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摘要：近年来，我国水利水电工程的数量越来越多，其施工质量也成为了人们最关注的问题之一。文章结合具体的工程实践，分析水利水电工程引水隧洞洞挖施工技术，通过合理的方式控制施工关键环节，从而有效控制施工质量与施工进度，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
引言
水利工程引水隧洞开挖由于洞距离较长，而且隧洞埋深大同小异，开挖隧洞穿越复杂多变地质条件，不能确保其施工安全、质量。向家坝灌区邱场分干渠自贡段隧洞成洞条件较差，主要以泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩等泥岩类，具有遇水软化、失水崩解的特征，施工过程中出现超挖现象，最终使得施工难度性提升，施工成本投入不断增长。针对上述情况，结合某灌区工程不可预见性地质超挖做深入研究具有现实意义，为类似工程提供数据参考。
1.工程概况分析
某水电站灌区工程是国家 172 项重大水利工程项目之一。设计灌溉面积 348.85×104亩，并补充灌区内 145 个城镇和 443.61×104乡村人口生活、生产用水，并向内江市、自贡市、和隆昌县城供水。开发灌区的任务主要为灌溉，兼顾城市乡村工业、生活供水。项目包括无压隧洞、无压暗涵、渡槽、水闸、明渠、泵站、供水管道、充水渠、退水渠、分水池及其灌区已建渠道整治等全部建筑物的土建、压力管道制造和安装、安全监测、金属结构设备和机电设备安装。邱场分干渠道线路隧洞 11 条总长 27.906km、施工支洞 7条总长 2.689km、暗涵 4 座总长 0.233km、渡槽 2座总长 0.446km，明渠、分水池、节制闸、分水闸倒虹吸等合计全长 0.315km。
2.施工机械与施工方案
2.1设备选型
施工机械设备选型原则如下：一是机械设备配备选型。综合考虑了机械设备的机动灵活、高效低耗、环保、运行安全可靠等各方面因素，其性能及工作参数以满足施工需要和保证施工进度为前提[1]。二是施工机械设备数量。按高峰月施工强度及设备能力进行配备，适当考虑了设备的出勤率和完好率，并考虑了适当施工设备能力储备系数。三是选用的施工机械设备在满足工程需要的前提下，设备类型不宜太多，以利于设备的维修、保养、管理，提高生产效率。
2.2施工测量
1）隧洞内每隔约 80~100m 布置 1 个闭合导线点。采用 C15 混凝土浇筑成 50cm×50cm×30cm方墩。在不影响排水、操作、视线等的情况下，导线点尽量靠边墙布置，以防止遭到反铲等大型机械设备的破坏。在导线点和边墙墙壁上采用红油漆做出明显的标记和编号，以便于查找和使用。2）为便于使用，在距离掌子面约 30~50m 在隧洞两边墙各布置 1 个临时导线点。当导线点超过一个月后还需使用必须进行复核，无偏差后方可继续使用。3）洞内导线每半年进行 1 次复核，并将成果报告报监理工程师校核批准[2]。
2.3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 20 mm，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[3]。
2.4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 Φ25 mm，其余为 Φ32 mm；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。
3.不良地质段开挖安全措施
依据国家相关技术规范、标准规定及招标文件《技术条款》要求，结合工程施工的经验，制定工程不良地质段开挖安全措施，加强洞室开挖安全管控，确保施工安全。1）成立以项目总工为组长的地质工作小组，配备有经验的地质工程师，全面负责施工期间相关地质工作。2）全面收集与工程相关的地质资料，全面分析各不良地质段的围岩类别、地质构造特性，有针对性地编制不良地质段开挖专项安全技术措施（方案）、作业指导书及应急预案等，文件报监理人审批后实施。3）施工前，由专业地质工程师及安全管理人员先进行现场勘查，确认安全后方可组织施工；由分管技术、安全领导对技术方案、安全作业要求、注意事项及应急撤离等作全面、细致讲解，致力于每名参与人员均全部理解和掌握不良地质段开挖安全控制要点、重点[4]。4）由领导干部全过程值班，并配备作业指挥、安全管理人员及安全监护人员，对整个过程进行全面协调，跟班管理，及时查出事故除患。5）不良地质段开挖施工选用作业技能和安全素质较高人员作业，并实行 4h 轮班作业制，避免作业疲劳导致注意力下降、动作走样等问题而导致事故。
4.结束语
综上所述，结合某灌区引水工程复杂地质条件下隧道开挖实际情况，在施工过程中如何控制好地质超挖，如何及时通过调整围岩类别和开挖支护参数将超挖量降到最低，减少施工成本，保证施工质量、安全和进度。
参考文献：
[1]汪旭光 . 爆破设计与施工［M］. 北京：冶金工业出版社，2011.
[2]康世荣，陈东山 . 水利水电施工组织设计手册第二卷施工技术［M］. 北京：水利电力出版社，1990.
[3]SL 631-2012 水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准：土石方工程［S］.
[4]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.