摘要:水利工程是我国至关重要的民生工程之一,为我国经济的发展和人们生活水平的提升做出了极其重大的贡献。引水隧洞施工随着我国水电施工技术和施工经验的不断增加,目前已基本成熟。本文主要探讨一种引水隧洞主洞的开挖形式
关键词:引水隧洞;主洞开挖;施工
引言
在水利工程的具体施工过程中经常会应用开挖支护技术,该技术有着十分显著的应用优势,涉及很多方面的专业性内容,所以要对其进行深入细致的探究,并且着重把握该技术在水利工程施工过程中的具体应用情况,同时对其进行不断的改良和优化,以此确保整体工程呈现出应有的效益。
1引水隧洞开挖总体程序
引水隧洞开挖总体程序主要是从施工支洞与主洞交叉口位置分别朝上、下游方向进行施工,两条施工支洞连接8个工作面平行施工。各层按分序循环作业,其中上层两侧扩挖滞后导洞10m跟进施工,下层开挖在上层贯通后进行,下层全断面开挖。出渣采用3m3侧卸式装载机装渣,20t自卸车按照有用料和无用料分别运至监理工程师指定渣场。下层施工支洞施工总体程序:下层施工支洞采用全断面法进行开挖,出渣采用3m3侧卸式装载机装渣,20t自卸车运至指定渣场。
2水利工程施工中开挖支护技术的主要方法
在水利工程的具体施工过程中,最为常用的技术就是开挖支护技术,该技术的应用过程中,主要涉及挂网喷混凝土、锚杆支护方法以及钻爆方法、分层式支护方法等相关内容。其中,挂网喷混凝土方法的根本宗旨是为了使的封闭性进一步加强,这样能够充分规避风化作用而导致稳定性下降的问题。锚杆支护方法主要是通过的锚杆,着重做好的加固处理工作,这是一种特别常见的施工技术。钻爆方法在实践的过程中主要是利用钻爆的方式,有效开挖,在这个过程中,要贯彻落实从上到下的操作原则,进一步逐层推进,有针对性的进行钻爆操作。分层式支护方法更有效的进行浅层支护施工,这样能够呈现出更良好的施工效能。在开挖地质条件比较差的石,在深层支护的过程中,要进一步向里边进行灌浆,以此充分确保的安全性,稳定性。经过灌浆以后,要进一步固定钢绞线,确保其足够牢靠安稳。
3支护工艺措施
为防止洞顶塌落发生质量安全事故,经分析论证确定采取超前小导管灌浆、钢拱架、锚杆、喷射混凝土等支护方式稳步推进的有效加固措施,开挖钻爆按照“先支护(强支护)、短进尺、弱爆破、少扰动,快封闭,勤测量、勤反馈”的原则施工,消除安全隐患,保证施工进度和施工质量。小导管与钢拱架联合支护施工方法是隧道开挖中防止掌子面坍塌并限制围岩变形的一种预支护手段。主要原理是在隧道开挖之前,沿着隧道开挖轮廓线外洞线方向水平铺设钢管,并通过钢管向围岩注浆,对小导管周围的围岩进行加固,开挖后进行钢拱架支护,锚杆挂网喷浆,达到安全施工的目的。小导管采用外径Φ42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝管,钢管前端作成尖锥状,尾部焊接Φ6加劲箍,尾部长度100cm,作为不钻孔的止浆段,管壁四周钻四排Φ10mm孔,管长4-5m,孔间距15cm,呈梅花形布置,钢管沿拱的环向布置间距为25cm,外插角为1°~3°,两排小导管沿隧洞纵向的搭接长度为1-2.5m。导管安装首先在拱架腹板中央开孔,小导管钻孔和安装均通过该孔。锚杆纵向间距1m,横向间距1.5m,呈梅花形布置。紧贴钢拱架外侧挂Ф8、Ф6.5钢筋网片后喷20cm厚混凝土。
待混凝土达到一定强度后进行下一循环施工施工顺序:开挖→钢拱架支护→超前小导管→挂网→喷射混凝土→钻孔爆破进入下一循环
4引水隧洞浅埋暗挖法的施工要点
