中国电建集团昆明勘测设计研究院有限公司 云南昆明市 650051
摘要:水利工程中的隧洞工程是在岩(土)体中修建水工隧洞,主要用于引水、泄水和导流等,相对于其他露天开挖工程而言,具有施工范围狭小、工序复杂、干扰因素多、施工条件差、投入成本高、安全风险高等特点,其施工方法取决于工程所在地的地质状况、断面设计、施工器械、工期要求和技术水平等。作为水利工程建设的重要组成部分,隧洞工程的施工质量直接影响到水利工程的整体质量,因此应根据实际情况合理选择施工技术和施工工艺,严把工程建设的质量关,提高隧洞的安全性和稳定性,从而促进水利事业的健康可持续发展。
关键词:水工隧洞;施工质量;控制要点
引言
水利工程的建设发展,对我国社会经济的发展起着十分重要作用。水工隧洞作为水利工程的重要组成部分,发挥着十分重要的作用。但是由于水工隧洞沿线地形、地质条件复杂,作业环境较差,施工受到许多限制,进一步加大了隧洞施工难度,在隧洞施工中施工质量控制是关键因素,通过加强施工过程控制,提升施工质量。一旦施工质量出现问题,将导致工期延误、投资增大、成本增加,并影响着工程效益的正常发挥,给当地居民带来严重的经济损失和人员伤亡。故必须加强施工质量控制,为人们营造良好的生产生活环境。
1水工隧洞概论
1.1类型分类
1.1.1根据用途及所涉及的工程来分类
水工隧洞的功能用处较为广泛,常用于多种施工工程中,其中可分为:①在水利工程用来导流泄洪的隧洞;②在发电、农业浇灌及工业生活中用来引水、输水的隧洞;③用于工程排水用的隧洞;④防空及检修中用来排沙的隧洞。
1.1.2根据水流动态分分类
工程施工中会遇到多种情况的水流状态,当水流布满隧洞的过水断面,且内壁承受一定程度的压强时,称为有压隧洞;当水流并未布满过水断面,且此水流是自由水面时,称为无压隧洞。
1.2工作特点
1.2.1结构特点
水工隧洞主要是在山体中进行施工作业,在隧洞开挖时,其结构及受力情况与山体岩石有着密切关联,开挖过程中会对岩体的原本应力平衡进行改变,应力分布变得不均匀,产生变形现象,使得隧洞有发生坍塌的可能性。在施工过程中,为了保证施工人员及建筑的安全性,施工单位会时常架设临时支护或永久衬砌,与其它建筑工程比较,此工程的难度更大,施工过程中遇到的干扰因素更多。
1.2.2水流特点
在泄水隧洞中,高速水流对隧洞具有较强的冲击力,同时也可造成隧洞的振动及空蚀破坏等现象。在隧洞出口处水流流速较高,流量较大,产生的能量较为集中,而在进水口处,则水压较大,闸门需要超强的刚性。如隧洞为有压情况下,内壁所承受的水压一般都是较大的,如水流渗透至裂缝中时,会直接对岩体的稳定性能进行破坏,因此在施工时需要特别注意衬砌的强度与严密性。
2水工隧洞施工质量控制要点
2.1提高设计水平
设计工作必须严格按照规章制度进行,严禁在未经分析、计算和实践的情况下使用。如果由于新技术或隧道的发展或有特殊要求,或本规范未包含的问题,而导致规范的特定规定不适合,则设计部门必须通过测试和演示,并提供其他意见和报告。仅在设备和配置备获得批准后才能执行。隧道线的选择是液压隧道设计的核心,应在对几种方案进行技术和经济比较后再进行选择。
隧道线与地层之间,结构断裂面和弱区走向之间应有较大的夹角,在山顶附近的压力下,隧道顶部的岩体应具有足够的厚度,如果不能满足规定的要求,则必须采取工程措施以确保围岩的稳定性。设计中使用的所有方法都是为了加固围岩并保持围岩的稳定性。在由加固措施和围岩组成的复合体中,围岩应为能够承受载荷(内部和外部水压等)的物体,并且应充分利用围岩的支撑能力,必须充分证明其在设计中的作用,必须根据地形和地质条件以不同的方式计算和分析加固措施,最后通过工程推断来确定加固措施。隧道的施工方案对工程质量,工程造价和工期有直接影响,有必要对设计给予足够的重视。隧道开挖后,有必要根据新的地质资料对设计进行修改,以适应实际情况。
