農田水利工程中隧洞飽和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

農田水利工程中隧洞飽和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730030）

現階段，我國隧洞的施工已經成為時代發展的必然，所以，需要加大對隧洞施工處理的重視程度。文章就農田水利工程中隧洞飽和土洞段的施工進行論述，通過對隧洞的開挖施工要點以及影響因素的分析，找到科學有效的施工辦法，提高我國隧洞飽和土洞段的施工質量以及施工效率，依據隧洞的實際地質狀況，進行方案的制定，選擇合理的施工辦法，降低施工各項費用的支出，提高隧洞施工的經濟效益。

隧洞；飽和土洞段；施工

農田水利工程施工時，隧洞飽和土洞段需要考量該隧洞周圍的土質，對土質進行勘測，了解地基。在進行開挖處理的過程中，隧洞的頂部和周圍的承受力相對來說比較集中，所以其應力也比較大，這就很容易使得隧洞的結構不穩定，缺乏一定的安全性。對此，施工單位需要對隧洞的地形進行考察，依據地形來選擇科學合理的施工方式，以此來保證隧洞不會發生比較明顯的形變，隧洞的頂部也不會發生下沉的現象，在保證施工人員人身安全的前提下，加快施工的速度。

一、工程概況

為了能深入的探究農田水利工程中隧洞飽和土洞段施工的方法，以我國某一工程案例進行隧洞的施工方式的講解。該隧洞的主要功能在于供水，總體的干渠大致被標為三條，其分別為八號、九號、十號。隧洞的周圍巖石以及土質呈現飽和的狀態，其地下水位和隧洞頂部之間的高度差大約為5～38m，其隧洞飽和程度大約在99%左右，上下浮動不超過1%，該隧洞內的水流程度比較穩定，所以在進行隧洞飽和土洞段的施工時，需要選擇出一個科學合理的施工方式。該隧洞在實際的施工處理過程中，是從地質狀況方面對該工程的施工性質進行的考量，利用關聯流動法則等，先對隧洞的施工方式以及實施狀況進行模擬，再進行科學的計算[1]。考量施工前后以及過程中，隧洞的穩定程度，如果隧洞周圍的巖石強度比較若，那么在開挖的過程后，就需要注意隧洞的應力降低區域的位置，避免隧洞沉降甚至發生坍塌的現象，對其地質狀況的適應程度進行綜合性的分析，盡可能的降低隧洞施工的風險，利用護盾對周圍的巖石進行封閉處理。

二、隧洞飽和土洞施工方法

（一）施工方法的選擇

在農田水利工程中對隧洞進行施工時，首先就要對施工的重點內容進行確認，對周圍的巖石變形程度進行科學有效的管理和控制，依據對巖石變形程度的控制情況進行隧洞施工方式的選擇，對一些IV級的黃土圍巖，可以進行噴錨、弧形導坑法等作業，因為這類圍巖的埋設程度比較深，強度也比較大，比較容易成型，可以在相應的時間內來確保圍巖施工的穩固性。對于一些V級圍巖的隧洞，需要進行CRD法的處理，這種土質的穩定性比較弱，該土質在受到外界干擾時，其自身的應力會重新進行分布，甚至隧洞的上部巖石會產生破裂的現象，隧洞的頂部也及其容易出現不牢固的現象，想要保證巖石可以順利的開挖，就需要不斷的控制其開挖的斷面，盡可能的縮小其斷面的面積。[2]

（二）隧洞飽和土洞段施工方式的種類

1.弧形導坑法。這種施工方式主要對隧洞進行分割處理，將整個隧洞分置成四個部分，分別對這四個部分進行施工，選擇一個合理的開挖方式，在進行支護的處理，構建一個支護的整體，降低施工作業的循環處理時間，要始終保持由簡單到復雜的處理工序進行作業，利用環形導坑對隧洞的頂部進行處理。在開挖過后，用掌子面進行高壓的處理，這種隧洞處理方式的內容比較簡單，操作起來也比較簡便，能更好的利用開挖的時間以及空間，提高整個處理過程中所需要用到的機械設備的使用程度以及效率。次方法施工處理的速度也較快，但是這種施工方式也存在著一定的缺陷，該施工方式對隧洞圍巖的破壞程度比較大，會在一定程度上對其產生擾動的現象，整體應力相對來說比較集中，比較容易使得隧洞頂部發生沉降的現象，進而導致整體隧洞的結構缺乏一定的穩定性。

弧形導坑法的工藝流程：首先，相關的施工人員要對該隧洞的周圍地質情況進行考察以及測量，在進行放樣處理，然后對隧洞進行監督測量，盡可能的控制其沉降，并將沉降調控在10～15cm之間；對上弧導進行施工時，在隧洞拱部的規定范圍內進行導管的處理，控制漿液的強度，若其達到相關的要求時，再進行機械設備或者人工的開挖處理，開挖的高度進行管理和調控在5m左右，對上臺階等長度也要進行管控，除此之外，在實際的開挖處理過程中，還要做好相應的架設鋼架以及厚度的設計工作等；最后，要對隧洞的右側下面和左側中間的位置進行開挖施工，考慮好承載力的大小，控制好左右施工的距離。[3]

2.雙側壁導坑法。雙側壁導坑法采用的原理是“化整為零”，利用了臨時的橫掌和隔壁把整個隧道9個分布施工的小洞室。并通過小洞室形成一個封閉的環形支護體系。雙側壁施工是從上而下的進行支護，步步成環的進行封閉，并且對隧道周圍巖石的擾動和沉降小，是一種最為安全的開挖方法，但由于施工的步驟繁瑣，施工的速度很慢，作業面多對施工的影響很大，并且不利于機械化的作業。在拆除支護時也存在著一定的安全隱患，工程的造價也比較高。

雙側壁導坑法的施工步驟：雙側壁導坑法首先也是進行測量放樣，在來根據測量分析的數據把沉降控制在20～25cm。對臺階上的兩側進行開挖，初噴4cm厚的混凝土，然后架立臨時鋼架、掛設鋼筋網、施做錨桿、鎖腳錨桿等。

三、結束語

農田水利工程施工中，隧洞飽和土洞段的施工方式眾多，但在實際的隧洞處理過程中，需要對實際的施工情況進行實地考察，選擇準確的施工方式進行處理，提高施工的效率以及質量，同時還要對隧洞周圍的巖石分布情況進行調查和分析，嚴格管理并控制其沉降的程度。提高相關施工人員的專業知識和技能，加快整體的施工速度，用最短的時間來完成相應的隧洞施工內容，保證施工人員的安全，提升隧洞的質量，讓隧洞可以始終保持一個穩定的運行狀態。

[1]蘇凱,崔金鵬,張智敏.隧洞施工開挖過程初次支護時機選擇方法[J].中南大學學報(自然科學版),2015,(8):3075-3082.

[2]程潔鈴,段亞輝,劉琨.溫度裂縫對水工隧洞安全運行的影響分析[J].中國水運,2015,(8):332-334.

[3]劉志維,田鳳蘭,劉寶印.某大型輸水隧洞工程防水設計與施工技術[J].中國建筑防水,2015,(17):31-34.

（編輯：王駿杰）

牟景，1975年生，男，甘肅會寧人，工程師，主要從事項目管理工作。