浅析水利水电工程斜井施工技术

浅析水利水电工程斜井施工技术

朱凯

朱凯云南省会泽县水利水电勘察设计研究所云南会泽654200

摘要：本文首先分析了斜井施工中存在的四种类型，其次提出了斜井施工中的具体技术问题。第三谈及了斜井井口的加固方式，最后从加强培训等几个方面就在斜井施工中的安全注意事项提出了可行性的建议。

关键词：水利水电；斜井施工；施工工程

斜井施工可以分为施工斜井以及高压管道斜井和泄洪洞斜井以及电缆处的斜井四个类别。在对水利水电工程进行施工的过程中斜井施工是其重点，本文就对水利水电工程中的斜井施工技术进行分析和探讨。

在对斜井进行开挖之前应该首先掌握斜井施工的地质资料以及水文资料等，这是保证施工可以顺利进行的关键因素。因为在对斜井进行开挖过程中出现最多的问题都跟地质因素有着密切的因素，这就需要全面的掌握施工现场的地质资料以及水文资料确保设计方案更为科学。工程地质和水文资料主要包括了施工现场的地层岩性以及地质构造、水文条件和地温含量等，同时还需要对井口处边坡的稳定性以及山体稳定性进行调研和记录。然后在掌握地质条件和水文条件的基础上进行斜井开挖方式和支护方式的设计，然后结合施工现场情况进行调整。如果在开挖过程中发现实际情况跟资料记载出现较大差异或者出现了塌方等就需要将其提交给有关部门进行分析然后采取措施。

一、在斜井施工中存在的类型分析

在水利水电施工过程中可能出现的四种斜井施工类型，分别如下：

首先是施工斜井。此类施工的过程中，通常其倾斜度不可以超过25度，同时斜井的断面直径也必须要小，其施工顺序就是从上向下进行。其次就是高压管道类的斜井。此类斜井在高压管道挖掘的过程里面，一般都将斜井的倾斜度控制在40度到60度之间，在比较特别的情况下可能倾斜度会出现一些改变，例如有时倾斜度会因为管道位置或者安全性等原因而小于40度。在对此类斜井开挖的过程中，其断面的直径都是小于七米的。只有在极少数的情况下对于高压管道斜井的施工挖掘，其直径会控制在7米到9米之间，在施工中被用来当做运输通道的是斜井上下的部分。第三种就是泄洪洞的斜井。这种斜井类型一般其倾斜度都在30度以下，但是其断面的尺寸会较大，同时会伴有运输通道。最后就是在通风处以及电缆处的斜井。在这种地方出现的斜井其最大的特点就是断面会比较小。

二、从施工现场的不确定因素来确定斜井施工方式

如果想要在具体的施工中选择最为合适的斜井施工方法，就要提前考虑到所有的现场情况，例如在斜井的上部和下部是否会出现用来运输的通道，或者在施工的过程是否有钢板衬砌，再比如在斜井施工周围分布的岩石等。根据不同的施工特点以及具体施工环境来选择最适合的施工方式。一般来说在对斜井进行施工都是采取从上到下的顺序，同时还需要在对工程进行开挖之前就要在洞口做好安全防护准备措施。例如在上文提及的高压管道斜井中，就可以根据断面面积的大小来判断何种顺序，是采用通常的自上而下还是逆行而上，又或者是通过先开挖出导井然后再继续扩大挖掘。在对斜井进行挖掘完毕之后，如果存在钢板衬砌话就可以通过分段来安装钢管然后进行混凝土的回填。在没有钢板衬砌的情况之下就用其他的途径来进行混凝土浇筑。如果斜井需要经过一些较为不稳定的岩层的时候为了可以有效的保证周围岩石的稳定,最好采取锚喷方式来进行支护保护。

在对斜井进行开挖时主要可以分为小断面开挖以及斜井扩大开挖方式，这两种方式主要是根据施工现场的不同特点以及各自的优缺点来确定最为合理的斜井开挖方式。下面从各自的施工特点和优缺点等分别加以分析。

（一）小断面斜井开挖方式分析

在对小断面斜井进行从上而下的挖掘过程中，更为适用的是斜支撑，其具体特点就是在施工过程中都需要适用器具和机械设备来对工作人员进行运输，如果坡度低于25度就可以采用斗车来进行出渣，相反的话就可以适用簸箕来进行出渣程序。其更为详细的施工程序就是先进行洞口支护，然后进行提升设备的安装，然后进行出渣，最后进行从上到下的挖掘。除此之外还包括全断面爬罐法，这种方式主要适用于倾斜度高于42度并且没有通道的施工挖掘，这种方式的特点就是当施工者将爬罐来作为提升的主要工具和平台来对钻孔进行爆破工作，其施工程序就是先对下部进行通道的开挖，然后安装轨道和爬罐，最终开始进行向上的逐步开挖。

