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[摘 要]本文主要对水利工程中隧洞施工技术进行论述，并从隧洞开挖以及支护施工进行分析，且根据笔者多年来的工作经验和相关知识作出以下探讨，希望能给予相关专业读者借鉴。
[关键词]水利工程；隧洞施工；处理措施
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0184-01
引言
隧洞是水利工程的重要建设环节，其施工质量与工程好坏有着直接的联系，所以应对其给予足够的重视。在实际的施工过程中，由于会受到外界各种因素的影响，使得隧洞施工的难度较大，对于隧洞施工，支护是保证施工质量与安全的重要前提，如果未对支护给予高度重视，将有可能引发塌方等严重的事故。因此，应根据实际的工程情况，采取有效措施保障隧洞施工安全，确保工程顺利实施。
一、水利工程中隧洞工程的类型和特点分析
按照隧洞功能的不同，可以将其分为泄水隧洞和放水隧洞。所谓泄水隧洞指主要用来从水库放出用水者所需水量，泄水隧洞是用来配合其他泄水建筑宣泄洪水或排沙等；根据隧洞输水时的水流性状不同可将其分为有压隧洞与无压隧洞。引发水电的隧洞通常为有压隧洞，而泄洪、排放水库泥沙以及施工导流等用途的隧洞一般是无压隧洞。有压隧洞通常采用马蹄形断面或圆形断面，而无压隧洞则常用圆形、马蹄形以及城门形断面等。无压隧洞在输水时通常水流不会完全充满，而是保持一定的净空，具有自由水面，而有压隧洞运行时，水流则会充满整个断面，其内壁受到一定的内水压力，无自由水面。隧洞由进口段、洞身以及出口段构成，进口段一般会通过设置塔式、竖井式或者斜坡式的拦污栅与闸门等；洞身则会结合具体工程的水流条件与地质条件、施工条件而定。无论哪种隧道类型，在高流速状态下均严禁其同一段隧洞出现有压与无压的明、满交替运行状态，以避免造成负面的震动与空蚀现象发生。
水利工程中隧洞的结构特性与工作条件决定了其深式过水建筑物特点和地下建筑物特点。蓄水枢纽中的隧洞进口一般在水下较深的部位，其具有较强的适用性，能够在不同高程处进行泄水与放水，进而满足不同的使用需求。地下建筑物特点则是指隧洞中一些临时性支护与永久性衬砌等，这是由于隧洞的开挖往往会改变岩层原来的平衡状态，为防止岩层某些部位以及进出口发生崩塌，通过这些支护与衬砌来保证其安全运行。
二、水利工程隧洞施工技术及处理措施
1、钢拱架施工
用于隧洞支护的钢拱架有许多种类型，较为常用的两种为工字钢形式与格栅形式。根据隧洞断面的轮廓，对钢拱架实施加工，同时通过放样制成弯曲的模型。严格按照设计要求完成加工的钢拱架，需要进行组织试验，以明确其尺寸等参数是否满足设计要求。在加工过程中，为确保钢拱架满足实际要求，其外围的轮廓误差不得超出3cm，平面翘曲度不得超出2cm。钢拱架单元需指明其单元号与类型，并尽量存放在干燥无水的地方。保证钢拱架外围包裹足够厚的保护层，喷浆厚度达5cm之后再进行安装。如果隧洞围岩与钢拱架之间存在间隙，应在缝隙处垫上一个垫块。定位筋连接钢拱架与围岩，在实际情况中尽可能使用锚杆进行定位。在上述准备工作均已完成之后，即可开始安装，安装的施工流程如下所述：
第一，人工安装分片钢拱架，在隧洞的掌子面组装钢拱架，同时拧紧连接螺栓。
第二，在安装之前，需要对掌子面进行全面的检查，同时对钢拱架底端的残渣进行挖除，然后使用石块或方木对高度进行调整。
第三，钢拱架完成校验之后，每隔2m加固一次，确保钢拱架与围岩完全贴近，无法贴近的地方需使用石块等进行充填。对于安装而言，焊接是十分关键的工艺，其施工要求为：（1）焊接施工前，需对接头进行检查，确保接头满足相应规范的要求；（2）焊接过程中所用的焊条、焊剂等材料必须符合相关规定，其性能、型号等都需与设计要求相匹配；（3）焊接施工开始前，需要对焊接的位置进行全面的处理，清除锈迹、油渍，确保焊接完成后不会出现缺口等现象；（4）焊接施工开始前，应结合具体的施工条件开展试验工作。
2、隧洞衬砌
隧洞衬砌形式与断面形状和尺寸、运行条件、内水压力、围岩条件；当隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及和竖井交接处时出现较大的相对变位时，衬砌需要加厚应设置横向变形缝，围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝；根据浇筑能力和温度收缩等因素确定沿洞线的分段长度，一般采用6～12m底拱和边拱，顶拱的环向缝不得错开。
3、湿喷混凝土
喷射混凝土前，清理受喷面，做到受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。水泥拟选用42.5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用河砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm。
喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入，然后加入水开始搅拌，拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.4～0.5，待混凝土拌和料攪拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机。
