绥化市水利工程公司 黑龙江省绥化市 152000
摘要：对于水电站引水隧洞施工而言，具体包括两个方面，分别是开挖以及支护。二者都非常重要，但凡出现任何问题，都会对建设工作造成巨大影响。因此，施工团队就要提高重视程度，运用最新的技术，以此确保施工项目顺利进行。基于此，以下对水利工程引水隧洞地质超挖研究与应用进行了探讨，以供参考。
关键词：水利工程；引水隧洞；地质超挖；研究与应用
引言
工程地质环境与施工环境复杂，施工条件苛刻，依靠良好的施工组织以及有效的施工技术，完成了整个引水隧洞洞挖工程。对工程的引水隧洞洞挖工程进行研究，明确钻爆与支护工艺流程，做好关键施工环节质量控制，对于提升工程进度、确保工程质量具有重要的意义。
1超挖对施工的影响
施工成本：首先，超挖会导致管理费用、人工的增加，机械费用的投入；其次，超挖造成开挖断面不满足设计要求，围岩的受力改变，使岩体压力在围岩局部产生应力集中，围岩承载力降低，导致局部失稳；最后，超挖部分导致局部围岩不稳定，需进行锚固处理，增加了锚杆、喷混凝土、挂网钢筋、回填、混凝土衬砌等工程量。施工质量：隧道断面不满足设计要求、变形由超挖造成，易产生应力在棱角突变处集中，岩体的塑性区显著增大，洞身围岩变形较大，衬砌时因超挖大回填不密实，使结构受力处于不利状态，并且易积水，造成渗漏，造成质量安全隐患。所以，隧道在实际开挖过程中，地质超挖量的减少，不仅能提高隧洞土石方开挖施工质量，也大大降低施工成本。
2水电站引水隧洞的主要概念
对于引水隧洞施工而言，其能够有效提升水电站自身的工作效率，缩减成本投入，以防资源发生不必要的浪费，可以看作是水工构筑物的核心部分。水电站在发电的时候，主要依靠水位自身形成的落差，基于瞬时间产生的重力势能，让其逐步转为电能，以此使得水轮机正常运转，实现发电的效果。而引水隧洞则是将水流上部引入水轮机的密闭空间，而隧洞又能进一步分为两类，分别是有压引水隧洞以及无压引水隧洞，当水流顺着水轮机，逐步进入通道里面的时候，路线就要展开相应的调整，不仅要足够短，而且十分简单。此外，水流也要实现顺利对接。在该施工正式开始之前，施工人员需要根据项目的具体情况，对周边环境展开分析，包括岩石以及地质水平，尽可能和地下水保持一定的距离。
3水利工程引水隧洞地质超挖研究与应用
3.1预防和处理塌方的措施
1）保证施工安全和施工进度的关键是预防塌方，现场管理人员、作业人员随时观察开挖围岩体地质有无异常变化，必要时采取加强支护手段，防止塌方发生。2）在不良地质段施工时，根据相关规程规范要求联合监理人对围岩进行地质测试孔、钻孔，根据实际围岩情况进行地质超前预报。3）围岩层较差段施工时，应采用机械开挖、控制进尺、增强支护和随时监测的施工方法。4）对没有破坏的岩层、围岩段松散渗水或岩层结构面不好的，采用超前锚杆支护。5）隧洞围岩松散破碎、地下水发育段，采用超前小导管注浆支护。6）隧洞穿越公路段、居民区等特定区域，采取合适的超前支护、超前灌浆阻水、短进尺、弱爆破及时支护的方案进行开挖，避免造成塌方、冒顶和超标准地表沉陷等。
3.2地下水的防渗处理
在作业过程中洞中渗水范围比较大的情况下，运用钻孔把水全部引到集水井内，之后使用水泵把水排到洞外。若地下渗漏水水量很大或者范围较为广泛时，掘进之前首先要进行灌浆，之后基于全封闭深孔或者依托超前加强支护对渗水问题进行处置，而且在掘进作业面前方留下最少10m的搭接长度。小钢管与超前锚杆装设运用快硬水泥卷，使待凝时长减短。
3.3对隧洞松散地层、破碎带地质影响的控制措施
