水利施工输水隧洞施工措施研究

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摘要：随着我国水利工程建设的发展，隧洞施工在整个水利工程施工中占有越来越重要的地位。本文对输水隧洞的工程实施做了简要分析，并对隧洞的开挖、回填灌浆等环节的施工措施以及防塌方措施提出了建议，以期为我国水利工程建设提供参考。

关键词：水利施工；输水隧洞；措施

水利工程建设对我国经济发展具有重要的意义。输水隧洞施工是水利工程中非常重要的一个环节，隧洞施工受周围的地质环境等多种因素影响，施工工序复杂、施工难度大，要根据实际情况、综合因素、选择合适的隧洞路线并设计安全可行的施工方案，严格监控施工质量，以保证施工的质量和工程的顺利、安全实施。

1水利施工中输水隧洞概述

水利工程中的输水隧洞施工是指在山中或地下凿洞，以利于水的流通，一般用于灌溉、发电、供水或排水，也可用来施工导流及通航。根据水流的大小，可分为无压隧洞和有压隧洞，无压隧洞在输水时不会完全输满，留有一定的空间以保持自由水面，通常用来排放泥沙、进行施工导流及泄洪；有压隧洞的水流则会充满整个断面，使其内壁受到内水压力，多用来引发水电。隧洞由进水段、洞身和出口建筑物三个部分组成。进水段包括进水口、阀门、通气孔和其他控制建筑物；洞身是隧洞的主体，一般采用衬砌施工以防护岩面安全；出口建筑物根据隧洞的类型和功能不同，其设计要求和设计方案也不同。为保证其安全和质量，首先，要科学合理的选择施工路线，严格勘查路况，避开地质条件差的路线从而确保施工效良好果。其次，在施工中要对各个环节采取相应的措施，选择合适的施工方案，严格把控施工质量。最后，要结合实际分析工程中发生塌方等危险的几率，做好预防和应对措施，以保证工程的安全。

2水利施工中输水隧洞的施工措施

2.1输水隧洞开挖施工措施

适宜的隧洞开挖方式是保证施工正常开展及施工质量的基础。施工团队一般根据施工地段的地质和施工要求等条件选择开挖方式，隧洞开挖方式有全断面开挖法和导洞开挖法。全断面开挖法是指全面施工开挖断面，一次性开挖到位的施工方法，此法一次性、全面钻孔，然后安装炸药爆破，清理废渣后再进行下一次钻爆作业。全断面开挖法在实施中较容易，可有效提高施工效率，缩短施工时间，在围岩情况较好的情况下适合采用这种开挖方式，需要注意初期支护的建设，严格按照施工方案施工。不同于全断面开挖法的一次性开挖，导洞开挖法先在断面上开挖，之后根据设计方案要求再进行导洞开挖。该法能灵活根据施工情况进行调整，解决了工程实施中通风和排水的问题，但存在实施工序复杂、施工难度高、工程量大等问题。在实际隧洞施工中，要对隧洞围岩的断面等情况进行充分的考察，然后根据情况制定相关的开挖方案，还应合理的简化施工方案，例如，钻爆法施工时可以采用光面爆破的方式，在进行岩石爆破时应该用高爆力、低密度的炸药，以保证爆破效果的同时减少对环境的损伤。

2.2输水隧洞锚杆施工措施

在输水隧洞锚杆施工中，不同的围岩施工对锚杆的规格和类型有不同的要求，锚杆钻孔时可以采用一般的机械，土层钻孔时则要用专业的设备。施工中应严格按照设计要求确定孔位并注明标记，按照“先注浆后插杆”的顺序进行施工。注浆时要注意控制速度，砂浆注入时将锚杆缓慢的拔出，然后将其插到孔内。施工过程中要将杆体拔出，然后重新注浆施工。按要求截取锚杆杆体，并做除锈和整值处理，进行钢筋保护时要严格控制其厚度。

2.3输水隧洞混凝土施工措施

混凝土施工是工程质量和效率的重要保证，不同等级的围岩施工时对混凝土的厚度有一定要求，锚杆施工3h后要进行混凝土的喷射施工，混凝土喷射施工对混凝土有严格的要求，施工前要对混凝土质量、施工现场的维修能力进行严格的检测以确定喷射方式，还应结合施工要求和施工技术来选择合适的喷射机，湿式喷射机的工艺效果很好，因此在施工条件允许的情况下优先选择湿式喷射机。由于湿式喷射机对黄砂的含泥量、含水量以及细度模数要求较高，施工过程中要控制好黄砂的质量，同时在喷射前要将洞内的堆积物清理干净，将受喷面冲洗干净。

