水利隧洞工程开挖施工技术与塌方处理研究论文_董立鹏

水利隧洞工程开挖施工技术与塌方处理研究论文_董立鹏

中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁丹东 118000

摘要:随着水利事业的快速发展,水利工程面临着更好的机遇和重要挑战。的快速发展行业的更高的要求的施工技术,这项技术还需要进一步加强研究,隧道施工属于户外工作,由于施工条件的影响,施工时更加困难,安全性要求较高,因此在施工过程中保证安全的重要前提是建设隧道,只有在进一步保证安全的前提下才能保证施工质量和施工进度,所以在隧道施工时要采取有效措施保证隧道施工的安全,保证工程的顺利实施尤为重要。

关键词:水利隧洞工程;开挖施工技术;塌方处理

1 前言

水工隧洞是穿山开挖建成的封闭式输水或泄洪通道,属于非露天作业,易受施工环境和地质结构的影响,隧洞施工难度大,安全性要求高。隧洞施工技术包括隧洞开挖施工技术,锚杆支护施工技术,混凝土衬砌技术等;在隧洞施工前,要根据实际情况来确定合适的施工技术以及支护技术,保证工程进度与施工质量,避免出现质量问题和安全问题。

2 隧洞开挖施工技术

在隧洞开挖过程中,应根据现场的围岩种类采用合适的开挖方法,一般施工时原则为“杜绝欠挖、控制超挖”以确保在保证安全与质量的前提下加快施工进度。在开挖前应对岩石岩性及隧洞断面尺寸进行分析,以便采取最合适的开挖方法,一般隧洞开挖较为常见的方法主要分为两种。

2.1 全断面开挖法

这种方法主要应用于围岩类别较好的隧洞中,其显著特点是开挖效率比较高。开挖后可采用新奥法施工原则“稳进尺、勤测量、早封闭”中的早封闭,及时对围岩进行封闭是提高围岩稳定的有效措施。在施工工程中严格按照施工组织设计进行,能保证施工快速有序进行。

2.2 导洞开挖法

这种方法主要为实际施工中的台阶法开挖,主要应用于围岩类别较差的隧洞中,其主要特点是极大的保证了隧洞开挖的安全性,开挖前应确定导洞开挖的尺寸及断面形状。本工程在围岩条件较差的Ⅴ类围岩中采用了导洞施工方法,分为上下导洞分次开挖,上导洞采用光面爆破,下导洞采用预裂爆破。实践证明这样的开挖方法对围岩较差的隧洞中是安全、科学、合理的。

3 水利隧洞工程开挖施工要点

3.1 施工测量工艺

水利隧道工程在实际施工过程中需要开展相应的测量工作,这项工作需要专业的测量人员进行,相关测量人员在开展测量工作时要对施工的具体情况进行掌握,再根据爆破设计的具体工程参数进行点布孔位。另外,在喷混凝土之前要完成水利隧洞开挖断面的测量工作,在测量时要注意将测量的间距控制在5m-10m之间。此外,还要严格按照相关要求定期测量洞轴线,测量完成之后还要进行复测,以此保证测量的准确性。

3.2 钻孔施工要点

在水利隧道工程钻孔施工过程中要注意以下要点:首先,相关施工人员要按照测量定出的腰线、中线以及开挖轮廓线等开展钻孔作业。其次,在应用湿式风钻钻孔时,要检查风钻的机身以及螺栓等是否处于良好的工作状态,如果发现问题应该立即进行修理或者是更换,以此保证风钻能够正常运行。最后,在实际钻孔过程中为了防止超挖情况出现,应该使周边孔的外偏角严格控制在设备所能够达到的最小角度之内,另外光爆孔的偏差要控制在5cm以内。

