［摘要］引水隧洞屬于組成水利工程的重要部分，其在實(shí)際中發(fā)揮著重要的導(dǎo)流和調(diào)度水資源功能。以遼寧太子河干流某水庫(kù)工程為例，對(duì)該工程引水隧洞施工中的施工方案、總體布置和具體施工技術(shù)方法進(jìn)行研究，結(jié)果表明：科學(xué)合理的專項(xiàng)施工技術(shù)可保證整體結(jié)構(gòu)性能，同時(shí)通過(guò)規(guī)范化施工操作也明顯增強(qiáng)了隧洞承載力和引水作業(yè)效率，引水隧洞施工質(zhì)量和進(jìn)度滿足要求。研究結(jié)果可為類似工程施工提供一定技術(shù)參考。

［關(guān)鍵詞］引水隧洞；施工技術(shù)；場(chǎng)地布置；分項(xiàng)工程

近年來(lái)，地下工程開(kāi)發(fā)和地下空間利用逐漸引起社會(huì)各界的高度重視，將隧洞工程建于礦山資源、水利水電、交通等領(lǐng)域的案例不斷增多，由于復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境，非常有必要深入研究隧洞施工技術(shù)。引水隧洞屬于組成水利工程的重要部分，其施工質(zhì)量在很大程度上決定了工程的安全性及其投資效益，因此必須有效總結(jié)重點(diǎn)施工技術(shù)，積極引進(jìn)新型技術(shù)以保證工程整體質(zhì)量。此外，如何在設(shè)施、氣候、地質(zhì)等外部因素的作用下實(shí)現(xiàn)隧洞的安全、高效的建設(shè)，這是引水隧洞施工技術(shù)的難點(diǎn)以及保證水利項(xiàng)目正常運(yùn)行的基本條件［１－５］。

１引水隧洞施工技術(shù)

１．１開(kāi)鑿技術(shù)

目前，比較常用的引水隧洞開(kāi)鑿技術(shù)有全面開(kāi)鑿法、導(dǎo)洞室開(kāi)鑿法，應(yīng)在綜合分析斷面面積大小、隧洞圍巖、機(jī)械設(shè)備及地質(zhì)條件等因素的情況下，合理選擇開(kāi)鑿方式，并為后續(xù)隧洞施工提供技術(shù)保障［６－７］。其中，全面開(kāi)鑿法比較適用于地質(zhì)圍巖堅(jiān)硬的一次斷面爆破隧洞，貫通整個(gè)隧洞后應(yīng)考慮施工要求進(jìn)行支護(hù)施工，在引水隧洞開(kāi)鑿中利用該方法可以加快施工進(jìn)度，有利于隧洞施工范圍的拓寬；導(dǎo)洞室開(kāi)鑿法是先對(duì)圍巖斷面導(dǎo)洞，然后結(jié)合形狀設(shè)計(jì)有關(guān)要求以及隧洞施工大小開(kāi)鑿隧洞，該方法能夠有效降低排水施工難度以及全面了解隧洞內(nèi)的地質(zhì)情況。隧洞開(kāi)鑿后應(yīng)結(jié)合施工設(shè)計(jì)要求，按自上而下的次序沿邊坡防線支護(hù)、開(kāi)鑿洞口，在開(kāi)鑿洞口時(shí)若出現(xiàn)開(kāi)裂或滑動(dòng)的情況，為保證邊坡穩(wěn)定性可以采用放緩坡度的方法；此外，要嚴(yán)格按照要求使用土釘支護(hù)洞面，并保證土釘傾斜角度處于５°～２５°、水泥漿強(qiáng)度不低于２５ＭＰａ。

１．２排水技術(shù)

一般地，在施工之前要組織開(kāi)展隧洞頂部、輔助坑口、洞口的地面排水作業(yè)，以防出現(xiàn)地表水沖刷或下滲的情況。施工過(guò)程中要及時(shí)分析出水量、出水位置和水質(zhì)等因素，準(zhǔn)確的記錄分析結(jié)果并為排水施工提供數(shù)據(jù)支持。此外，對(duì)滲水較多的隧洞口或輔助坑口，要及時(shí)組織排出地表積水，針對(duì)自下至上或自上至下的工作面，可采取抽水處理或順坡排水的方法。

１．３錨桿技術(shù)