2.2选择合格的承包单位
必须选择具有丰富施工经验,强大技术技能和信誉良好的施工单位的承包商。业主单位施工队不能参与项目招标以确保公平招标。项目经理必须具有较高的责任心和质量,选择承包商不仅取决于投标的任命,还取决于最近完成的项目的质量和可靠性。如果在施工过程中发现施工单位的施工能力、管理水平和技术水平不能保证项目的质量和施工进度,则项目法人必须及时采取行动,要求施工单位在限期内整改。如有必要,将根据合同中止施工。更换为合格的施工队。更换施工单位时,超出的项目成本由原施工单位承担。
2.3加强过程管理
在水利工程隧洞开挖施过程中,为了保证施工质量,应做好施工过程管理工作。首先,科学设计混凝土拌合时间。要想确保冬季混凝土拌合物能够得到充分搅拌,消除各种材料温度差异带来的影响,相关部门需要结合工程现场实际情况,经混凝土拌合时间适当延长至常规混凝土拌合时间的1.5倍。其次,导流洞混凝土应利用混凝土罐车进行运送处理,泵送入仓浇筑方式,混凝土运输罐车周围需要利用泡沫板进行保温处理,采用相应措施缩短运输使劲。在混凝土泵送过程中,应利用泡沫板进行包裹处理,保证混凝土运输过程中,不会发生离析现象。现场工作人员应定期对混凝土表面问题进行测量,通过整改,不但保证混凝土质量,还能提高水利工程隧洞开挖施工水平。
2.4强化技术监督
站在水利工程隧洞开挖施工角度来说,各项技术应用都要结合相关内容进行。综合思考在水利工程隧洞开挖施工难过技术应用上将会面临诸多考验,为了减少施工问题出现,应做好技术监督工作,这样能够及时发现问题并处理,获取理想施工效果。首先,在水利工程隧洞开挖施工建设中,根据工程现场实际情况,科学设定施工技术标准,不允许人员存在私自更改状况,每天对施工技术和内容进行记录,提高水利工程隧洞开挖施工效率。其次,在技术监督过程中,需要结合施工内容进行调整,如果水利工程隧洞开挖施工范畴比较大,且工程量多,个别偏差应及时修改,保证水利工程隧洞开挖施工内在稳定性。
2.5提高施工水平
隧道施工必须严格按照设计图纸、法规、规范和有关合同条款进行。特殊施工设备必须在合同规定的时间进入现场,否则施工将不获批准。在采用钻孔和爆破方法钻探隧道时,应采用软爆破,开挖质量必须符合合同的有关规定。在支撑或衬砌之前,必须清理洞穴地面和岩壁上的垃圾和灰尘,并且支撑或衬砌必须符合设计要求。压力隧道的混凝土背衬或钢筋混凝土衬里必须紧实地重新填充,并且接缝必须进行灌浆,决不允许留有空腔。如有必要,应进行现场检查,以确保项目质量符合设计要求。
结语
水利工程中的隧洞施工受施工环境的限制,施工工艺及技术的应用难度较大目前水利工程中的隧洞施工存在不同的问题,应从强化质量控制入手,不断更新完善施工工艺和施工技术,提高施工人员的质量意识和安全意识,进而确保隧洞的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]赵文库,杨平金.浅谈水工隧洞无压段洞室开挖施工方法[J].建材与装饰,2020(17):240-241.
[2]陈晓东,陈居乾.深埋水工隧洞水平冻结施工关键技术研究[J].人民黄河,2019,41(12):107-113.
[3]田春雨.水工隧洞衬砌混凝土温控施工技术进步与防裂效果分析———评《水工隧洞衬砌混凝土温控防裂技术创新与实践》[J].水利水电技术,2020,51(06):203.