王寒艳
扎赉特旗巴达尔胡镇综合保障和技术推广中心，内蒙古 兴安盟137619
摘要：水利水电施工中洞室开挖局施工技术的科学与合理应用，对水利水电工程质量、效率与安全保障存在重要影响。基于实践经验总结，围绕整个施工流程就洞室开挖施工技术应用要点进行了简要分析，意在保证水利水电施工中洞室开挖施工质量，减少施工技术应用安全隐患，为相关工程施工提供有价值参考。
关键词：水利水电施工；洞室开挖施工技术；技术应用
引言：洞室开挖施工是水利水电施工工程中的重要内容，其施工质量对工程整体施工质量存在直接影响。由于水利水电施工中的洞室开挖普遍存在施工条件差、施工操作难度大、安全隐患多等特征，故对洞室开挖施工技术应用具有较高要求。因此，相关工作人员应对水利水电施工中洞室开挖施工技术的应用要点具有全面掌握，能够在技术保障下提高洞室开挖质量和效率，降低水利水电施工安全风险。以下是对洞室开挖施工技术应用的几点体会，意在抛砖引玉。
1洞室开挖施工技术应用前的要点分析
洞室开挖施工是水利水电施工中的重点项目，也是难点项目。易受施工条件、施工环境、人员操作等多因素影响出现施工安全隐患，影响水利水电工程整体施工质量、进程、安全、效益。多数实践证明加强洞室开挖施工前期准备工作，可有效降低施工安全风险，促进施工技术应用规范化、系统化、标准化发展。基于经验归纳总结，在洞室开挖施工技术应用前需做好如下准备工作：
1.1人员
洞室开挖施工技术的应用离不开人力资源支撑，施工人员对施工技术的掌握程度直接影响技术应用的准确性、规范性、安全性。鉴于此，在洞室开挖施工技术应用前，需要做好施工人员准备工作，具体包括：（1）依托教育培训强化施工人员安全意识，提高施工人员洞室开挖施工能力和素养；（2）根据工程设计、施工进度规划、施工质量与安全目标，合理安排技术工种上岗时间，保证各施工技术有效衔接，同时要求特殊作业人员执证上岗；（3）做好技术与质量交底工作，使施工人员对洞室开挖施工现场环境、施工条件、施工进度规划、施工质量要求、施工重难点及其处理办法等具有全面掌握[1]。
1.2设备
水利水电施工中洞室开挖工程涉及施工内容众多，需要根据工程设计要求做好相应机械设备配置与调度工作。例如某水电站洞室开挖工程属大坡度连续上坡密闭洞室开挖工程，存在工期长、开挖粉尘排除难度系数高、风带布置要求高等问题。鉴于此，关于洞室开挖，设计将传统通风排烟系统转变为“通风+供排水+除尘”为一体的内循环除尘通风系统[2]。这就需要施工人员在施工过程中能够根据设计要求，完成通风装置、供水装置、排水装置、除尘装置及其相关安装设备的配置及管理维护工作。在保证各装置、设备、仪器使用前质量合格的基础上，促进其应用作用最大化发挥。
1.3制度
洞室开挖施工的顺利开展离不开完善且科学施工制度的保障。因此，在应用洞室开挖技术前需做好制度准备工作。即立足工程实际，围绕施工人员、施工环境、施工技术、施工设备、施工进程、施工质量、施工安全等制定完善、科学、规范施工及其管理制度，明确施工人员工作职责。
2洞室开挖施工技术应用中的要点分析
洞室开挖涉及的施工技术众多，这就需要施工人员各技术及其应用要点具有全面掌握，以保证各项施工技术应用的准确和到位。现以某水电站洞室开挖工程为例，分析施工过程中洞室开挖施工技术应用要点，具体如下：
2.1工程概况
某水电站位于四川省凉山彝族自治州，因采用地下厂房规划形式，故洞室开挖工程规模巨大。据调查水电站左岸洞室地面高程约为2220~2400m，岩体厚约为125~328m，围岩岩性以浅灰色中粒黑云母花岗闪长岩为主，由主厂房洞、副厂房洞、主变洞、引水隧洞、尾水隧洞、进出场交通洞、进风洞、排风洞、通风兼安全洞、出线平洞等构成洞室群，其支护方式基本相同[3]。
2.2施工原则
根据该工程施工条件、设计要求、施工要求，遵循“既有工程经验联合数据分析”、“统筹规划、永久支护与临时支护相结合”、“先预防，后开挖”、“系统支护与随机强化支护结合”等原则进行施工布置和技术操作。