湿喷机在作业开始时，先送风，后开机，再给料，待混凝土从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；结束时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量混凝土和速凝剂完全吹净后，再停风。初喷厚度4～6cm，复喷每次7～10cm，Z2型支护可一次喷至设计厚度，其它支护类型采用一次初喷，二次或多次复喷，直至设计厚度。初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。
4、回填灌浆施工
回填灌浆施工技术在采用了钢筋混凝土或者预应力混凝土衬砌顶拱设计的水利隧洞工程中比较常见，应用该技术能够有效地提升顶拱的强度与稳定性。为了强化回填灌浆将技术的应用效果，应当在正式开展回填灌浆施工工作前进行质量合格的灌浆试验，在全面分析灌浆试验所获得的数据后给出灌浆压力设计方案。无论是何种工作，在其中发挥最关键作用的因素是“人才”，为了确保回填灌浆施工与其他水利隧洞工程施工工序的质量，施工单位必须要提升全体施工人员的综合素质，可以通过定期举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实地扩充施工人员的理论知识储备、强化其专业能力，从而使其更加适应新时期水利隧洞施工工作的要求。此外，应当尽快健全完善施工质量控制标准与现场安全管理制度。
5、安全措施
为保护环境，文明施工，避免飞石对爆破区周围的人、畜和房屋建筑以及树木植物造成伤害和破坏，在开挖过程中采取以下安全措施：①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。②所有参加施工人员必须接受岗前培训，否则不准上岗，特种作业人员必须持证上岗。③按设计装药量、结构进行装药，堵塞要密实，堵塞长度要够。④设报警器报警，并派人警卫，爆破区300 m以内不准有人。⑤在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号，确定最小安全距离。⑥设置足够的照明系统，照明要符合技术规范要求。⑦炸药运输、存放和使用要严格执行国家的有关规定。⑧定期召开安全生产工作会议，坚持班组每周安全活动。
结语
总之，水利工程隧洞施工技术是关系着隧洞质量、安全的主要因素，相关人员应认真研究施工方法，引进新的施工工艺，不断提升隧洞施工技术，以更好地为水利工程建设服务，推动我国水利工程事业更好更快地发展。
参考文献
[1]董健，汪平安.水利水电工程隧洞开挖技术探讨[J].科技展望，2016（26）：99.
[2]林松.关于水利工程引水隧洞施工技术的探析[J].建材与装饰，2016（38）：281～282.
[关键词]水利工程；隧洞施工；处理措施
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）41-0184-01
引言
隧洞是水利工程的重要建设环节，其施工质量与工程好坏有着直接的联系，所以应对其给予足够的重视。在实际的施工过程中，由于会受到外界各种因素的影响，使得隧洞施工的难度较大，对于隧洞施工，支护是保证施工质量与安全的重要前提，如果未对支护给予高度重视，将有可能引发塌方等严重的事故。因此，应根据实际的工程情况，采取有效措施保障隧洞施工安全，确保工程顺利实施。
一、水利工程中隧洞工程的类型和特点分析
按照隧洞功能的不同，可以将其分为泄水隧洞和放水隧洞。所谓泄水隧洞指主要用来从水库放出用水者所需水量，泄水隧洞是用来配合其他泄水建筑宣泄洪水或排沙等；根据隧洞输水时的水流性状不同可将其分为有压隧洞与无压隧洞。引发水电的隧洞通常为有压隧洞，而泄洪、排放水库泥沙以及施工导流等用途的隧洞一般是无压隧洞。有压隧洞通常采用马蹄形断面或圆形断面，而无压隧洞则常用圆形、马蹄形以及城门形断面等。无压隧洞在输水时通常水流不会完全充满，而是保持一定的净空，具有自由水面，而有压隧洞运行时，水流则会充满整个断面，其内壁受到一定的内水压力，无自由水面。隧洞由进口段、洞身以及出口段构成，进口段一般会通过设置塔式、竖井式或者斜坡式的拦污栅与闸门等；洞身则会结合具体工程的水流条件与地质条件、施工条件而定。无论哪种隧道类型，在高流速状态下均严禁其同一段隧洞出现有压与无压的明、满交替运行状态，以避免造成负面的震动与空蚀现象发生。
水利工程中隧洞的结构特性与工作条件决定了其深式过水建筑物特点和地下建筑物特点。蓄水枢纽中的隧洞进口一般在水下较深的部位，其具有较强的适用性，能够在不同高程处进行泄水与放水，进而满足不同的使用需求。地下建筑物特点则是指隧洞中一些临时性支护与永久性衬砌等，这是由于隧洞的开挖往往会改变岩层原来的平衡状态，为防止岩层某些部位以及进出口发生崩塌，通过这些支护与衬砌来保证其安全运行。
二、水利工程隧洞施工技术及处理措施
1、钢拱架施工
