治理和預防施工期水利隧道塌方的工藝探究和分析

趙鵬偉

海原縣水務局

治理和預防施工期水利隧道塌方的工藝探究和分析

趙鵬偉

海原縣水務局

在水利隧道工程施工期間必須做好水利隧道塌方的預防工作，本文將簡單介紹水利隧道工程概況，論述施工期水利隧道塌方的治理措施，分析工程施工中需要注意的問題，并提出施工建議。

預防；治理；施工期；水利隧道塌方；工藝

在水利隧道工程施工過程中，必須采取相應的治理措施，全面預防水利隧道發生塌方才能保證施工人員的生命安全，提高工程治理，維護水利工程的安全與穩定。本文將簡單介紹水利隧道工程概況，系統論述施工期水利隧道塌方的治理措施，分析工程施工中需要注意的問題，從做好地形測量工作，用“沉管法”開鑿隧道和用“盾構法”掘進隧道等三個方面來淺談水利隧道工程的施工建議。

一、工程概況

水利隧道工程分為鐵路和公路兩種隧道，公路大多是4條車道，最多可達6到8個車道；鐵道基本上都采用了雙線鐵路。該項工程可以發揮活塞作用，降低隧道內的廢氣，防止環境污染，而且具備靈活的導向性。

二、施工期水利隧道塌方的治理措施

（一）避免導管出現提漏現象

如果導管出現提漏現象，就會造成輸漿管道堵塞，長期下去必然會影響水利隧道的安全質量。因此，施工人員在安裝導管之前要仔細檢查所有的相關配件，一旦發現哪個配件有裂縫或者砂眼，就要立刻進行通水試驗，檢驗不合格就不能使用。如果管道接口處不嚴密，施工人員應該用適量的麻絲均勻嵌入纏繞，將其固定，并用水泥灰將其嵌實。

（二）及時清理隧道內部松動的巖石

防止水利隧道工程塌方，必須及時清理隧道內部松動的巖石和土層，增加塌坑的密實度，對于含沙量大、碎石多的黏土應采取相應的處理和搬運。

（三）控制好水利隧道工程的混凝土質量

從嚴格意義上來說，水利隧道工程所使用的混凝土通常為C40混凝土，其彈性模量應保持在3.25×102MPa，密度大多是每立方米26KN，必須將泊松比值控制在1：0.167，在施工前要按照標準要求來配置混凝土，先檢驗高性能混凝土是否為優質C40混凝土，如果不是必須立刻調換，并做好澆筑與振搗工作，完畢后，要用聚乙烯所制作的保護膜來維護混凝土，注意保持混凝土的濕潤性，最后再拆除保護膜并檢驗混凝土工藝質量，這樣可以確保水利隧道工程的混凝土質量，防止因混凝土松軟而導致的塌方事件。

三、工程施工中需注意的問題

（一）控制好鋼筋籠，避免隧道倒塌

控制好鋼筋籠可以有效避免水利隧道倒塌，首先要將鋼筋籠的放置位置確定在距離鋼筋籠底部3米到1米之間。其次，要確保鋼筋籠初始位置的準確性，并將其與孔口進行牢牢固定，埋設導管的時候必須將埋置深度控制在2到4米之間，然后做好鋼筋籠的灌漿，這樣可以維護隧道的穩定性。

（二）避免出現卡管問題

避免卡管問題則需要做好三步工作，先測量導管的埋深結果，確定將導管安全埋深位置，然后在提升導管時注意加快混凝土的下落速度，加長上部導管的長度以增加灌注混凝土的沖擊力。其次，要采用“二次吹球法”來防止卡管造成的危害，可以將導管插入已經入灌的混凝土中，深度必須保持在0.5到0.8米之間，然后再進行二次封底，封底方法一般都是用的是水下封底法。

（三）解決斷樁問題

解決段樁問題也就是降低斷樁現象帶來的損失，其有效方法有三種，可以使用沖擊鉆清除占設計樁三分之一左右的斷樁截面的灌注漿，然后再將其恢復原位，第二種方法是先用鉆孔壁加固占據設計樁三分之二以上的斷樁截面，再接長鉆孔樁。第三種方法是將處于設計樁三分之二與三分之一之間的斷樁截面進行變更設計。

四、施工建議

（一）做好地形測量工作

在施工期間，首先應注意利用GPS RTK技術測量地表地形，采集水利工程所需要的數據信息。如果地表坡度較陡，相對高差大，就要將GPS RTK技術和全站儀相配合來測量地形。此外，在測量水下地形的時候，要借助光學儀器來進行定位。主要運用前方交會法、后方交會法、側方交會法、視距極坐標法和導標一角法來測量水下地形。

（二）用“沉管法”開鑿隧道

用“沉管法”開鑿隧道就是先在建造隧道的河床上挖一條溝槽，然后把預定好的巨型管道用駁船運輸到施工現場，再將其下沉到溝槽里。管道之長不能小于100米，需具備接縫少、無滲水現象的優點。這樣不僅可以節省施工成本，而且能夠提高工程質量，縮短工期。

（三）用“盾構法”掘進隧道

用“盾構法”掘進隧道則需要用大規模的隧道掘進機來挖掘溝槽，要將掘進速度保持在2-3m/h。通常需要開挖三條隧道，第一條隧道叫做導控隧道，可以觀察隧道內部的土質狀態，防止滲水和隧道塌方現象；第二條隧道稱作操作隧道，用以解決運輸材料的問題；第三條隧道是主隧道，具有“綜合利用”的功能，不僅可以解決交通運輸問題，而且能在隧道內鋪設優質光纜，維持光纖通信，組織高壓輸電線，修建天然氣管道和軍事設施。

綜上所述，水利隧道工程不僅可以發揮活塞作用，降低隧道內的廢氣，防止環境污染，而且具備靈活的導向性，促進了交通運輸業的發展。在水利隧道工程施工期間必須做好水利隧道塌方的預防工作，避免導管出現提漏現象，及時清理隧道內部松動的巖石，確保施工混凝土的密實度，控制好鋼筋籠，避免隧道倒塌和出現卡管問題，著力解決段樁問題。另外，在施工期間要做好地形測量工作，用“沉管法”開鑿隧道，用“盾構法”掘進隧道從而全面提高工程質量。

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