水利水电工程引水隧洞洞挖施工方法 黄燕文

发表时间:2021/6/22   来源:《基层建设》2021年第8期   作者:黄燕文
[导读] 摘要:结合具体工程实践,对水利水电工程导流隧洞施工工艺进行分析,合理控制施工关键环节,从而有效控制施工质量和施工进度,达到预期的经济效果。
        桂平市创源工程建设有限公司  广西桂平  537200
        摘要:结合具体工程实践,对水利水电工程导流隧洞施工工艺进行分析,合理控制施工关键环节,从而有效控制施工质量和施工进度,达到预期的经济效果。
        关键词:水利水电工程;引水隧洞;洞挖;施工方法
        1 施工机械与施工方案
        1.1 设备选型
        工程机械设备选型原则如下:一是机械设备选型。综合考虑了机械设备的灵活性、高效低耗、环保、运行安全可靠等方面的因素,其性能和工作参数以满足施工需求和保证施工进度为前提。二是工程机械设备数量。根据高峰月的施工强度和设备能力配备设备,适当考虑设备的出勤率和完成率,并考虑适当的施工设备的能力储备系数。三是在选择施工机械设备的前提下满足项目的需要,设备的种类不宜过多,以方便设备的维护、保养、管理,提高生产效率。本工程所需钻爆施工设备见表1。
        表 1 施工设备
       
        1.2 施工方法
        根据工程的特点,洞身开挖分4个工作口7个工作面,分别是紫山分水口下游工作面、后苏上下游工作面、尾田支洞上下游工作面、土门竖井上下游工作面。除此之外,考虑了C2B标的菱溪支洞作为洞身开挖的一个备用工作面。
        开挖Ⅲ类围岩地段采用全断面法,光面爆破开挖;隧洞采用新奥法施工,隧洞从竖井、出口、双向掘进,开挖采用自制多功能钻爆台架,人工手持风钻打眼,根据围岩特性及其节理裂隙的分布情况,确定该隧道的爆破参数,以隧洞爆破专项施工方案为蓝本进行适当的调整,在光爆区爆破孔装药参数不变的情况下增加光爆面导向光爆空孔,提高成面的准确性。在钻孔施工过程中坚决控制钻孔质量,成孔要求平、直、准、齐,各炮眼要准确地打在点好的眼位上,误差一般不大于20mm,周边眼误差应尽量减小;要求周边光爆孔与二圈孔要互相平行,以保证光爆最小抵抗线厚度,要求各炮孔与隧道轴线方向平行一致;同一类型炮眼深度斜度基本一致。
        1.3 施工流程
        一是测量放线。测量放线是洞室开挖的关键环节,准确的测量放线对于工程质量十分关键。本工程中采用全站仪和激光导向仪配合工作,在施工工作面快速放出周围轮廓线,并且确定隧道中轴线以及钻孔孔位,精度能够满足工程的需求。为了对工程进度进行控制,在布设基本导线点的情况下设置三角高程,确保工程高程与放线精度。二是钻孔与质量控制。相关研究表明,钻孔精度对于后续工程十分重要,是防止超欠挖的重要措施。因此,必须严格按照爆破布置图及设计孔深施钻,沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其他孔位不应大于10cm。施工过程中需要加强钻孔的孔距、孔斜的检查,及时做好质量监督。三是装药连网爆破与质量控制。炮孔经检查合格后,由持证炮工领班操作,严格遵守爆破安全操作规程装药爆破。炸药采用84#岩石乳化炸药。药卷直径:周边光爆孔Φ25mm,其余为Φ32mm;爆破施工过程中的药量控制、装药连网爆破是整个工程的重点,在施工过程中,需要严格按照爆破设计要求与规范开展装药连网,周边光爆孔采用间隔装药方式,并且由塑料导爆管连接形成起爆网络,在检查无误且取得作业证之后,要求施工机械与施工人员撤离到安全地带,开展爆破警戒,同意执行爆破。四是通风除尘与质量控制。在爆破完毕后,需要对爆破后的残渣以及碎土进行除尘工作,采用轴流风机进行排烟,采用喷淋装置进行除尘管理,做好除尘之后,排查相关的安全隐患,按照《安全爆破规程》进行后续处理,确保安全后继续施工。五是锚喷支护与质量控制。采用锚喷支护的方式对不稳定的岩体进行保护,为了确保支护强度,应在钻孔后注入浆液,并且倒入孔底,安插杆体,最后认真堵塞孔口,防止浆液流出,确保支护强度,避免不稳定岩体引发的危险因素。整个工程的工艺流程如图1所示。
       
        图1施工流程
        2 钻爆设计与爆破试验
        2.1 钻爆设计
        根据隧洞基本情况,隧洞爆破采用浅孔爆破法施工。Ⅴ级围岩上台阶开挖每循环进尺不大于0.8m,Ⅳ级围岩上台阶每循环进尺不大于1.0m,Ⅲ级围岩地段控制在1.5~2.0m进行设定。隧洞明洞段土石开挖选用浅孔台阶爆破。隧洞Ⅲ级围岩采用全断面开挖法,Ⅳ级围岩和Ⅴ级围岩采用2台阶开挖法进行开挖。开挖轮廓线采用光面爆破技术,洞口明挖段需要爆破施工,基本采取浅孔控制爆破,对于个别岩石尽可能采用机械破碎,不采用爆破法施工。
        2.2 爆破试验
        为确定科学的爆破参数,明确起爆炸药使用数量和药孔之间的距离,应当进行爆破试验。首先依照公式明确炸药数量与药孔之间间隔的数据,每进尺都对预裂孔的爆破成效进行查看,在确保药孔间隔距离不发生变化的状况下调节炸药使用数量,在爆破成效达到预定要求的炸药使用范围内调节药孔之间的距离,力争在确保爆破效果与施工效率的状况下得到理想状态的药孔间隔距离与炸药使用数量。作业期间经过爆破成效剖析,基于地质变动状况恰当调节爆破参数,让其符合设计规定。为保证进洞安全需求,在进洞处范围内设置钢拱架,具体榀数根据进洞围堰情况确定。周边眼运用导爆索完成起爆与传爆,而其他眼与导爆索依托非电毫秒雷管进行引爆,这种雷管依托电雷管起爆。炸药运用的是2号硝铵炸药,遇到渗水时采用乳化炸药。
        结束语
        本文研究的工程地质环境和施工环境复杂,施工条件苛刻。依托良好的施工组织和有效的施工技术,整个导流隧洞开挖工程已经完成。研究导流隧洞的开挖,明确钻爆支护的工艺流程,做好关键施工环节的质量控制,对提高工程进度,保证工程质量具有重要意义。
        参考文献:
        [1]刘超英,葛双成.水库输水隧洞施工爆破振动对大坝安全影响监测及分析[J].地震工程学报,2015(2):367-371.
        [2]王应权.长大铁路隧道施工通风方案选择及优化[J].地下空间与工程学报,2015(S1):359-366.
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