水利工程中隧道衬砌技术分析

水利工程中隧道衬砌技术分析

张利侠

中国水电建设集团十五工程局有限公司西安710065

摘要：随着我国社会经济的快速发展，水利工程也得到了快速发展，水利工程作为民生工程之一，其在我国建筑中具有不可替代的作用，是保证国民经济快速发展的根本动力。当前随着我国综合国力的不断增强，国家的水利工程项目规模和数量越来越大，隧道衬砌技术在水利工程隧道建设过程中得到了极为广泛的应用。隧道衬砌技术主要就是指在水利工程项目修建过程中的内衬结构，就目前我国建筑施工项目的施工过程来看，衬砌技术的应用非常广泛，有整体式模型混凝土衬砌、装配式衬砌、复合式衬砌等，复合型衬砌主要是指在内外层实现衬砌，一般来说，复合型衬砌结构在外层主要应用的是喷锚支护、在内层主要应用的是整体式模型混凝土衬砌。

关键词：水利工程;隧道衬砌;施工技术

1隧道衬砌理论简介

1.1隧道衬砌概念

隧道衬砌主要是指在修建水利工程项目中，在隧道内层内衬结构的衬砌技术。目前我国大多数水利工程建筑中，衬砌技术的应用十分广泛，有整体式模型混凝土衬砌、装配式衬砌、复合式衬砌等，复合型衬砌主要是指在内外层实现衬砌，一般来说，复合型衬砌结构在外层主要应用的是喷锚支护、在内层主要应用的是整体式模型混凝土衬砌。

衬砌技术作为隧道的一种重要支护结构，其施工质量直接影响隧道的结构安全、使用寿命、运营舒适度及美观等。离军高速公路有多条石质两车道隧道，施工中严格按照新奥法原理控制衬砌的施工时间，并加强过程控制，隧道衬砌施工质量取得了良好成效。

1.2衬砌技术的分类

1）整体式模型混凝土衬砌：在实际的应用当中，整体式模型混凝土衬砌的应用是最为广泛的，因为混凝土的相关结构性能我们都了解，其抗腐蚀性极强，并且结构强度高，在一些地质情况较差的水利工程隧道修建过程中，应用整体式模型混凝土衬砌的结构方式是非常常见的。它作为整体式衬砌结构，在具体的施工过程中施工条件要求低。

整体式衬砌技术在实际的应用当中存在一定的使用范围，整体式衬砌能够良好的适应于流量较小部位的渠道衬砌施工，而对于流量较大的部分来说采用整体式衬砌技术无法有效的施工。因为整体式衬砌技术属于全断面施工，一次成型，如果流量较大宽度较宽，很容易造成后期出现施工质量问题。

2）装配式衬砌：在盾构法所建设的地下隧道修建过程中，装配式衬砌得到了有效的应用，装配式衬砌在完成施工之后可以迅速的投入使用，并且在实际施工的过程中，随着当前科学技术的进步和发展，建筑施工设备的机械化程度在不断的上升，而装配式衬砌则能够有效的匹配机械化设备。因此来说，当前的水利工程隧道施工过程中，如果应用盾构法来建设隧道，那么装配式衬砌还是比较常见的。

装配式衬砌技术能够有效降低施工人员的施工强度，使得工人在施工的过程中只需要完成对预制构件的拼接等工作即可，从而有效的降低施工劳动力的损耗，提升施工效率。并且装配式衬砌技术的施工材料价格低廉，在一定程度上也有效的降低了企业的前期建设成本，提高了企业的经济效益。但是随着当前科技的不断发展，隧道衬砌技术的不断完善，在实际的水利工程隧道施工过程中，装配式衬砌技术和整体式衬砌技术的应用性能与复合式衬砌技术相比存在较大的差距，复合式衬砌技术有效的结合了二者的优点，提高了隧道的各方面性能。

3）复合式衬砌：当前在水利工程隧道修建过程中，复合式衬砌主要是实现对内层和外层的双层衬砌，通过复合式衬砌对内、外层实现双层的保护，在一定程度上比传统的内层保护强度要高很多。通过复合式衬砌结构使得隧道内部能够保持高稳定性，隧道内部的防水性等得到了有效的保障。