2.4输水隧洞衬砌施工措施

在进行隧洞衬砌施工前，要对周边位移的量进行测量，通过测量结果判断围岩的稳定性，只有围岩和支护变形基本稳定后才能进行隧洞衬砌施工，衬砌施工和断面情况、内水压力、水流条件、支护效果等因素有非常紧密的关系，以上这些因素都要满足一定的条件。水利工程进行隧洞衬砌浇筑前要实施相应的排水或封堵措施，以保证初衬表面在衬砌时没有水。衬砌浇筑一般是一次性全断面浇筑或者先浇底板，然后进行侧墙、拱顶浇筑，围岩地质均匀的地段设置施工缝，不能设置反缝。同时，根据温度以及浇筑能力等条件来确定沿洞线分段浇筑的长度，避免混凝土收缩产生裂缝。

2.5输水隧洞回填灌浆施工措施

为了防止混凝土和钢筋混凝土衬砌过的顶部出现塌方的危险，必须对其进行回填灌浆，回填灌浆的范围、排距、孔距、灌浆的浓度和压力都必须根据隧洞衬砌的结构和条件来设计。在回填灌浆前要进行灌浆试验，要保证灌浆参数达到一定标准，同时，只有混凝土的设计强度达到70%后才能进行回填灌浆。灌浆压力一般根据现场的灌浆实验确定，通常土洞钢筋混凝土衬砌采用灌浆压力为0.1～0.2MPa的低压灌浆，岩洞钢筋混凝土衬砌用0.3～0.5MPa的灌浆。灌注应该分区段进行，每区段长度在50cm以内，而且要分两个次序进行，从较低一端向较高一端推进，同一区段的同一序孔既可以钻孔后灌浆，也可以单孔分序钻孔和灌浆。

2.6输水隧洞防塌方施工措施

防止隧洞塌方是保证隧洞施工质量和施工安全的关键，施工前要认真勘查地质，了解隧洞周围的地理环境和水文条件，结合工程情况做好预防塌方的准备，同时要做好隧洞检测工作，定期检查隧洞是否有塌方风险，根据情况随时调整施工方案。预防塌方一是要严格控制爆破工作，在保证施工质量的前提下合理控制爆破范围和程度，保证断面的规整性，做好隧洞支护工作，降低塌方的发生。二是要加强围岩支护，根据围岩的类型和施工进度选择有效的支护方式，从根本上消除隧洞塌方的危险。

2.7输水隧洞衬砌施工

根据周边位移的量测结果判断围岩的稳定性，决定衬砌施作时间。衬砌应在围岩和支护变形基本稳定并具备以下条件时施作：水工隧洞周边位移速率有明显减缓趋势。水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，或拱顶位移速度小于0.15mm/d。支护表面没有再发展的明显裂缝。水工隧洞衬砌施工时，其中线、标高、断面尺寸和净空大小均须符合设计要求。衬砌浇筑前应采取妥善的封堵或排水措施，确保衬砌时初衬表面无水。衬砌浇筑宜全断面一次浇筑，或先浇底板后浇侧墙、拱顶，不准设置反缝。围岩地质条件比较均一的洞身段，只设置施工缝。沿洞线的浇筑分段长度，根据浇筑能力和温度等因素确定，采用8～10m，以免混凝土硬化收缩使衬砌产生裂缝。衬砌材料的标准、规格及要求等，应符合设计要求。混凝土的原材料必须同时送入搅拌机，搅拌车在输送混凝土时不得停拌，自进入搅拌车至卸出的时间不得超过混凝土初凝时间的一半。控制混凝土灌注的速度，两侧边墙的混凝土应对称分层灌注，到拱脚处停1h左右，待边墙混凝土下沉稳定后，再灌注拱部混凝土。混凝土灌注速度过快，易产生裂缝。适当延长拆模时间，使之缓慢地降温。混凝土强度必须在达到5.0MPa后才能脱模，且脱模时间不宜早于24h。

3结语

综上所述，输水隧洞施工是决定水利工程好坏的重要标准。实际的隧洞施工中，施工工序复杂，涉及到的环节较多且受影响因素也较多。因此，要制定科学合理的施工方法，在输水隧洞的开发方式、锚杆施工、混凝土施工、衬砌施工和回填灌浆施工中采取一定的措施保证其质量和效率，同时要采取相应的防塌方、防排水措施，以达到安全、高效施工的目的。

作者:王勇 单位:甘肃水利机械化工程有限责任公司