中国水利水电第六工程局有限公司 辽宁省丹东市 118000
摘要：水电站工程项目是是一项复杂的综合性工程，也是国家重要的基础设施与经济发展的重要保障，但其复杂度较高，引水隧洞开挖过程中易受到所在区域地质环境等多方面因素影响。所以在实际所实行的引水隧洞支护以及开挖时，需要与工程具体的状况相结合来制定出合理有效的开挖以及支护的措施，确保工程施工的质量能够达成设计的需要。基于此，本文就以水电站引水隧洞开挖与支护的施工技术为主要研究对象，简要概述相关要点。
关键词： 水电站 引水隧洞 开挖支护 施工技术
在水电站建设过程中，引水隧洞能够提高水电站的工作效率，降低施工成本，是水电站水工建筑物的关键。由于引水隧洞的开挖和施工过程具有较高的技术含量，因此，在实际设计中，若能够缩短引水道线，则可以实现更为节能和高效的引水隧洞施工，为后期水电站实现经济效益提供有力保障。
一、水电站引水隧洞的基本定义与特征
（一）水电站发电原理是将大坝上游流水的重力势能转化为动能，通过水轮机转动带动厂区内部发电机组，进而产生电能。而引水隧洞的功能就是将上游的流水带动水轮机转动。其中，有压引水隧洞和无压引水隧洞是引水隧洞的主要形式。引水隧洞工程涉及洞脸处理、洞挖钻爆、安全处理及安全支护、钢模台车运行和维护、钢筋制作及安装、止水制作及安装、挡头模板安拆、砼泵机运行维护、隧洞衬砌混凝土浇筑及养护、支洞封堵等，以及风、水、电管线安装、维护、拆除和排水设施的安装、运行、维护、拆除、风机及风筒供货、安装、维护、拆除等。
（二）结合以往的经验，水电站引水隧洞具体包含以下特点：第一，规模大且难度大。水电站引水隧洞往往需要花费较大的人力物力用于完成引水隧洞施工任务，且易受地形影响造成施工器械很难发挥真正效用，造成施工难度较大；第二，复杂性。水电站引水隧洞一般需在含水层等地施工，这就造成施工人员与设计人员需要承担较大的工作压力。在复杂的施工条件下，引水隧洞也极易出现施工误差。故此，应采取有效措施提高施工管理效率。
二、水电站引水隧洞开挖施工技术分析
（一）全断面开挖
全断面开挖技术就是按照具体施工要求一次性开挖到位。这种开挖方法主要应用于多臂钻机设备，通过利用多臂钻机一次性挖掘出10 米左右高度的隧洞，有效利用多臂钻机不仅可以大大缩短施工时间，提高工作效率，节约人工成本等，而且其操作简单，便于携带。但是，由于引水隧洞开挖对工艺要求十分严格、精细，而且挖掘的隧洞断面往往面积都非常大，不易控制，使全断面开挖技术受到多方面因素的限制，给全断面开挖工作带来极大的挑战。全断面开挖技术通常适用于岩层稳定性较高，地质构造稳定的引水隧洞开挖工程。
（二）断面部分开挖
断面部分开挖技术包括导洞开挖和台阶开挖两类，可根据断面划分方式不同进行选择，而断面开挖方式又可根据施工当地岩土体特点、引水隧洞洞径等条件确定。其中，导洞开挖技术将引水隧洞断面划分为三段，按照先中间后两端的顺序施工，在截面直径大于10m的引水隧洞开挖施工中更为适用；台阶开挖技术的施工段的划分更加细致，结合实际需求可分为上下、左右等，一般被应用于断面直径小于10m或地质结构复杂的引水隧洞开挖施工中，其优势在于对岩层稳定性无过多要求、施工效率高、成本低、防水性能优等。
三、水电站引水隧洞支护施工技术要点分析
（一）混凝土喷射支护要点
在混凝土喷射加固过程中，由于隧洞岩面会出现碎石等杂物，使混凝土加固不理想。因此，在混凝土喷射隧洞之前，需要对岩面进行有效清洁，采用高压水冲洗，但由于岩石种类不同，对遇水之后稳定程度下降、较易泥化的岩石结构，则不能选择这种清洁方式，应考虑采用压力风处理。
与此同时，需要检测隧洞的防水性能，对可能出现渗水问题的部位增加排水管道，保障隧洞的稳定性不受渗水的影响。采用合理比例完成混凝土喷射料的制备，通过钢筋网和之前施工完成锚杆相连接，开始混凝土隧洞喷射阶段施工，喷射过程尽可能提升喷射面的光滑度和完整度，并确保在工程施工过程中混凝土原料充足，相关设备能够稳定运行。
（二）架设钢支撑施工技术要点
保证钢支撑架设的稳定性，在其安装位置应将原地基的0.15～0.2 m左右保留，为后续的基脚槽钢安装提供便利条件，同时可以达到增强地基承载性能的目的。在架设钢支撑施工时，应将槽钢设置于钢支架基脚位置，且应严格控制钢支撑的安装精度，安装误差不得超过允许的范围。在钢支撑施工完成后要对其安装质量进行检验，并将槽钢凹槽架设在墙角或者拱脚的钢支撑上。如果其和初喷层之间存在较大的缝隙，可以采取设置垫块的方式来确保围岩和钢支撑紧密结合，且应将其间距不得超过50 mm。此外，为了避免出现岩石掉块现象，应将钢筋网通过焊接方式设置于钢支撑内，以提高钢支撑的稳定性。
（三）锚杆支护施工技术要点
在进行钻孔时，应尽可能选择回旋设备，而且钻孔距离要保持在145 mm 内，锚杆孔的深度保持在50mm内。使用锚杆一定要根据实际的需求，截出最佳的杆体，然后技术人员需要对锚杆进行整直、除锈，避免锚杆性能受到影响，进而影响隧洞施工的整体效果。在灌浆管深入钻孔时，需要和孔底保持一定的距离，这样才能更好地进行开挖。这一距离应保持在50～90 mm的范围内，然后在砂浆灌入之后对锚杆进行拉出，若孔口没出现砂，需要按照相同的顺序进行第二次灌浆施工。
（四）防护网施工技术要点
在安装防护网施工时，施工人员应首先对基座基础的平整性以及相关坡角的倾斜度进行检查，且基座顶面应比地面略高，然后在贴合地面处设置支撑绳。由于坡角不同，因此对基座面角度的要求也存在一定的差异。当坡角小于45°时，基座面应保持水平；而当坡角超过45°时，基座应外倾约15°左右。施工人员应结合施工现场的实际情况来控制基座面和系统立面之间的夹角角度。在安装拉锚绳以及钢柱时应严格控制安装精度，且应设置4个以上的绳卡来对拉锚绳进行固定，以确保钢柱方向准确。在安装支撑绳施工时，应采取交错方式利用绳卡将2根穿入挂座的支撑绳固定在挂座外侧位置，且应将钢柱和减压环之间的距离控制在0.5 m左右。在铺挂钢丝绳网施工时，要防止其联结在钢柱上，且应与周边网边缘和支撑绳相互联结，将支撑绳以及缝合绳缠好。
结束语
水电站建设可以为人们的经济与生活的发展提供稳定清洁的能源，引水隧洞是水电站建设的关键环节，其技术要点较多，施工安全隐患较多，在施工过程中必须运用科学先进的隧洞建设施工技术，科学合理的开挖方法和支护方法，建设出质量过硬的引水隧洞，整体提升水电站施工效率，促进我国水利建设的顺利开展。
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