水利工程隧洞开挖施工技术分析

水利工程隧洞开挖施工技术分析

刘赤明 ① 刘立贞②

山东省水利工程局有限公司 250013① 广饶县孙子文化旅游区管理中心 277300②

摘要：在实际的水利工程建设过程中，隧洞建设工程是其重要的组成部分，但经常受到外界客观环境因素和人为因素的影响，加上施工作业人员没有采用相对统一的建设方法进行操作处理，导致部分隧洞工程建设项目的结构质量不具有安全性，甚至形成较为严重的塌方事故，为施工作业人员的生命和财产安全构成一定的威胁。为了提高水利隧洞工程建设的建设质量，管理部门应结合实际的工程建设情况，从实际情况出发，在规范施工作业人员操作手段的基础上，确保开挖施工流程的稳定性。

关键词：水利工程；隧洞工程；开挖；施工技术

引言

在水利工程的施工建设中，隧洞是极为重要的一个施工环节，隧洞施工线路必须要满足水利工程的施工建设要求相符，并且能够基于水利工程施工现场的地质、水文环境以及地形、地貌等特征等进行细化与明确。隧洞开挖的过程当中，会被地质条件、水文环境以及地形地貌特征等所影响，所以，其也属于是隧洞工程施工作业中的重要难题，为了确保隧洞施工的质量，注重现代化施工技术的合理应用，用以来确保水利工程项目的整体施工质量。

1水利隧洞工程的主要功能

众所周知，隧洞工程是水利建设工程项目的一部分，其主要的建设目标就是大量输水或者当发生地质灾害时，进而发挥排洪抗涝的作用，当进行开挖建设时，设计人员应按照国家规定的建设标准将隧洞建成封闭式的内部输水结构，久而久之，人们通俗的将其叫做水工隧洞。因各类隧洞建设工程的实施手段和应用特点都存在一定的差异性，建筑工程的管理人员应结合实际的工程情况，运用不同的开挖技术来增加隧洞结构的承载负荷力，并在周密分析的基础上，制定相对完善的工程建设方案。在实际的工程建设过程中，放水隧洞以及泄水隧道是最为常见的隧道结构建设形式，放水隧道主要的建设功能是进行大面积的灌溉、规模建设发电以及为广大人民群众提供大量水源；而泄水隧道与前者有所不同，它主要是利用隧道的结构特点进行泄放超过警戒线的水源，与此同时，施工作业人员还可以基础的对水电站尾水进行有效管理，并进行基础的建筑结构施工建设。例如，近年来，我国著名的地下调水工程主要是利用隧洞工程的操作技术，当建设工程后期投入使用过程中，隧洞施工项目暴露了诸多工程建设问题，特别是断层塌方、地下暗河等不良现象，对此，相关人员应充分对工程场地进行实际的勘察，并采用一定的科学技术对土壤的化学物理成分进行分析，进而可以更好的对水利隧洞工程建设的安全稳定实施做保障。

2隧洞工程施工作业前的准备工作

隧洞工程开挖作业以前需要对施工作业者开展技术交底，同时要基于隧洞工程的施工图纸相关要求，开展测量放样相关工作，测量工作者遵照设计图纸的相关要求来测量放样，以此来明确开挖作业过程当中的轴线、边线、深度、坡度控制线、桩等，之后基于隧洞工程施工现场中的地质、水源、地形、地貌以及水流量等，整合永久性的排水设施来进行排水系统相关布置。在隧洞的挖掘作业区域外侧要做好截水沟，开挖层需要有临时性质的排水沟、集水坑，开挖面有一定倾斜坡度，这样才能将雨水、围岩渗水、工作面积水、施工废水进行引排或者抽排，排出到工作面以外。并且在开挖索爷中，对边坡的稳定情况济宁实时监测，如果边坡存在掉块、裂缝与滑动等诸多现象，就要及时停止开挖作业，及时开展围岩加工施工。为了确保施工作业的连续性，确保每个接卸设备都处在稳定运行的状态中，在开挖作业以前对每个进入到施工现场中的机械设备实施维护与保养，保证机械设备处于正常运行的状态当中。

