水利水電工程引水隧洞施工方法思考

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水利水電工程引水隧洞施工方法思考

摘要:文中以水利水電工程為例,對有關引水隧洞洞挖方法加以分析,并依據實際情況提出了具有針對性的管理手段,既要滿足當前地區的地質條件需要,同時還能符合施工單位自身的經濟建設需求,確保整體施工質量達到相關標準。

關鍵詞:引水隧洞;洞挖;施工質量

1工程概況

泉州市引調水工程滿足III類工程需求,本引調水工程涉及隧洞施工。輸水隧洞所涉及的線路滿足9.8km的施工長度要求,在進行隧洞的挖掘時,以3.2m作為主要的開挖洞徑,底寬方面以2.6m為標準,襯后洞徑達到了2.4m。在輸水管道方面,為了確保管道的直徑能夠滿足調水工程需求,則將其管徑控制在2.0m。從工程量參數來看,該引調水工程所涉及的土方開挖面積為38832.66m2,土方回填面積為10822m2,石方洞挖的施工面積為92165.15m2,砼施工面積為26214.65m2,鋼筋制安的總重量為752.84t,共涉及的安裝管道長度達到了362.4m。

2地質、施工條件

2.1地質條件

由于受到本次引水工程的地質影響,在開展隧道施工時,所涉及的圍巖大體都是II類或者是III類。在內山管道的設計與管理中,則要參考本次所涉及的地質條件因素,通過應用花崗巖或者是粉質黏土來實現對基礎管道的布設[1]。在這一過程中,需要注意的是,內山管道所選用的花崗巖材料大多是以弱風化或者是全風化為主,以確保后續工作能夠順利開展。在整個工程中,有關內山到隧洞之間的II類圍巖,長度為512m,約占整體的一半,而在III類圍巖上,則是以201m為主要參數,占據整體的兩成。在進行隧洞區域施工過程中,由于該區域內部的巖石性質相對堅硬且密封性較強,因此能夠有效提高圍巖本身的穩定性,降低局部差異所產生的不利影響,避免在施工作業中,施工人員自身的生命健康安全無法得到有效保障。

2.2施工條件

泉州市引調水工程涉及外環公路,并與國道G324線路有著極為密切的聯系。為了確保整個工程能夠順利開展,施工單位在進行引調水工程建設中,需要依照實際情況進行施工內容的調整,并選用合理的施工手段完成相應的修建工作,同時還要避開與其他工程之間的交錯施工,明確施工時差,做好安全防護工作,以此來確保整個工程能夠順利開展。同時。施工單位還要依照實際情況完成施工便道的工作,這樣不但能夠有效提高工程的應用質量,對于施工單位自身的經濟發展也會產生積極的促進作用。

3施工機械與施工方案

3.1設備選型

要確保隧洞洞挖施工工作的順利開展,施工單位在選用設備時,需要參考相應的選型原則,詳細情況如下:

(1)配備選型。良好的機械設備性能必須滿足施工單位的工程施工需求,并起到成本管控的作用。工作人員在開展機械設備管控時,需要以靈活性、能耗性、安全性以及環保性為主,通過對工程參數的調整來完成施工進度的控制,進而確保后續工作能夠順利開展。

(2)設備數量。設備數量的選擇關系到施工單位的后續養護強度與成本支出,數量過多,會出現設備空余的情況,導致資源浪費,影響施工單位自身的經濟建設需求,數量太少,會導致整個工程無法順利開展。為了避免類似的情況出現,施工單位在進行設備數量管控時,應對整個工程的周期施工強度加以分析,并依照自身的經濟情況完成相應的配備工作,提高設備使用的完好率與可靠性,加強對相關能力儲備系統的管控,這樣不但能夠有效提高施工效率,同時還能確保后續工作得以順利開展[2]。

(3)應用條件。施工設備需要符合當前隧洞工程的建設需求,因而在選擇設備類型時,既要避免出現單一化,同時也要方便維護工作。從保養與管理角度進行分析,提高設備的應用效率,避免在應用過程中發生較為嚴重的問題,以確保整個工程能夠順利開展,施工人員的生命健康安全也能夠得到有效保障。比如說,在選用鉆孔設備以及爆破設備時,便要依照不同項目要求進行型號規格的選擇,詳細情況如表1所示:

