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摘要：水利作为我国建设领域中一下重大工程，其在推动经济社会高速发展上发挥出了巨大作用。水利工程隧洞施工与处理措施对于水利工程建设的发展有着重要的作用，相关工作人员必须要能够正确掌握相关的施工技术和处理措施，切实促进水利工程更好更快的发展。
关键词：水利工程；隧洞；施工技术；处理措施
1 隧洞塌方原因分析
1.1 地质勘察资料和施工技术不符
在建设任何工程之前，均需进行地质勘察工作，以保证施工进度及施工质量，水利水电工程隧洞施工也是如此。施工前，需详细勘察施工现场的地质情况，分析地质岩石层，选择合适的施工技术。假若地质勘察资料存在不足，未在施工前进行详细研究，即便制定了预防处理方案也可能出现隧洞塌方事故，例如：福建省某某区域引水工程，主要承担供水功能，输水线路总长度约49.6公里，其中隧洞约25.4公里，分别在炉内埔段与石门段两处发生隧洞较大坍塌事件。事故后研究发现，导致隧洞山体坍塌的主要原因就是施工前未详细勘察施工现场地质情况，致使地质勘察资源与施工技术不符，同时页岩强度较低，节理存在裂缝，因此极易引发塌方事故。节理夹层受到自然环境的影响出现变形问题，进而引发了塌方事故。
1.2设计存在问题
在设计过程中，一部分企业为节约成本，缩短了洞线长度。通常情况下，这些企业会选择把洞轴线安排在垭口最底部，沿着沟进出隧洞，增加了洞口位置的开外深度及洞脸仰坡高度。同时，并未充分考虑地质与施工中存在的不良因素，致使隧道洞口或洞身极易出现塌方事故。
1.3地质因素
通常情况下，受到资金的影响，中小型水利水电工程建设前未对施工现场进行详细勘察，致使隧洞地质勘察资料存在不足，影响了设计人员的设计质量。此外，由于隧洞轴线设置在饱和粘土、流沙、堆积层、断裂、褶皱带、裂隙发育带、溶洞等不良区域，增加了隧洞出现塌方事故的机率。若隧洞需穿越不稳定地层，也可能出现塌方事故。若地下水涌出地表，将影响隧洞围岩的稳定性。因而在挖掘时，可能出现塌方事故，若施工队伍未采取有效措施进行预防，极易出现大塌方事故。
1.4施工方法不当
施工方法不当是导致隧洞出现塌方事故的一个重要原因。主要表现在以下几方面：首先，在施工过程中，若施工人员未及时进行衬砌，将稳定性较差的围岩暴露在空气当中，将引发隧洞塌方事故；其次，爆破施工过程中，假若使用的强爆破或装药过多，可能由于爆炸的强烈震动引发塌方事故；再次，支撑结构不合理，支撑构件强度不够，或者支撑位置与高度不合适，因此在开挖或衬砌时需拆除支撑结构，此施工环节也可能引发塌方事故；最后，停工时间不合理、排水设施不健全，致使围岩浸泡在水中，降低了围岩的稳定性及强度，一旦出现振动，将出现塌方事故。
2水利工程隧洞施工技术及处理措施
2.1 隧洞开挖施工技术
通常来说，较为常见的开挖技术通常有全断面开挖法以及导洞开挖法两种。其中全断面开挖法主要适合用在围岩条件良好的隧洞当中。如若围岩质地较硬，则可以采用钻爆的方法来施工，根据围岩的地质情况来确定钻孔及装药布置图，随后实施相应的支护措施。该种方法的特点主要是能够有效提高施工效率，不但能够确保施工质量，而且还能有效减少作业周期。在具体作业时，需要切实根据制定方案来实施作业，防止受到交叉施工等问题的影响。而导洞开挖法和全断面开挖法的区别在于其开挖工作要求在隧洞断面上进行，随后结合实际设计方案来将导洞的具体形状和尺寸确定下来。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆该项技术其灵活性更强，能够在具体作业环节有效探明前方的地质情况，有助于排水工作的开展，并且还可以为后续的隧洞通风提供便利。
