浅层穿越水库隧道施工技术

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摘要：本文主要研究浅层穿越水库隧道施工技术及围岩稳定性，通过对浅层穿越水库施工当中的技术要点作为根本出发点，结合在施工过程中遇到的实际问题，以防涌水处理技术、防渗漏治理技术以及处理隧道坍塌技术为例简要谈谈浅层穿越水库隧道的施工技术。同时鉴于地下水在水库隧道及施工过程当中具有重大的影响作用，甚至在一定程度上直接决定水库隧道施工的成败，因此本文将从影响围岩稳定性的主要因素以及评价其稳定性的方法两个角度分析浅层穿越水库隧道的围岩稳定性。

关键词：浅层穿越水库;隧道施工技术;围岩稳定性

1.引言

现阶段在我国新疆地区修建的众多地下工程当中，最为普遍的一种就是水库隧道，但在实际的施工过程中，由于围岩条件往往存在较大的不稳定性，极易发生变化，因此曾经在修建过程中屡次发生事故，为国家和施工人员蒙受巨大损失。为有效避免事故的发生，落实好水库隧道的安全施工，本文将针对浅层穿越水库隧道施工技术及围岩稳定性进行简要分析研究，以期能够为日后的工程施工建设提供重要的参考意见。

2.浅层穿越水库隧道施工技术要求

2.1必须保护好环境

浅层穿越水库隧道施工本身工程量比较浩大，而且在通常情况下也是整体隧道工程的重点工程，因此需要对其保持高度的注意。首先在水库隧道施工当中必须做好环境保护工作，包括保护内部和外部环境。水库隧道的施工空间往往比较狭小，并且为了保障能够在工程期限内顺利完工，常常需要在施工环境当中同时进行多个工种施工，因此无可避免的会产生各种污染；另外水库隧道施工必然会产生大量的施工污水以及施工噪音，对周边居民的日常生活产生一定影响，因而在浅层穿越水库隧道施工当中必须保护好环境，坚持绿色施工、可持续施工。

2.2必须维护好围岩

在新疆地区植被覆盖较少，且气候比较干旱，年降雨量比较稀少，因此岩体众多且比较坚硬。而浅层穿越水库隧道施工必须穿过岩体，这对于围岩本身的支护能力会造成一定破坏，特别是由于施工需要往往需要动用大型机械甚至采用控制爆破技术，因此在施工过程中必须保护好围岩，尽可能将岩体的损伤情况降至最低，以防止因围岩失去稳定性而发生坍塌等恶性事故。

2.3工程需内实外美

圬工是新疆地区浅层穿越水库隧道施工当中的一项重要工程，主要有混凝土以及干砌等工程组合而成，因此在施工过程当中需要坚持“内实外美”的原则，所谓内实指的就是需要通过密实捣固和喷涂混凝土，并且将其与围岩进行紧密结合，回填石料以及支护等也需要确保其密实程度。所谓的外美指的就是尽可能保证混凝土表面的美观程度，进而在提升工程密实程度保障工程质量的基础之上使其具有极佳的审美性。

3.浅层穿越水库隧道施工技术方法

3.1防涌水处理技术

3.1.1钻孔排水法在新疆地区由于常年缺乏降水，同时日照充足因此导致部分地区的岩体非常坚硬，而干燥的气候使得该类岩体容易产生裂缝，部分砂土以及水流将会从裂缝中流泻出来，特别是开挖前方存有排水或滞水层，因此需要使用钻孔排水法处理涌水，从而加大围岩的稳定性，保障工程实现高质量。钻孔排水法主要通过超前排水孔，目的是能够使得滞水自行流出，为避免大量砂土从裂缝中流泻或喷射而出，可以将钻孔向下倾斜十到二十度左右。

