水利工程隧洞施工技术

摘要：水利工程隧洞是水利枢纽中的常见的构筑物之一。社会的进步，时代的发展，我国基础建设也要加快前进的步伐，水利工程是我国基础建设中比较重要的一个大环节，在特殊地质的条件下就需要专业性的人才运用专业性的理论对工程项目做出进行具体的分析。隧洞施工技术是水利工程中最重要也是最难的环节。本文就我国目前水利工程中特殊地质条件下的隧洞施工技术予以简单的阐述。
关键词：水利工程；隧洞；施工技术
随着社会的发展，水利工程的发展也被逐步提上议程。隧洞工程也就是水利工程，在水利工程施工中开挖隧洞，是要克服的一大难点，随着我国水利工程的发展，施工技术的进步，我国已掌握一些较难理由处理策略技术。近年来我国水利工程日益完善，在隧道开挖环节上有了很大成果，例如引黄入晋工程，引额济克工程等，经过不断地探索，我国水利工程方面已经掌握在各种地质条件下的隧洞施工技术。下面就水利工程中隧洞的施工技术做出简要分析。

一、水利工程隧洞的选线原则

水利工程隧洞选线的影响因素很多如地形、地质条件水文地质、施工条件等，这里我们仅介绍隧洞选线时应注意的一般原则：一是要尽量避开地质条件不良地段。隧洞的路线选择应尽量避开山岩压力大、地下水位高、漏水严重的岩层以及断层、破碎带和可能滑坡的不稳定地段，而当隧洞轴线与岩层面及主要节理裂隙相交时应尽量成较大夹角；二是隧洞路线应力求短而直以减少工程费用和水头损失。如由于地形、地质条件和枢纽布置的理由必须转弯时，其转弯半径也不宜小于5倍的洞径或洞宽，偏转角一般不大于以使弯道水流平顺，而对于通过高速水流的无压隧洞应力求避开在平面上设置曲线段；三是隧洞进出口应选择在岩层风化浅、岩石较坚硬完整、边坡稳定的地段。进出口的水流应平顺对称避开产生涡流，若拦河坝为土石坝时隧洞进出口应与土石坝间隔一定距离以防止水流对上游坝坡和下游坝脚的冲刷；四是隧洞应有足够的围岩厚度。隧洞较深的埋置深度可以充分利用围岩的弹性抗力和减小地震力的影响，以达到减小衬砌厚度的目的，其洞身部分一般均埋置较深其进、出口部位的围岩厚度一般应达到1倍的洞径或洞宽，但在采取了合理的施工程序和工程措施之后围岩厚度还可以再减小，而对于相邻两隧洞间岩体的厚度一般应有3倍的洞径或洞宽岩体较好时可适当减小但最小不得小于1倍的洞径或洞宽；五是还应兼顾施工方便。对于长隧洞洞线的选择还应考虑设置施工竖井或支洞理由以便于增加开挖工作面改善施工条件加快施工进度。

二、水利工程隧洞开挖施工技术

隧洞的开挖环节是隧洞施工过程中相当重要的一个环节，对于此环节而言，如何选择合适的开挖方式对于隧洞施工进度的加快，以及确保隧洞施工质量而言都具有相当重要的作用，通常而言，隧洞开挖的方式主要包括两种，即全断面开挖以及导洞开挖，在选择开挖策略时，主要是以隧洞的围岩类别、隧洞断面的尺寸、施工水平以及机械设备等相关因素为依据确定的。一是全断面开挖方式。对于全断面开挖方式而言，其主要是一次性钻爆断面成洞的，等到贯通全洞之后在以施工实际安排情况以及围岩所允许暴露时间为依据，进行下一步的衬砌及支护施工，因此，此策略较适合那些围岩较为完整和坚固的情况，对于全断面开挖方式而言，由于其洞内的工作面相对较大，因而对于工序作业的干扰度会比较小，所以比较容易进行施工组织工作的安排，而且掘进的速度也相对较快；二是导洞开挖方式。对于导洞开挖方式而言，其主要是在断面上先进行导洞的开挖，以此为先导再扩大到设计所要求的尺寸及其形状，此开挖方式不仅可以通过导洞进行地质情况的探明，有效解决施工过程中的排水理由，待贯通导洞后还有助于洞内通风条件的改善，对扩大端面而言起到了增加临空面的功能，因而大幅提高了爆破的效果。