在完成開(kāi)鑿作業(yè)的基礎(chǔ)上，應(yīng)按照噴－錨－噴的支護(hù)流程開(kāi)展錨桿支護(hù)施工，噴射混凝土與錨桿操作之間的時(shí)間間隔不得少于３ｈ，并保證噴射厚度不低于４．５ｍｍ；控制錨桿孔徑要大于桿體直徑１．５ｃｍ以及不同圍巖的鉆孔距離位置偏差不超過(guò)１４．５ｃｍ，鉆孔深度約為５ｃｍ；保持孔底部距離插入的灌漿管５～１０ｃｍ，灌入砂漿后從孔中均勻拉出灌漿管并快速插入桿體，若孔口未冒出砂漿應(yīng)將桿體拔除并再次灌漿，直至孔口冒出砂漿停止灌漿。

１．４混凝土噴射技術(shù)

根據(jù)防滲漏級(jí)別、回彈值限值標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)與維修條件、施工實(shí)際需求、噴射混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)等因素，合理選擇噴射方式。一般地，噴射混凝土應(yīng)符合以下技術(shù)要求：碎石粒徑＜１．６ｃｍ；粗砂和硅酸鹽水泥細(xì)度值≥２．５；堿性速凝劑選擇時(shí)應(yīng)避免使用含活性二氧化硅的石料；拌合水不得選用ｐＨ＜４的酸性水和污水；依據(jù)規(guī)范技術(shù)要求，經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證合理確定噴射混凝土配比。

１．５襯砌技術(shù)

工程中，反映圍巖穩(wěn)定性的重要參數(shù)是隧洞周邊的位移值，應(yīng)按以下有關(guān)要求開(kāi)展襯砌施工：其一，水工隧洞支護(hù)表面未形成裂縫和四周位移減慢，隧洞的標(biāo)高、斷面尺寸、中線等復(fù)核設(shè)計(jì)要求；其二，脫模操作時(shí)的混凝土強(qiáng)度不得低于５．０ＭＰａ。

１．６回填注漿技術(shù)

在完成兩次襯砌作業(yè)的基礎(chǔ)上開(kāi)展注漿試驗(yàn)，獲取隧洞頂部有關(guān)注漿參數(shù)，并結(jié)合注漿參數(shù)值進(jìn)行回填注漿施工。通過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)注漿試驗(yàn)合理確定注漿壓力，同時(shí)保證低壓條件下進(jìn)行土洞鋼筋混凝土的注漿作業(yè)，維持巖洞襯砌的注漿壓力在０．２５～５．０ＭＰａ之間。

１．７塌方預(yù)防與處理

塌方預(yù)防與處理施工技術(shù)涉及的內(nèi)容如下：其一，為了排除因位置、地質(zhì)因素所引起的塌方，隧洞施工前應(yīng)開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，隧洞施工過(guò)程中要盡量避開(kāi)溶洞、軟弱易碎圍巖、斷層等不適合開(kāi)鑿的地層，嚴(yán)格要求利用專業(yè)的技術(shù)開(kāi)展施工作業(yè)；其二，加大檢查力度，特別是對(duì)極易產(chǎn)生塌方的位置要加強(qiáng)檢查。若隧洞施工時(shí)出現(xiàn)塌方現(xiàn)象要先保護(hù)作業(yè)人員的人身安全，及時(shí)采取加固措施對(duì)塌方位置進(jìn)行處理，以防發(fā)生二次塌方的現(xiàn)象，然后勘察周圍與塌方位置，明確引起塌方的原因并制定行之有效的解決方案。

２研究區(qū)隧洞施工技術(shù)應(yīng)用

２．１工程概況

以太子河干流某水庫(kù)工程為例，總庫(kù)容２１．６８億ｍ３，控制范圍２７９５ｋｍ２，以１０００ａ一遇洪水設(shè)計(jì)，１００００ａ一遇洪水校核，樞紐工程為一等，并與下游水庫(kù)形成太子河干流梯級(jí)開(kāi)發(fā)，該水庫(kù)承擔(dān)著城市供水、防洪排澇、水力發(fā)電、農(nóng)田灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等任務(wù)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)踏勘及施工總平面布置圖，工程擬布置三塊施工場(chǎng)地（Ａ、Ｂ、Ｃ），布設(shè)于支洞洞口、隧洞出口和隧洞進(jìn)口周邊的空地處，混凝土拌合系統(tǒng)、加工廠及倉(cāng)庫(kù)主要布置于Ａ、Ｂ、Ｃ生產(chǎn)區(qū)。

