综合具体的周长决定长度，常规状况之下花拱架底座钢板数值为200 mm×200 mm×200 mm。在进行拱角开挖施工作业过程中，要综合实际状况适度拓展范围，为花拱架与相关钢支撑底座放置奠定基础，而对于在施工作业中没有办法形成的拱座位置，可以通过打插筋、填补混凝土等方式强化完善，在整个施工作业中其主要的工艺手段就是焊接处理。

3总结

在引水隧洞衬砌施工作业开展中，因为其自身的断面小、施工方案相对较为复杂导致其相关施工开展困难，对此在施工过程中要提升对小断面引水隧洞的开挖以及相关支护施工的重视，加强对其控制，进而为相关小断面引水隧洞的实际施工作业开展奠定基础。

参考文献：

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[2]池明阳，韩纯杰.Ⅳ～Ⅴ类围岩开挖大直径隧洞支护设计[J].贵州水力发电，2011，06：21-23.

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（作者单位：四川省水利电力工程局有限公司）