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。