２．２施工總平面布置

布置的臨時(shí)設(shè)施有風(fēng)水電、通訊系統(tǒng)、場(chǎng)內(nèi)施工道路、停車場(chǎng)、機(jī)械修理廠、鋼筋加工廠、模板加工廠、生活及辦公用房等。遵循便于施工管理的原則，在現(xiàn)場(chǎng)搭建活動(dòng)板房作為生活及項(xiàng)目經(jīng)理部辦公用房，利用活動(dòng)板房的形式搭建工人生活住房；在不影響施工的條件下施工機(jī)械靠邊停放于施工孔底、堤頂處，現(xiàn)場(chǎng)不設(shè)停車場(chǎng)。

２．３施工現(xiàn)場(chǎng)管理

充分考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，科學(xué)合理的設(shè)置隧洞布局方案，切實(shí)提高工程改造效率和水域資源規(guī)劃，最大程度的降低傳統(tǒng)管理模式產(chǎn)生的影響。工程管理模式堅(jiān)持“質(zhì)量為先、以人為本”的原則，其中保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵就是貫徹落實(shí)引水隧洞施工技術(shù)。對(duì)現(xiàn)有管理體制及時(shí)做好優(yōu)化調(diào)整，考慮管理制、監(jiān)督制、責(zé)任制等特點(diǎn)逐項(xiàng)落實(shí)技術(shù)管理體系，這是體現(xiàn)發(fā)展目標(biāo)、項(xiàng)目規(guī)劃的重點(diǎn)以及加快施工改造效率的關(guān)鍵。同時(shí)，要貫徹執(zhí)行安全管理制度，避免重傷、因工死亡等事故發(fā)生，控制無(wú)洪災(zāi)、火災(zāi)、重大機(jī)械設(shè)備事故的發(fā)生和年工傷率不超過(guò)０．５‰。

２．４分項(xiàng)工程施工方案

２．４．１導(dǎo)流方案隧道工程、進(jìn)水渠、應(yīng)急抗旱泵站等建筑物易受水位的影響，所以汛期施工時(shí)要填筑擋水圍堰，對(duì)進(jìn)出隧洞發(fā)揮擋水功能。在枯水期安排進(jìn)水渠、應(yīng)急抗旱泵站的施工，將擋水圍堰填筑于泵站進(jìn)口處，以發(fā)揮擋水作用。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，可不設(shè)置導(dǎo)流工程，采用７２ｋＷ推土機(jī)、１０ｔ自卸運(yùn)輸汽車、１ｍ３反鏟挖掘機(jī)等設(shè)備完成圍堰填筑施工。２．４．２土方開(kāi)挖方案采用以人工為輔、機(jī)械為主的土方開(kāi)挖方式，所應(yīng)用到的機(jī)械有６０ｋＷ碾壓推土機(jī)、１０ｔ自卸運(yùn)輸汽車和１ｍ３挖掘機(jī)，人工開(kāi)挖時(shí)用膠輪車運(yùn)輸土料。針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)異常的情況，及時(shí)組織專業(yè)人員檢查處理以防運(yùn)行后出現(xiàn)安全隱患，保證隧洞結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定。２．４．３石方開(kāi)挖方案（１）隧洞石方開(kāi)挖：一般采用新奧法開(kāi)挖隧洞，以全斷面鉆爆的開(kāi)挖方式，主要工藝包括乳化炸藥爆破、電雷管引爆、人工裝藥連接、直眼掏槽、手風(fēng)鉆鉆孔等，出渣和運(yùn)渣車輛為扒渣機(jī)、５ｔ農(nóng)用車。（２）石方明挖。石方開(kāi)挖用８ｔ自卸汽車運(yùn)渣，１ｍ３挖機(jī)直接挖樁或轉(zhuǎn)載機(jī)配合裝車、７２ｋＷ推土機(jī)集喳，以淺孔小型松動(dòng)爆破、ＹＴ２８手風(fēng)鉆造孔的方式為主；針對(duì)商鼎難度大、地形突兀的位置，采用下部裝載機(jī)裝車、上部挖掘機(jī)甩喳或者推土機(jī)集料的作業(yè)方式。（３）土方填筑施工：充分利用建筑垃圾進(jìn)行土方回填施工，相關(guān)機(jī)械有ＨＷ６０蛙式打夯機(jī)、６０ｋＷ平料推土機(jī)和１０ｔ自卸運(yùn)輸汽車等；采用人工安裝、人工轉(zhuǎn)運(yùn)入倉(cāng)、１０ｔ自卸運(yùn)輸汽車、鋼筋加工廠制作等方式進(jìn)行鋼筋加工；異型部位用竹膠模板、木模板，其它部位則以組合鋼膜為主；在出口、支洞、進(jìn)口附近分別設(shè)置３個(gè)混凝土拌合區(qū)，混凝土現(xiàn)場(chǎng)攪拌機(jī)型號(hào)為ＪＳ５００型。２．４．４隧洞工程混凝土水平運(yùn)輸方式為３ｍ３砼運(yùn)輸車，采用地泵實(shí)現(xiàn)泵的入倉(cāng)。按照人工平倉(cāng)、１．１ｋＷ插入式振搗器振搗、溜槽垂直運(yùn)輸、５ｔ農(nóng)用車水平運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行應(yīng)急抗旱泵站施工，采用人工平常、１．１ｋＷ插入式振搗器振搗、砼地泵入倉(cāng)、３ｍ３砼運(yùn)輸車水平運(yùn)輸?shù)姆绞酵瓿蛇M(jìn)水口及出口箱涵、消力池的施工，以人工手推車入倉(cāng)、５ｔ農(nóng)用車水平運(yùn)輸?shù)姆绞綄?shí)現(xiàn)河道工程及出口明確的施工。２．４．５灌漿工程（１）回填灌漿。灌漿管位置應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，合理采用ＢＷ２５０／５０灌漿泵、ＹＴ－２８人工手風(fēng)鉆機(jī)和鉆孔臺(tái)車作業(yè)平臺(tái)，以填壓式灌注法進(jìn)行回填灌漿作業(yè)。（２）固結(jié)灌漿�；靥罟酀{完成７ｄ后，采用ＹＧ５０型導(dǎo)軌式分動(dòng)鉆機(jī)和鉆孔臺(tái)車作業(yè)平臺(tái)按設(shè)計(jì)方向、已標(biāo)好的灌漿管位置，鉆孔至設(shè)計(jì)深度，用高速攪拌槽及ＢＷ２５０／５０型灌漿泵進(jìn)行固結(jié)灌漿施工。２．４．６砌石工程采用１０ｔ自卸運(yùn)輸車輛將漿砌石石料輸送至倉(cāng)面周邊，并利用人工的方式轉(zhuǎn)運(yùn)至砌筑面；然后用０．２５ｍ３拌合機(jī)拌合漿砌石砂漿，人工轉(zhuǎn)運(yùn)并采用人工鋪漿法砌筑，用匹數(shù)桿岸一順一丁擠漿法砌筑磚砌體。２．４．７混凝土道路工程以１ｍ３反鏟挖掘機(jī)與人工配合的攤鋪方式進(jìn)行碎石墊層施工，首先利用自卸汽車將碎石墊層運(yùn)輸至工作面，然后用人工與挖掘機(jī)配合的方式攤鋪。采用槽鋼模板和自拌混凝土澆筑路面砼，人工鋪灘、人工收面，所應(yīng)用到的機(jī)械有１．１ｋＷ插入式振搗器和３ｍ３混凝土運(yùn)輸車。