3.3 爆破施工的要点

在水利隧洞工程开挖施工中爆破施工非常关键,直接影响着整个工程的施工质量。在爆破施工过程中首先要根据实际的施工情况设计爆破方案,在方案设计过程中必须保证开挖断面的平整性和洞壁的平整性,同时要对炸药的用量进行严格的控制,在最大程度上减小爆破对围岩的影响。其次,在实际爆破施工之前,要进行爆破试验,具体的爆破方案确定之后要上报相关单位,监理工程师审批之后就能够进行爆破试验,通过试验的爆破效果对爆破的参数进行合理的选择。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时要根据施工现场的岩石性质以及岩石的级别变化程度适当地调整设计方案。最后,要确定爆破的关键点,根据施工现场的围岩情况进行断面开挖,并且严格按照爆破设计进行钻孔,钻孔的直径应该控制在38mm-42mm之间,并且要根据具体的钻孔设备对炮孔的深度进行确定。通常情况下都会选用防水乳化炸药,在钻孔内主要利用非电导爆管起爆。另外,周边孔最好使用不耦合装药,以此减少爆破对周边围岩的振动。

除以上三点之外还要注意,在爆破施工完成之后,要开展相应的危石清除工作,及时将爆破过程中产生的危石进行清除,以此保证水利隧洞开挖施工的安全进行。另外,要严格按照相关要求对已经开挖洞段的围岩稳定情况进行检测,如果在检测过程中发现是可能塌落的岩块,要立即采取有效措施进行清除。岩面破碎洞段处理完成之后,可以在隧洞上面先喷上一层混凝土,混凝土的厚度保持在5cm左右,在所有的出渣工作完成之后,要再次进行安全检查。

4 隧洞塌方处理及预防

为了避免塌方事故的发生,首先应做好地质勘探分析等准备工作,根据实际情况制订施工方案。根据施工中实时观测情况,分析岩体地质结构和地下水的相关变化规律,及时调整和完善设计方案。

一是做到勤观测,定期分析现场的工程地质及地下水的变化情况,根据变化规律及时制定和调整施工工艺。

二是不良地质段实行短开挖,在岩层状况差的开挖段,应适当减小开挖进尺,衬砌支护应紧随作业面快速施工,在作业技术手段上采用多爆点,弱爆破方法,以便得到规整断面,保证初期支护质量。

三是进行强支护,强支护是指在施工中使用小导管注浆、长管棚及格栅拱等方法,对洞身及周边进行强支护。强支护是预防塌方的主要措施,而及时支护又是避免塌方的重要方法。

4.1 缩短开挖进尺

对于地质情况较差,节理、裂隙较发育地段,在施工过程中应对施工计划及方案进行适当调整,适当减小每循环开挖进尺、减小单孔装药量是遇地质不良情况时的常用方法。在施工过程中应尽量保证断面轮廓的规整性,以便为后期支护创造较好的施工条件,有效降低塌方等事故的几率。

4.2 随时观测隧洞情况

在施工完成后应及时对围岩变形及沉降进行观测,并及时将数据记录整理,分析变化规律,如地质情况较为复杂时,应在适当的位置埋设收敛仪,以便对岩体稳定进行超前预报,为施工提供可靠依据。

4.3 切实加强围岩支护

加强对围岩的支护是隧洞施工时的重要环节,能有效防止围岩在初期应力释放时产生的变形,及时且正确的对围岩进行支护能从根本上消除塌方。支护的方法有多种,不同的围岩类别在不同时期支护方式也不尽相同,在施工过程中应结合实际情况进行分析,采取适当的支护方法。

5 结语

隧洞施工时由于各因素相互影响,导致施工难度较大,但只要我们根据实际情况进行分析,采取合理的施工方法,就能从根本上避免解决这些问题。因此,在隧洞施工过程中我们应科学、合理的对现场进行分析,把握施工时的细节,确保施工技术真正发挥作用。另外,现场所有施工人员应加强安全生产意识,强化施工管理,做好灵活应变,规范施工,从根本上解决水利隧洞施工时所遇到的问题。

参考文献:

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[2]尚琰.水库引水隧洞开挖与支护施工方法[J].珠江水运,2018(22):67-68.

[3]白永年.中国堤坝防渗加固新技术[M].北京:中国水利水电出版社,2001.

[4]张潜.塑性混凝土防渗墙施工技术在水利工程中的应用[J].中国标准化,2017(16):204-205.

论文作者:董立鹏

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/8/27

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