小斷面長距離引水隧洞施工技術研究

王 斌

(甘肅省水利水電工程局有限責任公司，甘肅 蘭州 730000)

0 前 言

當水利工程在展開建設的過程當中，小斷面長距離引水隧洞給予施工帶來了許多的困難，需要由專業的施工人員和設計工作人員進行良好的溝通與交流，并制定出健全、完善的管理制度，在具體施工當中，將制度真正地落到實處，并且做好各項技術的協調和交接工作，只有這樣才能夠確保小斷面長距離引水隧洞施工與質量要求相符合。基于此，本文主要對小斷面長距離引水隧洞施工技術進行深入的探討。

1 小斷面長距離引水隧洞施工的主要特點

通過對小斷面長距離引水隧洞工程進行認真的研究，發現此項工程有以下特點:施工斷面小、運輸距離長、通風排煙困難、專業機械設備作業程度較低，在具體施工的過程當中，地質條件復雜，地下水豐富，給施工帶來了極大困難。

2 小斷面長距離引水隧洞施工過程中的難點

2.1 隧洞爆破工作

當工程項目在具體施工的過程當中，隧洞爆破工作是最重要的內容，同時也是最難的工作任務，由于隧洞所在的區域地質具有復雜性的特點，增加了爆破工作的難度，想要工程順利、有序地進行，就必須依靠爆破來進行隧洞的挖掘，但是如果控制不好的話，極有可能對工程后期的展開產生極大的影響。隧洞爆破工作必須由專業工作人員根據圍巖類別、爆破參數制定出爆破方案，只有這樣，才能夠有效地提高工程的經濟效益。為了能夠獲得更加高質量的爆破效果，最終能夠得到最佳的爆破參數和裝藥結構，在具體施工之前，需要進行爆破實驗，按照爆破所得到的最終效果不斷對爆破參數進行科學、合理地調整。裝藥結束之后，將孔進行封堵，對每個爆破隔板進行認真地檢查，尤其需要注意安全檢查，將存在的隱患和問題妥善的解決。根據隧洞的主要特點、施工的計劃，運用最合適的施工方法，初步判斷鉆孔的深度、布設的位置、炸藥的數量等，再結合具體情況進行調整，隧洞的不同，地段、圍巖性質也會有很大的差異，需要結合圍巖性質和各種情況做出相關的調整。爆破工作結束之后需要迅速地進行通風，之后再進行除塵澆水，運用專業的設備，對爆破之后的碎石全面地進行清理，還要結合規定和相關要求進行實際的施工，對存在的安全隱患進行嚴格的控制，保證為施工人員營造出安全的施工環境。在施工建筑技術應用的過程當中，還需要做好建設項目的可靠性設置，為具體的施工提供監測數據，其可以提供大量的幫助與指導，并將安全風險第一時間報告出來。

2.2 隧洞排煙

因為此項工程具有隧洞線路長、排煙難度大等特點，所以需要運用正壓通風，幫助所有施工人員營造出良好的施工環境與通風環境，為施工安全、有序地進行打下良好的基礎，但是伴隨著隧洞開挖程度的不斷加大，需要連接長柔性風管，前后風機用風管進行串聯。當隧洞爆破工作結束之后，排煙是第一道工序，在洞口布設軸流風機，由于隧洞斷面小，且施工車輛可進出，最大可以布設的風筒布φ600 mm。當單面掘進≥1 000 m時，洞口軸流風機已經無法改善洞內空氣環境，為了解決洞內排煙及改善洞內空氣環境問題，可以在隧洞頂部埋深較淺位置施打通風豎井，排煙時間的長短極有可能影響整體工期目標。

此外，因為隧洞的斷面非常小，所以在使用大直徑通風管的過程當中，會對隧洞當中施工專業設備的運行產生一定的影響，但是小直徑的通風管的風阻較高，而且送風量和送風距離會受到極大的影響，這時候機械設備搭配出現了很大的困難。這時需要專業工作人員進行分析，通過對隧道施工專業軸流通風機進行考慮，采用φ800 mm的通風管進行接力通風，通風機功率為2×37 kW，供風量為1 250 m3/min，風管采用布質風管。不僅如此，還需對通風系統的運行加大管理的力度：①由專業工作人員對通風和管道的運行進行觀察與維護，在檢查的過程當中，如果發現風筒出現損壞問題，則需要第一時間將通風機進行關閉，再關閉電源，并由專業工作人員迅速更換風筒，處理工作結束之后，只有當工作人員安全地撤離工作區域之后，才能夠重新插入電源，并且進行供風；②應建立專門的維修小組，定時、定期地對通風專業設備進行維護與檢查，保證通風設備能夠在使用的過程當中將自己的作用全部發揮出來，正常地進行工作，不僅如此，還需加大對隧洞內部專業設備和保養的力度，由專門的維修小組展開工作，為施工設備正常的運行保駕護航；③針對于有害氣體，還需配備監測報警裝置；④按照隧洞開挖的實際需風量，對風機的運行功率進行科學、合理的調整，當爆破工作結束之后，通風排煙和出渣的過程當中，需要將所有的風機全部打開，保證通風的效果；⑤在隧洞施工過程當中的送風口與排風口，在空間上需要運用科學的方法進行避開，這樣做的目的是為了防止壓風過程當中排出污濁空氣，被重新導入到水洞當中去。

