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摘要：小断面、长隧洞施工近几年在国内工程建设中经常遇到。但这类隧洞由于断面较小，给洞内施工布置造成很大困难。本文探讨工程建设中的一些具体做法，介绍了几种具体问题的处理办法。
关键词：小断面；隧洞施工；通风；排烟
在最近的十几年里，我国的经济不断地发展，道路桥梁建设工程也不断的增多，而桥梁建设以及隧道建设工程作为道路桥梁较为重要的组成部分，因其施工情况较为复杂，消耗的人力物力财力都比较多，一直以来都是有关技术人员所要不断解决的问题。而小断面长隧洞施工更为复杂，急需施工技术人员去完善其建设施工工艺。
1.工程概况
该工程是一小型南水北调工程，地处秦岭腹地、分水岭两端，山大沟深，林木茂盛。主要由引水枢纽、引水隧洞、洞后电站(2x320kW),上坝道路、管理设施五大部分组成。坝址以上河道长度21km,河道平均比降3.3%,流域面积137km/s。设计年引水量4082万m3，项目总投资1.8亿元。
引水隧洞长6.25km，设计断面为圆拱直墙型(城门洞型)，成洞尺寸2.9x3.1m,设计最大引水流量10m/s。洞身涉及的主要地层有上泥盆统下东沟组。岩性以灰色千枚岩为主.夹浅灰色变质砂岩、黄褐色泥质板岩、灰色结晶灰岩，表层强风化，岩性较坚硬，岩体完整程度较差，强风化岩体相对完整。但是，施工现场的具体情况比较复杂，根据其具体情况开设了进水口、支洞口以及出水口三个工作面。
2.小断面长隧洞施工中的问题
2.1洞内用电问题
由于小断面长隧洞的实际长度较长，所以输电较为麻烦，单用380v的电压长距离用以输电的话，不能够满足其需求。为了解决洞内用电问题，本着简单、实用、经济的原则，施工中共采用了三种办法。
2.1.1采用升压变压器
小断面长隧道开挖工程都是在深山之中，地势比较复杂，土壤地质等的变化也都很难预测，所以工程的困难程度较大。而这种环境下的水资源相对来说比较丰富，多建有中小型的水电站，这样一来，就给工程的用电带来方便。工程所用的电压大多都是380v，但是由于380V的电压的最远输送距离为800km，所以，当隧道开挖至800km以后时，由于电压降低，基本的照明能够维持，但是，常用的一些基本的工具不能够正常的工作，导致施工停滞。所以，为了弥补这个缺陷，施工队经常使用小型的变压器，以提高隧道内的电压，从而维持设备的基本运行。
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2.1.2在有高压线从施工山区经过时，可以根据现场的具体情况，在有高压线的地方钻一个竖井，通往隧道施工处，然后在适当的地方安装一个变压器，这样一来也能够为洞内的施工提供源源不断的电源，竖井的直径以及深度等要根据其具体情况确定，不易过宽也不能过窄，直径一般为30CM。
2.2通风排烟
为了使施工现场的通风情况良好，及时的排空隧道内的机器油烟以及灰尘，防止机器设备以及施工人员能够长时间在洞内工作，会在施工处安置一台大型的鼓风装置，但是，这种装置仅仅能够对隧道长度小于1km的距离有明显的效果，超过1km或者隧道弯曲的情况用这种方法就很难起到排气通风的效果。这时候就需要在适当的位置钻排气口，以达到排烟通风的效果。
2.3穿越河底施工
本工程输水隧洞共有两次从河底穿过，一次是在DK0+160-0+205处穿越A沟，另一次是在DK0+829-1+044处穿越B河。A沟流域面积30km2，长约5km，坡度大。平时来水不多.汛期洪水陡涨陡落。冬季河道干枯，是典型的季节性河流。隧洞过A沟段长45m，该段洞底板为强一弱风化千枚岩、变质砂岩。洞顶上援盖围岩为松散碎块石、漂石层。厚度4m-18m，砂质填充，松散。地下水位较高.承载力R=450kPa。该处隧洞顶距河床基岩最浅处只有4m，为N类岩层。小断面长隧洞的用电、排烟是施工中比较麻烦也是比较棘手的问题，直接关系作业人员左全，处理不好会直接影响正常生产，影响企业效益。而对于隧洞穿越河道施工，只要严格安照设计图，制定科学的施工程序和方法，并采取相应的管理措施，隧洞施工左全是完全有保证的。
3.小断面长隧洞施工方案的优化与实践
3.1设置施工支洞方案的优化与实践
一、对于较长的施工段，设置支洞，可以同时开辟多个施工面，以缩短施工周期。二、有利于施工现场的通风以及排气。三、方便清除洞内挖掘时的碎石等废渣。在挖掘隧道时，设置施工支洞要考虑现场的基本情况，选取的方案不但要节约时间，还要尽可能的节约成本。
3.2施工机械设施的优化与实践
在选择钻孔设备时要结合具体情况，采用多种钻孔方式以及设备共同配合的方式进行，对于施工场地大的先采用多臂钻进行开挖，场地小的则使用手风钻，这样一来，可以最大程度的发挥两种钻孔设备的优点。
在横锦水库引水工程的隧洞开挖施工中，充分利用断面积为6.8m2的空间，布置3根2.5m长的风钻或液压钻。根据不同地质条件，在达到设计光面效果前提下，采用全断面开挖或导洞领先、扩洞跟进的施工方法。同时对断层破碎带等事故多发地段采用“打浅眼、弱爆破、强支护”的施工方法，以最大限度减少围岩振动.横锦水库引水工程八标段开挖采用手风钻钻孔，采用空孔五星掏槽，四只空孔中间布置一只装药掏槽眼，掏槽眼外围布置梅花型辅助炮眼，按设计开挖轮廓线布置周边炮眼，全断面掘进，装药采用不偶合、扩张翼片间隔装药，爆破按掏槽眼、辅助眼、周边眼的顺序引爆。
3.3配备辅助设施的优化与实践
通风、排烟隧洞工程施工中，由于开挖爆破分解不完全和内燃机的燃烧不完全，经常产生大量有害气体，必须及时通风净化空。炮烟能否尽快排除洞外，决定着下步工序的功效。
结语
为了更好地配置水资源，隧洞引水工程项目会不断增加，小断面长隧洞更是在引水项目中普遍应用。由于其自身“小”和“长”原因，施工难度较大，研究和探讨小断面长隧洞合理、经济的施工组织设计，舍其短取其长，抓好每个循环环节衔接，实现其快速施工及推广应用，对跨区域长距离调水特别是中小型跨区域长距离调水，将起到重要的推动作用。
参考文献：
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[2]柴伟明,宇文静静.论长线路小断面引水隧道施工与质量控制[J].华东科技：学术版,2016(1):85.
[3]黄伟山.小断面长距离引水隧洞施工技术应用分析[J].引文版：工程技术,2015(25):174.
论文作者:姚明
论文发表刊物:《基层建设》2016年18期
论文发表时间:2016/11/14
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