（二）斜井扩大开挖方式

这种从上到下逐渐扩大开挖的方式主要是适用于倾斜角度大于45度同时还可以自行进行灌渣的斜井，其特点就是从上到下来进行钻孔的爆破工作，然后再从导井从上到下进行出渣工作，为了确保施工的安全性然后搭建一个临时的支护平台，同时在短斜井设置另外的人行道，在中长斜井用机械来进行运输。如果斜井的斜度在35度之下用从下到上在斜井中进行扩大开挖的方式，由于这种斜井内不能进行自行灌渣或者斜度较大并且长度较短所以其特点就是需要进行专项施工来减小施工过程中的摩擦达到可以进行自行灌渣的要求。

三、露天式和埋藏式斜井井口加固方式探讨

斜井的上部井口主要分为露天和埋藏两种。在对斜井井口进行加固的时候要根据具体的施工条件来进行选择。如果井口是露天型的，那么就不会有过高的边坡坡度，这就要根据周围岩石的稳定情况来进行加固。在根据施工现场条件以及具体建筑的需求来对尺寸进行具体的确定，通常来说井口在周边都会有3-5米的宽台池。在边坡处以及边角处设置排水沟来确保地表水不会最终流入到斜井的内部。大一些的调压井口在上部需要挖掘到一定程度，再根据周围岩石的具体条件来选择加固方式或者选择具体标准，进行衬砌确保稳定性以免出现事故。对于埋藏式的井口来说加固方式的选择要根据地表之上建筑物的具体情况选择施工方式。在调压井的上部如果采用混凝土结构其目的是为了方便模板的搭建，同时也可以为之后施工便利和安全打下基础来确保施工稳定和安全。在对下部进行施工之前，于斜井的顶部进行混凝土的施工可以有助于周围岩石的稳定性，这就可以创造良好的安全性。因为高压管道斜井上部的水平段和调井是相连的，同时在下部的水平段与厂房之间也是互联，这就导致了其连接了围岩而出现较高的不稳定性，这就会对施工的安全性产生很大影响，所以在对井身本体进行施工之前就要在井口选择最适合周围岩层以及建筑物具体情况的方式来进行加固处理。

四、在斜井进行施工的安全事项分析

首先就是在对斜井进行挖掘的过程中要通过具备专业素质的技术人员来对数据进行设计验算，确定具体的参数，这样就不仅可以控制在施工中的损耗同时还可以减少在爆破工作之后出现的石块，一旦完成爆破工作之后就要在现场进行及时的清理工作，同时为了保证现场工作人员的安全要对施工现场进行支护。第二就是要及时的对井底的溜渣进行处理。第三，在对斜井进行施工的过程中需要进入斜井中的工作人员在进行有关安全培训之外还需要在硬件设施上保证其安全性，例如进入斜井施工现场的工作人员都需要安全绳以及安全帽等以防止出现有工作人员落入井中等意外状况。第四就是使用卷扬机的人员都要在参加工作之前进行严格的培训，在经过考核之后才可以上岗工作。对于输送工作人员的小车应该配有双制动闸，在输送工作人员上下卷扬机应该对于这个过程进行缜密的设计同时必须符合有关规定，这样是对施工安全性负责的重要表现。第五就是在斜井的井口设置好一米半以上的防护围栏，在距离地面半米处的底部要进行封闭。最后就是针对一些扩挖系统要准备应急电源来防止井内出现停电事故。

斜井施工的控制技术。在这个方面需要按照我国国家制定的具体标准来扩大卷扬机的牵引力以及钢丝绳的安全系数和出渣车的结构。对于导井的控制技术工艺来说需要制定更为科学更为合理的方案来对施工方案和爆破方案进行提升。对于提升系统来说进行限位对斜井内的信号系统以及照明系统等进行更好的处理。除此之外还可以加强对抽水系统的控制更好的把握现场的爆破作业，这也会直接关系到斜井的施工质量。

结语：对于水利水电工程施工来说斜井施工是一个重要的组成部分，也是对项目进行施工的基础性工程，这会影响到整个工程的质量和水平，所以我们要更加科学和合理的来对这个部分进行设计，对于工程的准备以及支护或者维持现场稳定性来说都需要更加科学的设计来保持其稳定性以及施工质量水平达到技术要求。

参考文献：

[1]林加恩，刘宁，陈钦雷.多井系统中压力恢复曲线特征[J].大庆石油地质与开发,1994(04)

[2]王德山,聂立新,李兆敏.斜井多井系统中一口井压力降落曲线试井分析[J].石油天然气学报(江汉石油学院学报),2006(01)

[3]王德山,张立,聂立新,李兆敏.斜井多井系统压力响应的有效算法[J].水动力学研究与进展(A辑),2005(04)