首先是选择适合的开挖方式。隧道工程是一项复杂性、综合性、隐蔽性的工程,在地质情况没有完全揭露之前施工人员往往无法全面的掌握围岩情况。为了保证施工质量需要根据隧道的地质条件来选择适合的开挖方法,即在开挖操作的时候综合考虑断面的大小、隧道地质条件等。比如在围岩条件较差的时候需要施工人员尽可能应用机械施工开挖的方式。其次是强化对爆破开挖法的应用。在爆破法施工过程中为了能够确保爆破工作的顺利进行,施工人员在施工过程中需要根据不同等级的围岩和断面形式来选择不同的施工方式,并在具体施工操作的过程中根据围岩的变化来优化施工方法,实现对爆破技术参数的有效调整,从而达到理想的爆破施工效果。最后是选择适合的支护方式从整个隧道工程施工实际情况来看,使用浅埋暗挖法的都是复合型衬砌,浅埋暗挖法的支护方式分为两种:①在施工初期阶段支护承载全部,并将二次防护作为基本安全储备;②在初期支护和二次支护的时候彼此共同承载压力。为了能够选择到适合的支护方式,在具体施工中需要对施工方式、支护方式、辅助施工方式进行优化选择。基于浅埋暗挖法在整个隧道工程的重要作用,在施工操作中需要施工人员予以足够的重视,并在施工现场做好监控工作,通过有效的监控来确保整个工程施工能够顺利进行。在量测工作中主要涉及到应测和选测两部分的内容:①应测内容包含施工地质条件、支护情况、周围移位情况。选测项目包含地表下沉、围岩体位移、围岩压力等要素。在进行现场测量之后将收集上来的数据信息制作成时间曲线,并在横坐标上标好施工顺序、开挖工作面的距离。②优化测量管理基准。在隧道工程施工过程中需要将位移量的测量数据作为信息化管理的目标,根据确定好的管理标准来控制施工现场操作。
5引水隧洞下层开挖施工
引水隧洞下层主要是采用全断面开挖,下层开挖周边沿开挖结构线布置的两排水平光爆孔采用手风钻进行造孔,主爆孔采用T35履带钻机造垂直孔,非电毫秒雷管微差爆破,每循环开挖进尺控制在3m。开挖渣料采用3m3装载机装20t自卸汽车运至监理工程师指定渣场,反铲清撬及危石清理工作面。引水隧洞下层,具体施工工序如下:工作面清理→测量放线→造孔施工→钻孔验收→装药爆破联网→通风散烟→安全处理→出渣清底→延伸风水电线路→下一循环爆破施工。周边设计结构面采用光面爆破孔间排距0.5m×0.6m,缓冲孔间排距为0.7m×0.8m,主爆孔间排距为2.0m×2.0m,分段毫秒非电雷管微差起爆网络进行爆破。缓冲孔及底板光爆采用手风钻造孔,孔径准42,孔深3.2m,主爆孔采用T35液压履带钻机造垂直孔,钻孔孔径准90;炸药为乳化炸药,主爆孔采用准32mm药卷,缓冲孔及底板光爆孔采用准25mm药卷,爆破循环进尺3.0m,爆破单耗0.8kg/m3,单响药量小于24kg;采用非电毫秒延期爆破网络,光爆孔采用导爆索引爆。
结语
总之,水利工程直接关乎着民生和国家的长治久安,在施工阶段对于开挖支护技术要求较高,工序开展要结合施工条件和环境,选择恰当的支护方式和排水方式。随着新材料、新技术、新工艺的发展,水利支护施工技术也在不断更新中,工作人员要综合考虑地质因素和失稳因素,不断改进和优化支护施工效果,确保水利工程质量,推动我国水利建设的健康、平稳发展,实现工程的经济效益和社会效益。引水隧洞主洞开挖方案有多种,在施工过程中可以以进度、成本、质量、施工难度等方面为依据,选择最合适的施工工艺。
参考文献
[1]水电水利工程地下工程施工组织设计导则:DL/T5201—2004[S].
[2]水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范:DL/T5389—2007[S].
[3]水工建筑物地下工程开挖施工技术规范:DL/T5099—2011[S].