3.2施工方法

本次工程是以引調水為主,參考其特點內容,施工單位在進行洞身施工時會涉及七個工作面的開挖工作,相應的工作口也會達到四個,大多都會集中在不同工作口的上下游區域,以確保后續工作能夠順利開展。同時,為了提高整個工程的安全性與可靠性,施工單位還會在有關支洞結構上進行洞身開挖工作,制作備用工作面,從而滿足水利工程的建設需求。在進行開挖的過程中,施工單位需要明確不同圍巖所對應的施工方法,在應對III類圍巖施工管理時,需要以全斷面法為主,通過光面爆破的方式來進行開挖工作。而在進行隧洞工程建設中,則是以新奧法為主,依照工程內容開展雙向掘進工作,針對出口區域或者是豎井區域進行內容上的挖掘,以此來完成相應的工作內容。同時,施工人員還要針對實際情況進行打眼處理,依照整個區域的圍巖特性,掌握節理的裂隙情況開展相關的分布工作,從而來完成隧道內部所參考的爆破數據,并與專業人員進行方案內容的調整,通過光爆方法來開展相應的爆破工作,在不影響裝藥參數的前提下進行成面處理,以確保整個隧洞工程能夠順利開展。對于鉆孔工程而言,鉆孔質量的控制工作極為重要,想要確保成孔工作能夠順利開展,則需要施工單位提前做好眼位的部署,并將炮眼加以精確化應用,整個過程所涉及的誤差數值不能夠超過20mm,倘若發現問題,則要及時修正[3]。此外,在進行光爆孔的設計與調整中,要使其與二圈孔呈現為互相平行的狀態,在這一背景下,相應的光爆抵抗線厚度能夠達到最低標準,有關隧道的軸線內容也會與炮孔產生平行的演變趨勢,進而確保后續工作能夠順利開展。

3.3施工流程

(1)測量放線。其作為洞室開挖工程的核心內容,需要依照實際情況進行精準管控,以此來確保工程質量能夠滿足相關標準。在本文所提到的引調水工程中,則是以全站儀為基礎,通過合理的手段來完成激光導向儀的應用工作,這樣不但能夠有效提高施工內容的整體質量,同時還能夠對鉆孔孔位進行有效把控,降低風險因素的干擾,最終使得工程的精度能夠達到預期標準,這樣不但能夠有效提高施工單位對整個隧洞工程進度的管控能力,還能夠依照導線點的設計要求完成三角高程的設立,避免出現工程高程精度存在誤差較大的問題。

(2)鉆孔質量控制。當施工單位在開展鉆孔設計存在問題時,便會使得整個工程質量受到不利影響,產生超欠挖的問題,以至后續工作無法順利開展,施工人員的生命健康安全也很難得到有效保障。為了避免類似的情況出現,施工單位在進行爆破設計與孔深施工時,需要加強對孔位偏差的管控力度,尤其是在挖槽孔方面,更要嚴格遵守相關標準,明確輪廓線的分布情況,結合實際內容進行線路的調整,同時還要提高對鉆孔孔距的控制力度,以此來確保質量監督工作能夠順利開展[4]。

(3)裝藥連網爆破與質量控制。炮孔質量是整個工程設計中不可或缺的重要內容,關系到最終的爆破質量,并與引水隧洞洞挖施工方法有著極為密切的聯系。施工單位在進行工程施工前,需要對炮孔的整體質量加以分析,確認無誤后再進行后續操作,在這一過程中,需要嚴格遵守相關標準,以保障人員的生命健康安全。為了避免對周邊環境產生穩定性的破壞,施工單位在開展爆破工程施工時會以藥量控制為主,明確聯網裝藥的爆破需求。在這一過程中,施工人員需要以光爆孔的施工方式進行間隔裝藥,并利用相應的導爆管來完成起爆網絡的構建,在確認無誤后才能夠開展后續的工作。對于隧洞工程來講,爆破作業的施工難度相對較高,要求較為嚴格,考慮的內容較為復雜,即便是完成工程布設之后,也要對施工人員進行相應引導,使其能夠撤離到其他區域,避免影響相關人員的生命健康,一切準備就緒后再開展相應的爆破工作,從而來完成相應的施工工作。

(4)通風除塵工作。等到完成爆破工作后,由于爆炸所引發的土體破碎會使得整個區域相對混亂,為了避免對后續工作產生較為不利的影響,施工單位在開展爆破工作后需要對現場進行除塵與通風處理,清除產生的殘渣,并選用合適的軸流風機來開展相應的排煙工作,利用噴淋系統來降低灰塵的影響。在此之后,施工單位便要對整個區域進行安全性檢測,在爆破工作之后,周邊的地表環境以及山體都會受到一定程度的沖擊,貿然施工很容易會使施工人員的生命健康安全受到較為不利的影響。為了避免類似的情況,需要施工單位依照安全爆破的相關標準完成后續的處理工作,進而有效提升施工質量。

(5)錨噴支護工作。支護工程是隧洞建設中不可或缺的重要組成部分,同時也是施工人員安全的重要保障手段。對施工單位而言,在進行工程建設的過程中,需要依照實際情況進行巖體的管控,對存在不穩定現象的巖體進行錨噴支護處理,有效提高整個工程的支護等級,強化隧洞施工的安全性,在此之后,便需要施工人員依照鉆孔的布設順序完成漿液的注入工作,使其達到孔底之后,再進行桿體的安裝工作,為了提高桿體的穩定性與避免出現漿液流失的情況,還要對整個孔洞進行封堵處理,這樣不但能夠有效提高整個支護工程的穩定性與安全性,同時還能夠對圍巖結構產生固定作用,以確保后續工作得以順利開展。

4結論

綜上所述,本文所研究的工程地質環境與施工環境復雜,施工條件苛刻,應用科學有效的施工技術并做好施工管理,對保障工程進度和質量具有重要的意義。

作者:沈文海 單位:甘肅省水利水電工程局有限責任公司

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