2.3施工方法
就主副厂房洞开挖施工而言，根据工程特征设计实施分层施工。即第一层采用“先中导洞后边墙扩挖”技术进行施工。开挖核心技术：光面爆破技术；主要设备：Y－28手风钻；施工流程：掏槽孔→崩落孔→周边孔→底孔；主要参数：周边孔Φ42孔径，周边孔间距50cm，掏槽孔Φ32药卷连续装药反向起爆。支护核心技术：锚杆支护；主要设备：多臂凿岩台车、湿喷台车、液压履带钻机；锚杆施工流程：土方开挖→修整边壁→测量放线→设备就位→孔位矫正→钻孔并至设计深度→插锚杆→灌浆养护→主筋除锈→上横梁；喷射混凝土施工流程：里面平整→钢筋网片焊接→混凝土料配置→喷射混凝土→混凝土养护。
第二层与第三层采用“先中部拉槽，两侧分层扩挖”技术进行施工。即开挖用履带钻机行中部拉槽造孔（Φ90孔径，Φ70药卷间隔装药，290g/m线密度），用轻型潜孔钻、Y－28手风钻行两侧边墙造孔（Φ76孔径，190g/m线密度，薄层竖直空线密度59g/m，薄层斜向孔线密度60g/m），支护同第一层。
第三层与第四层采用“先边墙预裂，再中部拉槽，后两侧扩挖”技术进行施工。第五层与第六层采用“上下游侧半幅开挖，边墙光爆”技术进行施工。开挖方法与支护方法同第二、三层。
第七层采用“溜井先行，边墙薄层分区光爆”技术进行施工。即以连续装药，反向起爆方式进行主爆孔造孔，并在此基础上将施工溜渣井扩挖至设计深度，形成溜渣通道，之后利用钻爆法完成边墙造孔。支护方式与第二、三层支护相同。
第八层采用“中导洞先行，边墙薄层分区光爆”技术进行施工。先开挖中导洞，降低爆破对岩体的影响，保证洞室开挖安全；后开挖两层边墙保护层，利用钻爆法进行光面爆破，周边空孔径Φ90，孔距10~15d，掏槽孔与崩落孔均用Φ32药卷装药。该层支护方式同第二、第三层。
2.4技术应用注意事项
为保证施工技术应用质量，在实践操作过程中需注意以下几点：（1）组织专业地质勘探人员对施工现场地质情况进行探测分析，全面掌握洞室群所在位置地质情况（围岩性质、岩层分布、交通状况、水文状况等）。为施工方法设计应用提供充足信息依据。（2）明确洞室开挖施工过程中可能发生出现的问题，制定预防措施，便于施工问题及时有效处理。例如，受地质条件影响主厂房洞下挖时容易产生顶拱层围岩破坏问题。基于经验归结与数据分析，确定“开挖扰动”与“喷层开裂渗水”是问题主要诱因。且随着施工时间延长，差异变形会持续加剧，约占整体的20%～35%。对此，在厂房洞顶拱配置进行顶拱层围岩破坏问题预防和处理。（3）加强施工安全监管力度，包括开挖与支护现场观察、洞拱顶下沉观测、周边收敛变化监测、施工操作风险评估等。
3洞室开挖施工技术应用后的要点分析
水利水电工程中洞室开挖施工风险源较多，故单项施工技术应用后做好安全隐患清除工作。如开挖过程中爆破施工完成之后，需及时指导工作人员完成设备、人员安全撤离工作；通过冷水高压喷洒降低岩爆强度；进行支护前施工排险等。
结论：洞室开挖是水利水电工程施工中的重要内容之一，易受多种因素影响提高施工技术操作难度，增加施工安全隐患，降低水利水电工程施工质量和效率。对此，相关人员应高度重视水利水电施工中洞室开挖施工，对技术应用要点具有全面掌握，加强洞室开挖施工技术应用安全管理，以提高洞室开挖施工的安全性、科学性、可靠性，保证水利水电工程施工顺利进行。
参考文献：
[1]和江涛,李鹏鑫,杨彬林.岩爆段地下洞室安全高效开挖施工技术研究与应用[J].四川水力发电,2019,38(S2):91-94.
[2]江权,冯夏庭,李邵军,等.高应力下大型硬岩地下洞室群稳定性设计优化的裂化–抑制法及其应用[J].岩石力学与工程学报,2019,38(06):1081-1101.
[3]李俊,魏宝龙,焦凯,等.大型地下洞室群开挖支护施工技术研究与实践——以杨房沟水电站为例[J].人民长江,2018,49(24):76-82.