复合式衬砌技术在结构上增加了初期的支护以及防水板，初期支护能够有效的发挥出周围围岩的承载力，借助自然条件实现荷载的承重，而且应用防水板能够便于防水，提高防水性能。

复合式衬砌技术主要改善了传统单层衬砌技术中的各项局限性，在隧道施工过程中，内外层的双重衬砌使得隧道的质量得到了有效的保障，由于双重衬砌的存在，当内部围岩产生外力之后，很大一部分都会被外层吸收，这部分外力实际对内层产生的负荷极小，使衬砌技术的抗逆性显著提升。复合式衬砌技术在施工过程中，混凝土初期支护和二次衬砌中间需要设置防水层以及缓冲排水层。在复合式衬砌技术施工过程中需要严格按照标准程序进行，首先铺设缓冲层、防水层，然后进行混凝土的内衬施工，并且所选用的材料质量需要符合要求，防水性能符合质量标准。复合式衬砌结构得到了非常广泛的应用和发展，复合式衬砌结构的建设成本和建设难度有效的降低

2水利工程隧道衬砌技术施工与维护

2.1水利工程隧道衬砌技术施工

前面我们对当前水利工程隧道建设过程中，不同的衬砌技术进行了简单的分析和探究，我们主要分析了整体式模型混凝土结构、装配式结构以及复合式衬砌结构三个类别，这三个类别都各有优劣点，不同的技术应用方向也是不同的，下面我们系统的来分析一下这些衬砌技术的工艺分析。

在水利工程隧道施工过程中，施工工艺需要严格的按照规范的程序来进行。衬砌技术施工之前需要对开挖断面进行勘察，所勘察的断面需要符合施工标准。

第一，隧道的围岩稳定性能够得到有效的保证之后才能够进行，如果围岩周边的稳定性无法保证就盲目的开展衬砌技术，那么很容易对水利工程的隧道修建造成严重的问题。

第二，在进行衬砌的过程中，一般都是通过衬砌台车来实现整体浇筑，我们通过整体浇筑可以大大提升衬砌内层结构的稳定性和强度。

第三，整体式混凝土衬砌结构的钢筋一般都是整体焊接成型，在隧道外进行焊接工艺直接运输到隧道内进行施工的。

第四，我们需要按照严格的先后顺序，先从下向上，实现顺序浇筑，只有按照规范化的浇筑顺序才能够有效的保证浇筑的合理性，从而有效提升隧道工程在后期的使用质量。

第五，完成了全部的混凝土浇筑之后，需重视后期的检测阶段。通过相关专业设备的检测和审核，使混凝土衬砌技术的完整性和稳定性得到有效的保证，一般来说，我们所采用的检测设备都是地质雷达，能够准确的甄别地质情况，为后期的隧道建设奠定坚实的基础。

2.2水利工程隧道衬砌防渗漏水的维护

通过在隧道衬砌漏水的周围，进行化学液注浆封堵，使得衬砌裂缝产生胶体，然后在衬砌的表面开凿出蛇形的往复槽，在该槽中安装钦金属线作为阳极线，同时在隧道二衬背面和土地相连接的地方安装上铜棒作为阴极线，两根线练到专门的电防渗控制箱，电防渗控制箱与中央控制箱相连接，一旦漏水，则中央控制箱产生低压脉冲电荷，这时候，被电离的水会朝着阴极方向移动，由于本技术设置的阴极在隧道外侧，因此水就会向隧道外侧移动。本技术对于隧道衬砌的维护有非常明显的效果。

总之，隧道衬砌的施工和维护技术近年来的发展非常迅猛，对于提高隧道衬砌施工速度，减少施工成本，提升隧道的安全性以及有效空间、维护衬砌有非常重要的意义。我们有理由相信，在未来我国的隧道衬砌施工和维护将更上一层楼。

3结语

本文我们主要分析了水利工程隧道衬砌技术的应用，主要分析了整体式混凝土衬砌技术、装配式衬砌技术以及复合式衬砌技术三种，最后我们针对整体式混凝土衬砌技术来分析了当前水利工程隧道施工过程中其标准化的施工工艺。就目前来说，当前的水利工程隧道施工过程中，需要根据实际的施工环境来确定合理的隧道衬砌技术，保证水利工程隧道建设的稳定性和强度。