3.1.2强制排水法在新疆部分地区浅层穿越水库的隧道施工当中，开挖位置有时会低于地下水位，譬如说在降低地下水位时可以使用井点或深井降水等强制排水方法，但是在靠近水层的部分土质比较松软并且含有大量水分，因此需要使用止水法。其中一种即为压注法，也就是说在需要开挖的周边位置事先钻好注浆孔，之后将可以与地层进行胶结作用的浆液压入注浆孔当中，待胶凝之后将会形成一层隔水层，进而实现止水。另外一种止水法为冻结法，通常用于含水地层当中，与压注法相同，也需要事先在开挖周边位置钻孔，之后将套管冻结在孔内，等待地层完全被冻结之后再进入挖掘环节。

3.2防渗漏治理技术

目前新疆地区有过半的水库隧道进入了养护维修期，此时需要对隧道当中的渗漏水问题进行重点解决。对于部分早期新疆修建的水库隧道，由于当时技术条件有限同时经过漫长的运营导致隧道当中出现了大面积的渗漏水点，因此需要施工人员使用能够迅速凝结的胶剂补涂渗漏水点，之后为加强防渗漏效果可以在此之上加做防水涂层或防水砂浆抹面。另外对于产生渗漏水的缝隙可以先进行堵水处理，待渗水量得以控制后向缝隙被进行注浆，最后做好防水涂层以强化效果。

3.3处理坍塌的技术

鉴于新疆地区的围岩条件复杂且不稳定，因此极易导致因围岩不稳造成水库隧道发生坍塌事故，为预防此类事故发生需要经常对围岩的形状等进行检查和测量，同时尽可能缩短围岩的暴露时间，加快开挖速度。若坍塌发生时需要立刻对其进行处理。针对体积较小的坍塌，需要施工人员喷锚坍塌范围，然后按照先上后下的顺序将坍渣彻底净除干净，同时一边开挖一边喷射混凝土并架设临时支撑。对于体积较大的坍塌，此时往往会伴随渗水情况的发生，因此需要先进行排水处理，之后使用注浆的方式加固坍塌部位。

4.浅层穿越水库隧道围岩稳定性分析

4.1影响因素

新疆地区大部分的浅层穿越水库隧道存在上覆水体且具有一定的稳定性，加之自然降水作为其重要的水源补给，不仅容易加剧荷载量，对材料造成一定腐蚀，同时也会加重渗水等问题，并且进一步软化岩体，使得围岩失稳。另一方面，受制于新疆自身的地形地势，浅层穿越水库隧道在施工时往往使用倒人字坡，因此水库隧道内的渗涌水很难通过自然方式流泻出来，而一旦发生坍塌等事故将会造成严重后果，这不仅使得施工难度大大增加，同时也迫使施工成本急剧上升。

4.2评价方法

4.2.1监测量控实施现场测量能够有效检验施工是否与设计要求以及施工现场情况相吻合，支护参数是否正确等，通过现场测量搜集数据并进行深入分析，实现对施工现场进行有效控制，从而进一步完善水库隧道施工的手段即为监测量控。该方法立足于施工现场实际测量的数据以及分析结果，因此能够真实客观地控制和评价围岩的稳定性，帮助施工人员对浅层穿越水库隧道施工进行合理把控，从而有效提升施工效率，压缩施工成本。

4.2.2物理实验使用物理实验法评价围岩的稳定性指的就是通过模拟实验的方式，将量纲分析以及相似性原理作为重要的理论指导，进而分析出围岩的应力分布情况以评价其稳定性。目前在评价围岩稳定性当中常常可以看见该种方法的身影。工作人员在充分考虑围岩与支护相互作用的基础之上，模拟出围岩节理裂隙及性能，从而有效判断围岩是否具有良好的稳定性，便于开挖施工。

5.结语

总而言之，水库隧道附近分布着大面积的围岩，同时围岩的条件常常发生变化且具有极强的复杂性，因此在施工过程中稍不注意便会导致围岩失去稳定性，进而诱发一系列事故，不仅严重影响了浅层穿越水库隧道的正常施工，同时也在很大程度上使得国家与施工单位蒙受巨大经济损失。因此本文通过对浅层穿越水库隧道当中的技术要点以及三大关键技术进行具体分析，同时从影响围岩稳定性的因素以及评价方法出发简要分析了围岩的稳定性，希望能够为日后的水库隧道施工提供有效信息.

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作者：张强 单位：乌苏市水利局