三、水利工程隧洞锚杆施工技术

一是根据设计要求和喂岩情况确定孔位，并做出标记，其开孔位置允许偏差为10cm，注意在钻孔前要选好钻头尺寸，采用“选注浆后插杆”的程序，其钻头直径应比锚杆直径大15mm以上，若采用“先插杆后注浆”的程序，孔口注浆时，其钻头直径比锚杆直径大25mm以上，而孔底注浆时，其钻头直径应比锚杆直径大40mm以上，钻孔的深度则由不同的锚杆而有不同的规定，在钻孔结束后，应立即清除干净孔内的岩粉和积水；二是在Ⅳ、Ⅴ级围岩及特殊地质围岩中开挖隧洞时，锚喷支护必须紧跟开挖工作面，应先喷后锚再复喷，喷射混凝土厚度也不应小于50mm，而锚杆施工宜在喷射混凝土终凝3h后进行；三是锚杆杆体露出岩面的长度不应该大于喷射混凝土的厚度。

四、水利工程隧洞衬砌施工技术

根据周边位移的量测结果来判断围岩的稳定性，进而决定衬砌施作时间，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，水利工程隧洞衬砌形式与断面形状和尺寸、运转条件、内水压力、围岩条件（覆盖厚度、围岩分类、承担内水压力能力、地下水分布及连通情况、地质构造及影响程度）、防渗要求、支护效果、施工策略等因素都有着密切的联系，其衬砌一般为平整衬砌、单层衬砌、锚喷衬砌、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌和预应力混凝土衬砌（机械式或灌浆式），而当隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及和竖井交接处时且出现较大的相对变位时，衬砌则需要加厚应设置横向变形缝，围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝，要根据浇筑能力和温度收缩等因素确定沿洞线的分段长度，一般采用6～12m底拱和边拱，顶拱的环向缝不得错开。

五、水利工程隧洞塌方处理技术

塌方可分为大塌方和小塌方两种，当塌方体厚度大，范围长，已将开挖坑道堵死，或塌方还继续不停的扩展，人员不能或不易进入塌穴的，属于大塌方，反之，当塌方体不足以将坑道全部堵塞，塌方在较长的时间内不再发展或基本停止，人员有可能进入塌穴观察处理的，则属于小塌方，而根据塌方的危害程度，塌方亦可分为严重塌方和轻微塌方，对于塌方后造成很大的人员伤亡或损失的，属于严重塌方，反之，则属于轻微塌方，但无论是何种塌方，我们都应认真对待，并根据塌方的实际情况制定相应的塌方处理技术措施，而在处理策略上，我国广大的工程技术人员经过对过去隧洞塌方处理经验总结，认为应按“小塌清、先支后清”和“大塌穿，先棚后穿”的原则快速进行，所谓“小塌清、先支后清”，就是指当塌方量不大时，可采用将塌方全部清除的处理策略，在清除塌方之前，则应将塌方的顶部支撑牢固，避开继续塌落，防止洞顶掉块砸伤施工人员，因为当隧洞发生第一次塌方后，自然拱范围内的土石还有继续坍塌的可能，塌方坑道的两侧边坡常不稳定，先清除塌碴就可能会使侧壁失去平衡而松动塌落，塌方坑道进一步增宽，自然拱进一步增高而再次塌方，如此反复，就极有可能引发大塌方，当然，若围岩地质条件较好，塌方只是局部的松软夹层，且范围水利工程隧洞施工技术由优秀论文网站www.udooo.com提供,助您写好论文.不大，经分析不会继续塌方时，也可对塌方进行清除处理，再进行支撑或不支撑，而所谓“大塌穿，先棚后穿”，就是指当塌方量很大，一时难以清除，塌穴形状和大小无法查明时，可将塌方体视为松散破碎的地层，采用超前支撑、开挖导坑的策略穿越塌方体，在穿越前必须将塌方部为的两端支顶牢固，防止塌方延伸，而在穿越时，要使用插板法支撑，在导坑顶部采用插板插入塌方体，形成棚顶，在棚顶的保护下，逐步开挖进占，并考虑边挖边衬砌。
结语
综上所述，由于每一个水利工程隧洞的施工技术受所实施的工程状况、环境、地质、围岩等不同情况的影响，则其具体的施工技术也会有所不同，所以在具体的工程施工时，还应结合具体的情况和施工能力形成具体的施工技术，以提高施工技术的水平。
参考文献：
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