2.3 隧洞出碴

石碴性質主要是指：破碎的石碴大小、硬度、吸水后的變化、容積增加的比例等。石碴的性質受到開挖方式、圍巖條件的影響。反過來，石碴的大小及其混合比例、硬度及吸水后的變化又與裝碴機、運送方式、臨時設備、二次破碎設備等的決定有關。而石碴容積的增加與決定出碴處理設備的容量有關。石碴除容積增加外，也會因超挖及變形而增加。在選定出碴處理機械時，應考慮各種機械的處理能力及適合石碴性質的機構。小斷面的隧洞出渣只能依靠小型機械(扒渣機)裝渣，采用1 t三輪自卸車輛運輸，由于隧洞斷面小，三輪車輛行走空間有限，車輪一直來回碾壓相同位置，隧洞底板的平整度就非常關鍵，決定了出渣的時間，在選定出碴處理機械時，應考慮各種機械的處理能力及適合石碴性質的機構。隧洞出碴是一項繁重的和關系到隧洞開挖速度的工作。因此，如何提高出碴工效是隧洞開挖工作中的一個重要問題。為了提高出碴工效，隧洞開挖前，應考慮以下各項有關出碴問題的因素：①棄碴場地應離洞口較近以縮短運輸距離；②棄碴場地地面高程應低于洞口高程，避免運輸重車爬坡和卸碴時扒碴；③棄碴場地的面積大小應能堆放該開挖段的全部石碴，避免中途改變棄碴場地和轉移運輸線，有用的石碴和棄碴應分別堆放；④堆放棄碴場地和出碴線路與其他工程施工不應互相干擾。

2.4 隧洞排水

隧洞排水工作具有難度大等特點，給相關工作人員帶來了許多的困難，有序地展開隧洞排水工作，能夠大幅度地提高工程的總體質量，還可以有效地消除隧洞施工所存在的安全隱患，幫助隧洞安全、有序地進行施工，在具有特殊性特點的隧洞地質的影響之下，排水施工需要對隧洞施工的速度以及總體的質量進行嚴格地控制，并且站在全方位的角度運行強有力的監督與管理。

首先，在隧洞施工的過程當中，隧洞的洞口非常重要，在洞口的施工之前，需要對排水洞的基本地質形態進行認真全面的探測，之后選擇出最合適、最恰當的洞口開挖操作方式。其次，在隧洞排水過程當中，施工單位和工作人員需要以主動、積極的態度進行優化設計，在排水洞的附近設置其他的集水井，這樣就能夠加大排水的力度。最后，排水孔施工方法為:基巖段采用在混凝土澆筑前用潛孔鉆造孔，混凝土段采用在澆筑混凝土時預埋PVC管成型。

2.5 開挖支護及混凝土襯砌工序轉換問題

由于隧洞斷面小，隧洞開挖及襯砌不能同步進行，這將對隧洞開挖及一次支護的質量要求高，從洞身開挖成型到混凝土襯砌間隔時間長，在此期間為保證圍巖穩定，需加強日常的監控量測工作，及時對洞身變形地段進行支護，嚴格遵循設計當中的要求進行臨時支護工作，臨時支護需要緊緊跟隨挖掘工作而展開，并結合具體的情況適當地加強。

3 長距離引水隧洞施工管理方法分析

3.1 慎重地選擇施工單位

施工單位工作能力水平的高低與引水隧洞工程整體質量之間有著緊密的聯系，施工單位中只有配備專業的施工團隊，制定完善的管理方法與體系，才能夠對工程項目的進程全面地了解與掌握，之后展開科學分析和研究，并且對各個施工環節與步驟進行嚴格地把控，讓每一位工作人員都明確自身所肩負的責任和義務。同時，管理工作人員還需將其作用全部發揮出來，不僅要有較強的專業知識，而且要擁有豐富的工作經驗，只有這樣，才能為引水隧洞工程施工更好的發展保駕護航。

3.2 加大安全管理的力度

通過對工程安全管理內容進行認真地分析和研究，發現其具有復雜性的特點，需要站在多個角度對其進行深入的分析，并保證監理部門、設計部門、施工部門等之間可以進行良好的溝通與聯系，共同參與到工程項目技術交底工作當中，對設計出來的圖紙進行深入地講解，并對工程的主要特點、施工的前后順序、質量所提出來的不同要求進行明確地解釋，保證每一位工作人員都能夠對施工過程當中的重點與難點全面的掌握以及細致的了解。

此外，根據國家與相關部門針對于水利工程所制定出來的標準和要求，對施工過程當中的每個工藝流程都要進行嚴格的管理，并且展開對工作人員的專業培訓，保證施工過程當中的安全性，大幅度地提高工程的總體質量。

3.3 加大對原材料質量管理的力度

任何工程都離不開原材料的幫助與支持，小斷面長距離引水隧洞施工更是如此，為了進一步提高引水隧洞施工的水平與質量，還需加大對原材料質量管理的力度，首先，由專業工作人員負責原材料的采購工作，并且對其進行專業的檢測，只有檢測合格的原材料，才能進入到具體施工過程當中去，要求較高的材料還要進行復檢。其次，在施工展開的過程當中，保證每項施工材料都能夠符合施工要求，其中作為使用量大的材料，例如：鋼筋、水泥、止水材料等，更需要加大質量控制與管理的力度。

4 結束語

在水利工程具體施工的過程當中，小斷面長距離引水隧洞施工非常重要且關鍵，相關工作人員需要對于此項工程加強關注與重視，結合現場的具體情況，選擇出最恰當、最合適的施工方法，再對施工機械進行靈活地運用，最終呈現出高質量的小斷面長距離引水隧洞施工項目，幫助水利工程在規定的時間內保質、保量地完成。

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