用于隧洞支护的钢拱架有许多种类型，较为常用的两种为工字钢形式与格栅形式。根据隧洞断面的轮廓，对钢拱架实施加工，同时通过放样制成弯曲的模型。严格按照设计要求完成加工的钢拱架，需要进行组织试验，以明确其尺寸等参数是否满足设计要求。在加工过程中，为确保钢拱架满足实际要求，其外围的轮廓误差不得超出3cm，平面翘曲度不得超出2cm。钢拱架单元需指明其单元号与类型，并尽量存放在干燥无水的地方。保证钢拱架外围包裹足够厚的保护层，喷浆厚度达5cm之后再进行安装。如果隧洞围岩与钢拱架之间存在间隙，应在缝隙处垫上一个垫块。定位筋连接钢拱架与围岩，在实际情况中尽可能使用锚杆进行定位。在上述准备工作均已完成之后，即可开始安装，安装的施工流程如下所述：
第一，人工安装分片钢拱架，在隧洞的掌子面组装钢拱架，同时拧紧连接螺栓。
第二，在安装之前，需要对掌子面进行全面的检查，同时对钢拱架底端的残渣进行挖除，然后使用石块或方木对高度进行调整。
第三，钢拱架完成校验之后，每隔2m加固一次，确保钢拱架与围岩完全贴近，无法贴近的地方需使用石块等进行充填。对于安装而言，焊接是十分关键的工艺，其施工要求为：（1）焊接施工前，需对接头进行检查，确保接头满足相应规范的要求；（2）焊接过程中所用的焊条、焊剂等材料必须符合相关规定，其性能、型号等都需与设计要求相匹配；（3）焊接施工开始前，需要对焊接的位置进行全面的处理，清除锈迹、油渍，确保焊接完成后不会出现缺口等现象；（4）焊接施工开始前，应结合具体的施工条件开展试验工作。
2、隧洞衬砌
隧洞衬砌形式与断面形状和尺寸、运行条件、内水压力、围岩条件；当隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及和竖井交接处时出现较大的相对变位时，衬砌需要加厚应设置横向变形缝，围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝；根据浇筑能力和温度收缩等因素确定沿洞线的分段长度，一般采用6～12m底拱和边拱，顶拱的环向缝不得错开。
3、湿喷混凝土
喷射混凝土前，清理受喷面，做到受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。水泥拟选用42.5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用河砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石，其最大粒径不大于15mm。
喷射混凝土采用自动计量拌合机搅拌，施工时将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入，然后加入水开始搅拌，拌料时严格掌握规定的速凝剂掺量和混凝土配合比，其水灰比一般控制在0.4～0.5，待混凝土拌和料攪拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机。
湿喷机在作业开始时，先送风，后开机，再给料，待混凝土从喷嘴喷出后，再供给速凝剂；结束时，先关闭速凝剂计量泵，之后停止供料，待喷嘴残留的少量混凝土和速凝剂完全吹净后，再停风。初喷厚度4～6cm，复喷每次7～10cm，Z2型支护可一次喷至设计厚度，其它支护类型采用一次初喷，二次或多次复喷，直至设计厚度。初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面。
4、回填灌浆施工
回填灌浆施工技术在采用了钢筋混凝土或者预应力混凝土衬砌顶拱设计的水利隧洞工程中比较常见，应用该技术能够有效地提升顶拱的强度与稳定性。为了强化回填灌浆将技术的应用效果，应当在正式开展回填灌浆施工工作前进行质量合格的灌浆试验，在全面分析灌浆试验所获得的数据后给出灌浆压力设计方案。无论是何种工作，在其中发挥最关键作用的因素是“人才”，为了确保回填灌浆施工与其他水利隧洞工程施工工序的质量，施工单位必须要提升全体施工人员的综合素质，可以通过定期举办行业专家讲座以及组织专业技能培训活动等形式来切实地扩充施工人员的理论知识储备、强化其专业能力，从而使其更加适应新时期水利隧洞施工工作的要求。此外，应当尽快健全完善施工质量控制标准与现场安全管理制度。
5、安全措施
为保护环境，文明施工，避免飞石对爆破区周围的人、畜和房屋建筑以及树木植物造成伤害和破坏，在开挖过程中采取以下安全措施：①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。②所有参加施工人员必须接受岗前培训，否则不准上岗，特种作业人员必须持证上岗。③按设计装药量、结构进行装药，堵塞要密实，堵塞长度要够。④设报警器报警，并派人警卫，爆破区300 m以内不准有人。⑤在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号，确定最小安全距离。⑥设置足够的照明系统，照明要符合技术规范要求。⑦炸药运输、存放和使用要严格执行国家的有关规定。⑧定期召开安全生产工作会议，坚持班组每周安全活动。
结语
总之，水利工程隧洞施工技术是关系着隧洞质量、安全的主要因素，相关人员应认真研究施工方法，引进新的施工工艺，不断提升隧洞施工技术，以更好地为水利工程建设服务，推动我国水利工程事业更好更快地发展。
参考文献
[1]董健，汪平安.水利水电工程隧洞开挖技术探讨[J].科技展望，2016（26）：99.
[2]林松.关于水利工程引水隧洞施工技术的探析[J].建材与装饰，2016（38）：281～282.