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水利水电工程隧洞开挖技术探讨

2017-09-10郭丙有

环球市场 2017年17期
关键词:水利水电工程技术

郭丙有

摘要:针对水利工程的隧洞施工技术,要对其进行深入探讨,更好的完善这门技术,这些对隧洞质量、安全有着重要的影响,同时有关部门要多多与外界进行交流合作,对其进行深入研究,探索方法引进新的施工技术,将隧洞的施工技术得到更好的提升,以更好加快水利工程建设,让我国的水利工程走向新辉煌。鉴于此,本文主要分析水利水电工程隧洞开挖技术。

关键词:水利水电工程;隧洞开挖;技术

1 隧洞开挖施工技术

1.1 全断面开挖法

这种开挖技术适用于围岩情况较为良好的隧洞中。如果围岩的质地较硬,可采取钻爆的方式形成隧洞,然后再进行必要的支护施工。全断面开挖的主要特点为可以大幅提升施工效率,在保证施工质量的同时很大程度上缩减施工周期。在实际施工过程中,应严格按照相应的组织方案进行施工,以免受到交叉施工等问题的影响和干扰。

1.2 导洞开挖法

这种开挖技术与全断面开挖的不同之处主要为,首先需要在隧洞的断面上实施开挖,然后根据具体的设计方案确定导洞的具体尺寸与形状。这种开挖技术更加灵活,可以在施工中对前方的地质情况进行探明,利于隧洞排水,还能为后续的隧洞通风等提供一定便利,此外,这种开挖方法的爆破施工效果更加明显。

2 水利水电工程隧洞开挖技术

2.1 隧洞进、出口边坡支护

锚喷支护在边坡支护中使用较为普遍,主要是针对开挖完成后的不稳定岩质边坡实行的锚固措施。在钻孔时应该选用易掌握的、较为经济的钻具,此外则是采用Aliva喷浆机喷混凝土加以巩固。在对隧洞口的设计上讲究“早进晚出”不刷坡或少刷坡。详细地说就是对洞口附近的山体,通常情况下尽量不要刷坡,施工的同时也要注意保护其周围的地质和水文环境,在隧洞施工中为了使洞口处山体坡积层和周边的环境能够得到很好的保护,工作人员可在一定情况下采用无洞门设计或斜洞门非挡墙简易洞门方案,以便在运行期间对其进行检查维修等。

2.2 隧洞的开挖与支护

对隧洞口边坡开挖时需要依据所设计的洞脸开挖坡比来实行,当对进、出口洞脸和两侧边坡进行开挖时,尽量少挖或不挖,特殊情况下应实行边开挖边支护的方法;而隧洞横断面的最小尺寸,圆型断面的内径以及非圆形断面的高度在一般情况下都不宜小于2.0m,后者的宽度也不宜小于1.8m。在隧洞施工中需选用掘进机、架钻台车、钢模台车等实用型设备,还应通过技术经济分析其断面尺寸。进入隧洞之前,为了巩固洞脸和确保洞口施工的安全,此时可先施工洞外建筑,如明洞、暗渠等。众所周知,在水利工程隧洞施工条规中有一条规定,严禁欠挖洞室,并应严格控制超挖,超挖的径向值不宜大于20cm,且要清除所有松动的岩石碎块,必须用同种混凝土进行超挖回填,且不予计量。详细来说,对那些基本稳定型的围岩的开挖与支护要注意所选用的炸药类型,应采用低密度和猛度且高威力的光面爆破炸药,根据实际情况来定制周边孔间距、辅助孔间距,另外支护和开挖的相结合,既可加快工作进度,又可以控制岩石受損,而且还能有效解决施工安全问题;还可以采用全断面中的开挖-C25钢纤维混凝土封闭掌子面-格栅安装-超前支护、锁脚锚杆施工-喷C20混凝土的施工工艺来对性差型的围岩进行开挖与支护。在这之中尤其需要注意的是在有水段进行喷射的作业环节中应该以远离出水端的管道作为喷射起点,然后在逐渐逼近涌水处,待散水汇集后,便可架起导管,将水导出,再于导管处喷射。

2.3 隧洞的支护与衬砌

对隧洞进行支护时,应考虑围岩质量、洞内作业、隧洞大小、开挖方法及支护原料和设备等多方面,常用的对隧洞的挖掘方式有全断面、各台阶、先导洞开挖和眼镜法开挖这几种。而针对这几种对隧洞挖掘的保护措施有喷混凝土、锚喷混凝土、锚网喷混凝土、格栅钢架喷混凝土、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等方法。

在中国目前的工程中,应采用复合式支护衬砌方法作为隧洞的支护衬砌结构体系来对中小型隧洞进行支护。也就是说根据洞身围岩的实际情况进行的一次支护,可采用联合或者分别采用喷、锚、网、钢拱架和管棚等方式来进行支护,在钢筋混凝土衬砌时可以在适当的时机二次衬砌。而隧洞衬砌的方式与很多条件有关,如与断面形状大小以及其运行条件有关,而且衬砌也有许多种形式。具体来讲,就是在隧洞通过一些断面、软弱破碎带以及一些竖井交接处时而导致隧洞出现较大变化时,衬砌就必须进行加强支护;施工缝的设置地段要求应该处在围岩地质条件比较均一的洞身段进行设置。而且沿洞线的分段长度要根据浇筑能力和温度收缩等因素来确定,采用的都是确定长度的底拱和边拱,注意保顶拱的环向缝。

3 水利水电工程隧洞开挖质量保证措施及安全措施

3.1 质量保证措施

为保证开挖施工质量,拟采取以下措施。①施工中严格按施工图纸及相关技术规范的要求操作,配备专职质检人员对施工过程进行全程控制。②进行爆破试验,确定合理的钻爆参数,保证基岩开挖质量。③保证钻孔的精度,对钻孔孔位、孔向、深度都要进行严格的控制。④爆破装药时,一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数进行。

3.2 安全措施

①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。②所有参加施工人员必须接受岗前培训,否则不准上岗,特种作业人员必须持证上岗。③按设计装药量、结构进行装药,堵塞要密实,堵塞长度要够。④设报警器报警,并派人警卫,爆破区300m以内不准有人。⑤在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号,确定最小安全距离。

总之,我国自改革开放以来,科技发展迅速,水利工程也不例外,经过多年改革,其施工技術已经日趋完善。在隧洞开挖工程中,受地形、地质的影响,隧洞开挖的难易程度也随时变化,很多隧洞开始挖掘时一般都是1、2级土,直接用挖掘机开挖隧洞进口,待开挖到没有滑坡体和岩体破碎带,露出新鲜完整岩体时才开始具体洞身的挖掘。本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献:

[1]刘建铭.水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破技术研究[J].建材与装饰,2015,(46):235-236.

[2]罗玉梅.探究边坡开挖技术在水利水电工程中的运用[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2015,(05):111-112.

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