3隧洞工程开挖作业技术的实际应用

3.1隧洞开挖

水利工程的隧洞作业中，开挖是首要的也是最为关键的施工环节，在正式的开挖作业之前，为保障开挖施工与整体的施工目标的一致性，设计人员应做好洞脸开挖坡比的确定，依据施工图纸，对比进出洞口实际米数，通过这些参数的科学设计来控制两侧边坡的开挖作用量。一旦施工现场存在特殊情况，应采取边开挖边支护的方式。隧洞开挖中的横断面尺寸控制也尤为重要。在水利工程隧洞开挖作业中，应结合相应的施工标准，确保隧洞圆形断面的内径不超过2m，非圆形断面宽度应在1.8m以内。隧洞施工作业中需使用很多的机械设备来完成，比如挖掘机、钢模台等，这些设备都非常关键，这就使得断面尺寸的控制尤为关键，经由经济性和技术性等多方面对比，必须保障断面设计的科学性。无论是洞脸还是洞口，都应该加强相应的处理，洞外施工作业中，应将关注的重点放在明洞和暗渠的建设上。

3.2支护技术

喷锚支护是水利工程施工中比较常用的一种加固支护方式。喷锚支护是由喷射混凝土、锚杆、钢筋网组成的喷锚联合支护或喷锚网联合支护，既可作为临时支护用于加固局部岩体，也可作为永久支护。喷锚支护主要有锚杆支护、喷射混凝土+锚杆支护、喷射混凝土+锚杆+钢筋网支护等多种不同形式。为保证安全，隧洞断面开挖每一个循环完成后应及时进行临时支护，施工顺序为素喷混凝土、测量、打孔、锚杆、挂网及喷锚。

3.3钻孔灌浆作业技术

在开展钻孔灌浆作业的时候，相关工作者一定要严格地依据施工方案相关要求，通过回填、固结等来实施灌浆作业，确保隧洞不会存在漏水的问题。针对顶拱实施回填灌浆的时候，把其划分成多个区段，确保区段间距满足相关要求，钻孔施工之后再进行灌浆作业，实际灌浆中，要求对关键压力进行严格管控，回填关键完成之后才能够进行固结灌浆，间隔时间一般在7—14天之间，同时要基于梅花形进行固结灌浆孔的布设，遵照孔序的具体编号来进行灌浆。

3.4混凝土施工技术

混凝土施工同样是隧洞开挖中必不可少的技术，以某水利工程隧洞开挖为研究对象，采用的是C25混凝土，为达到施工的质量要求，工程人员应严格遵守相应的质量管理要点，现场施工人员要加强对混凝土温度变化的观测，做好混凝土的温度控制。因为隧洞的受力特点相对复杂，混凝土施工作业中经由隧洞垂直施工缝的科学设置，就可以从底部、边墙等不同位置来提高混凝土施工的有序性。针对隧洞分缝位置，为使混凝土的浇筑质量达标，分块距离应达到12m以上。对于结构缝隙要求较高的隧洞施工作业，应结合现场情况来进行分缝位置的进一步优化。嵌缝选用沥青杉板，在正式的施工作业开始之前，安排专业人员对边缝实施凿毛处理，科学进行钢筋布设，并保障钢筋插入的及时性。为使得隧洞施工能够取得良好的施工效果，钢筋应呈梅花型布设，每1m²至少要布设6根钢筋，在钢筋布设结束且符合了相应的施工要求后，在相应位置布设止水带。

结束语

综上所述，在针对水利工程的隧洞实施开挖作业时，会被诸多因素所严重影响，甚至会引发严重的安全事故，其不仅会影响整个水利工程的施工质量与施工进度，更有可能会对相关工作者的生命安全产生威胁影响。所以，在实际施工以前一定要将准备工作做足，基于施工现场实际情况，尽量选择合理有效的技术进行开挖作业，这样才能够确保水利工程的整体施工质量与施工进度，降低安全事故的产生概率，为水利工程实际应用中的安全性、稳定性与可靠性奠定坚实基础。

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