３施工質(zhì)量保證措施

３．１組織管理

充分考慮財(cái)力、物力、人力等要素做好引水隧洞施工管理各項(xiàng)工作，全面落實(shí)各項(xiàng)管理制度，并提出行之有效的管控方案，保證引水隧洞的質(zhì)量驗(yàn)收合格。在接到中標(biāo)通知書(shū)后應(yīng)立即組織項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)班子，抽調(diào)行政、經(jīng)濟(jì)、工程技術(shù)等專業(yè)人員組建項(xiàng)目經(jīng)理部，選派經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)管理人員負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)各方面工作。

３．２技術(shù)管理規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)場(chǎng)施工流程，嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)保證

引水隧洞施工效率，為充分發(fā)揮工程可利用價(jià)值和水資源調(diào)度的最優(yōu)化提供技術(shù)保障。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況，對(duì)分項(xiàng)施工方案和施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行認(rèn)真的編制，應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)條件制定施工計(jì)劃表，對(duì)計(jì)劃的落實(shí)情況進(jìn)行定期的檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)及時(shí)分析原因、上報(bào)，并制定有效的解決方案，以防出現(xiàn)結(jié)構(gòu)病害并對(duì)引水隧洞造成安全隱患。

４結(jié)語(yǔ)

總體而言，在水利工程建設(shè)時(shí)應(yīng)高度重視引水隧洞施工技術(shù)，施工單位及有關(guān)部門要充分認(rèn)識(shí)施工技術(shù)的重要作用，貫徹執(zhí)行施工方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證引水隧洞施工的有序開(kāi)展，進(jìn)一步加大施工技術(shù)創(chuàng)新以促進(jìn)水利事業(yè)及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

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