2.2钢拱架施工
在水利工程隧洞施工过程中，其隧洞支护的钢拱架种类较多，其中以格栅和工字钢的形式比较常见。需要结合具体隧洞断面轮廓来加工钢拱架，并采用冷弯机制成弯曲的模型。切实根据设计要求对钢拱架进行加工，通过开展组织实验来判断具体尺寸等参数与设计要求是否相符。在具体加工时，应当要控制外围轮廓误差在 3cm 以内，平面翘曲度在 2cm 以内，从而保证钢拱架与实际要求相符。钢拱架单元要求将具体单元类型和单元号明确出来，且尽可能储存在无水干燥的地方。不仅如此，还需要包裹在钢拱架外围的保护层厚度充足，当喷浆厚度到 5cm 后实施安装。如若钢拱架和隧洞围岩间存在间隙，则需要将垫块垫于缝隙处。将围岩和钢拱架使用定位筋有效连接起来。在具体作业时需尽量采用锚杆实施定位。当完成上述准备工作后就能够实施安装。具体安装流程如下: 首先，采取人工方式来完成分片钢拱架的安装，并将钢拱架组装在隧洞的掌子面，并且将连接螺栓拧紧。其次，在安装前，要求能够全方位仔细检查掌子面，并且清除掉钢拱架地段的残渣，随后采用方木或石块来调整高度。再者，校验完毕钢拱架后，需要每间隔 2m 对其进行加固，保证围岩鞥能够和钢拱架有效贴合，如若部分部位不能贴合则要求采用石块来予以填充。在实际安装时，一项重要的工艺就是焊接，其作业要求主要如下: ①在开始焊接前，要求详细检查接头，保证接头与相关规范要求相符。②在实际焊接时，所采用的焊剂、焊条等材料务必要与有关规定要求相符，且其型号与性能都要能够和设计要求相一致。③在开始进行焊接作业前，要求能够系统处理焊接部位，将其表面的油渍与锈迹清除干净，保证焊接完毕后不会产生缺口等情况。④在开展焊接作业前要求能够根据实际施工条件来实施试验。
2.3依据隧洞塌方情况采取处理方法
依据塌方规模及塌碴情况，我们可将隧洞塌方分为大塌方与小塌方两种。因而，在处理隧洞塌方问题时，我们需依据实际情况采取合适的清理方法。若隧洞出现小塌方问题，我们可采取完全清理方法进行处理。首先，需要在隧洞中建设支撑点固定隧洞顶部，以免隧洞出现大规模塌方威胁施工人员的生命安全。隧洞塌方之后将影响整个隧洞的稳定性，因此需及时建设支撑点对其进行加固。若隧洞出现大塌方问题，短时间内不能完成清理工作，因此可采用超前支撑的方法，避免隧洞再次出现塌方问题。我们可使用钢拱制作成防护顶棚，以保证施工人员的安全。
2.4钢筋混凝土衬砌措施
若围岩不稳定或隧洞不够稳固，中小型水利水电工程极易出现隧洞塌方问题。因而，为减少出现隧洞塌方问题的机率，需保证围岩的稳定性。隧洞地质环境也是致使围岩不稳定的重要因素，因此，施工时需使用钢筋混凝土进行衬砌，以保证围岩的稳定性。通常情况下，隧洞施工中使用的是边挖边衬砌的施工方式。如此可保证隧洞围岩的稳定性，以免隧洞出现塌方事故。
结束语
综上所述，通常隧洞塌方问题出现在地质条件较差的区域，因而为保证隧洞施工质量，我们需保证地质勘查的全面性，加强施工临时支护与衬砌施工，降低各种因素对隧洞的不良影响。
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论文作者:张欢欢,邢朝辉
论文发表刊物:《防护工程》2019年第2期
论文发表时间:2019/5/10
标签：隧洞论文; 围岩论文; 地质论文; 事故论文; 作业论文; 水利工程论文; 施工技术论文; 《防护工程》2019年第2期论文;