1）稳定性差、胶结弱、结构松散的地层，坍方在施工中容易发生。此类地层穿越隧道时，因不能对围岩扰动，采取先支护后开挖、加密支撑、及时支护封闭的原则作业，必要时可采用预加固等措施。2）针对地质条件差的破碎带，开挖围岩会造成隧洞边墙、顶拱出现掉块、冒顶、坍方等，在开挖过程中按照围岩类别控制好进尺和及时支护；开挖岩性变化较复杂的破碎带时，需准确研究分析工程地质条件和地质超前预报，正确发布相关数据、影像资料，根据岩性状况及时调整围岩类别和开挖支护方式，确保开挖安全。
3.4全断面开挖
对于全断面开挖技术来说，主要是利用多臂钻机的方式，挖出引水隧洞，高度较高。对于多臂钻机来说，其最大的特点便是确保多个不同的钻机共同运行，从而能够有效缩短工作时间，提升整体效率。而其最大的不足便是对岩体的基本构造以及机能都有着非常高的要求；在进行开挖的时候，实际产生的断面非常大；对于开挖操作有着非常高的要求，尤其是工艺方面，每一个细节都不能忽视。正是这些因素存在，在利用该技术的时候，往往会受到诸多限制。而全断面开挖只限于岩石，地质结构理应具有较高的稳定性。
3.5支护施工
在不良地质段进行引水隧道施工，应注重引进支护设备以及做出科学性路线变更，优化工区作业环境构建，维护施工有序性。应依托工程需要，择取正确性支护设备材料、安装工艺，在确保安全的同时，考量经济性成本支出。如该工程实例中，因隧洞存在塌方隐患，简易、轻便型木质、竹质等材料制作而成的支部部件难以保障施工人员健康、工区作业安全。这时施工单位可选择刚性、强度较高的钢结构支护装置，完成工区保护任务；而隧洞性质的施工作业因施工现场环境构造复杂、需时刻监测、考察周边各项隐患因素，致使开挖速度缓慢、作业进程滞后。对此，施工单位可通过谨慎更改洞线挖掘方向的施工办法，避让情况多变的环境区域，提升工程作业安全、稳定性。减少增添掘进难度的元素条件，节省支护设备安置负荷量，降低作业成本开销；二则，因不良地质段在短时间内施工单位无法将其各项情况悉数把控，为开挖掘进直接增添了作业困扰，且其中不乏危险性危害因素。所以，施工单位在尚未正式决定选取改线施工措施前，应控制日常掘进作业量。要求工作人员以日常执行少量工作量的模式放缓作业效率，深化安全性，在改线决策推出后，可将施工进度复原为正常状态。而当隧洞遭遇的不良地质段具有整体软弱、大涌水量这些特征时，工作人员可使用“超前注浆小管棚”工艺，对该区域内围岩开展注浆处理，完成加固作业，深化钢管外部围岩组织的抗剪强度。让导管结构与围岩结构一同荷载压力，预防围岩组织出现崩塌随即封堵隧洞地下水等问题。
结束语
现如今我国科技水平有了较大提升。在进行水电站引水隧洞施工的时候，工作人员理应提高重视程度，结合项目的具体情况，做好监督工作，合理设置连接点，提供充足资金，增强资源管理意识，加强人才培养，合理应用开挖技术以及支护技术。如此一来，施工项目的综合水平就会得到提高，员工们的人身安全能够得到有效保障，企业也能从中获得足够的经济效益，进而推动整个行业持续进步。
参考文献：
[1]甄文凯.水电站引水隧洞开挖及支护施工工艺[J].中国高新科技，2021（02）：53-54.
[2]王磊.水电站引水隧洞开挖及支护施工技术[J].科技创新与应用，2020（35）：144-145.
[3]徐干明.刍议水电站引水隧洞开挖与支护的施工技术[J].水电站机电技术，2020，43（11）：161-162.
[4]孙明.浅谈引水隧洞施工中遇不良地质段的处理措施[J].低碳世界，2019，9（10）：114-115.
[5]孙露.某引水隧洞开挖钻爆法施工爆破参数的优化[J].人民黄河，2017，39（05）：119-121.