水利工程隧洞开挖施工探析

水利工程隧洞开挖施工探析

严剑  何能

湖北程楠建设工程有限公司  湖北省 恩施市  445000

摘要：水利工程属于十分关键的一类基础设施，基于此工程可实现对水资源的高效利用，在维护周围居民生产生活安全的同时，也为其提供能源上的支持与保障。隧道为水利工程中关键的构成部分，提高隧道开挖质量，是保证水利工程建设水平的重要措施，不过根据实际状况可知，因为技术水平太低、管理不到位等问题，导致当前的隧洞开挖效果存在各种问题。本文结合实际工作经验，探讨了隧洞开挖技术工艺要点。

关键词：水利工程；隧洞；开挖技术；施工工艺

在水利工程建设项目中，水利隧洞工程是重要的基础工程之一。加强水利隧洞工程施工管理，能够有效提升水利工程项目的经济效益。因此，在工程施工过程中，应根据水利工程隧洞开挖特点，采用相应的施工技术，确保施工得以顺利进行。

1 水利隧洞工程开挖施工要点

1.1 施工测量阶段的要点控制

在水利隧洞工程施工中，应安排专人测量开挖施工中所需要的数据，并根据实际数据和隧洞爆破施工设计方案和参数，进行开挖爆破布孔。此外，在测量断面时，应在混凝土施工前期，对测量距离进行控制，通常情况下，会选择在5～10m 处对隧洞轴线开展全方位检测，并确保检测的精准性，合理制定工程总量，科学布置施工工序。在隧洞开挖施工准备阶段，还需对隧洞洞壁和洞顶相隔20m 的位置，设置桩号和标志牌。

1.2 钻孔施工阶段的要点控制

在隧洞开挖过程中，工作人员应根据测量的腰线、爆破布孔、开挖的周边线等，采取相应的钻孔技术开展钻孔施工。还应仔细检查钻孔施工所用到的机器，包含机器卡套、机器内部弹簧、紧固件、支架等，确保钻孔施工机器正常工作。

1.3 爆破施工阶段的要点控制

爆破施工存在一定的危险性，因此，在作业开始前，应制定详细周全的施工方案，保证开挖面具有良好的平整性，并对炸药进行严格控制，使爆破对周围岩层的影响降到最低。在爆破开始前，应进行多次爆破试验，准确判断周围岩石的具体情况，这一过程也需要制定较为详细的试验方案，并上报相关监管部门，审核通过后才可以开展爆破试验活动。试验时，要做好爆破参数的收集与整理，包含岩石物理性质、力学性质以及变化程度等相关数据，并制定相应的爆破方案。

2 水利工程隧洞开挖施工质控措施

2.1 洞挖质量控制措施

隧道幕墙的选择和施工方案应当根据具体的地质条件、覆盖层厚度及衬砌断面等因素进行决策。由于隧道的长度和特征各异，需要通过对工程成本和技术方案的比较来做出决策。隧道开挖的轮廓线应以早期测量放样的轮廓线为基准，并结合具体情况，在满足设计要求的前提下，可适度增加施工和测量的贯穿误差，但不能超过或低于规定的挖掘标准。每次完成隧洞工程后，应根据施工图观察涌水量和岩体的松软程度及坚硬程度，以判断周边岩体的稳定状况。在挖掘完成后，应按照设计标准要求的施工项目和频率对周边岩石进行测量，并将测量结果及时反馈，以便对施工方式进行调整。

2.2 超前锚杆施工质量控制

正式的爆破作业实施之前，如果爆破威力过大，可能会引起隧洞结构失稳的问题，所以隧洞开挖施工中的支护施工也尤为重要。正式的爆破作业实施之前，专业施工人员应结合隧洞支护施工的基本要求，将超前锚杆打入到开挖前方的稳定岩层中，末端支承在拱部围岩内，通过这一施工处理来给超前锚杆提供相应的支点，形成径向悬臂锚杆。当然，末端支承同样可以处于作为支护的结构锚杆上，经由这一设计方式，使得在隧洞开挖作业过程中，能够将开挖进尺范围控制在合理的标准内，起到一定的围岩加固作业，即使在爆破发生的同时，该支护结构也可以对围岩起到重要的约束作用，避免松弛坍塌事故的出现，为后续的大断面开挖和喷锚支护提供便捷。因为在超前锚杆支护施工过程中，超前锚杆与悬吊锚杆的外露端不会出现直接相交的情况，因此，需利用特定型号的横向短钢筋将其焊接于邻近的悬吊锚杆上，随后再焊接于超前锚杆的末端。

2.3 钻孔、灌浆施工技术质量控制

钻孔位置、泥浆质量状况及注浆量都对钻孔注浆质量产生显著影响。注浆速率等参数与隧道结构密切相关，对隧道的施工质量至关重要。在进行混凝土灌浆输送时，应先输送少量水泥砂浆，以增强泵送管的润湿性，从而确保混凝土材料的质量。为避免泵送管道阻塞，还需要定期敲打管道的弯曲部位。

2.4 隧洞支护质量控制

隧道支撑是防止隧道坍塌的重要技术，确保隧道结构稳定对于加快建设进度和保障安全至关重要。不同类型的崩塌需要采取相应的方法，有时还需要综合采取多项措施进行处理。地下工程一旦发生坍塌，其后果异常复杂。因此，针对具体施工条件，需要进行详细分析来确定处理方法。尽管针对某些坍塌类型已经有应对方案，但处理方法仍需根据实际情况灵活调整。

3 水利工程隧洞开挖施工建议

3.1 加强技术准备

对于水利工程隧洞开挖施工来讲，技术准备是比较关键的组成部分，同时能够产生的影响力特别高，如果继续按照老旧的模式来开展，不仅无法得到预期效果，还会在工作的综合效用上表现出大幅度的降低现象。所以，在水利工程隧洞开挖施工的技术准备方面不能表现出任何的忽视。不良地质段开挖时坚持安全第一的原则，稳扎稳打，采用“弱爆破（或不爆破），少扰动，早喷锚，勤量测，早封闭”的施工方法，采取适宜的辅助施工措施，各施工工序紧密衔接，施工不脱节，确保施工安全。

3.2 完善技术方案

现如今的国家建设过程中，正处于一个非常特殊的时期，有些工作的安排和部署，并不能取得较好的效果，有很大一部分原因在于技术方案的组建并不完善，一旦外界因素发生改变，或者是出现了突发情况，都有可能导致水利工程隧洞开挖施工陷入到较大的困境当中，而且在弥补的难度上是非常高的。

3.3 加强技术监督

从水利工程隧洞开挖施工本身来看，各项技术的应用过程中基本上都有针对性的规范和指导内容，但是考虑到现场技术应用方面存在较多的挑战，必须加强技术监督，这样才能在问题的综合处置上取得更好的效果。首先，水利工程隧洞开挖施工的技术制定、执行必须设定严格的指标和参数范围，不允许工作人员出现私自调整的现象，对于每天的技术应用和工作内容均要做出详细的记录，从根本上提高水利工程隧洞开挖施工水平。其次，技术监督的实施过程中要进行及时的指导和纠正。如水利工程隧洞开挖施工的范围较为庞大，而且工程量较高，个别偏差的及时纠正，能够提升水利工程隧洞开挖施工的内部稳定性。

4. 结束语

在水利水电工程中，隧道的开挖是一个复杂而繁重的过程，受多种因素影响，一丝疏忽都可能导致发生严重的安全问题。因此，在隧道工程施工之前，必须做好各项准备工作，并结合工程实际情况，制定合理的施工计划，以确保隧道工程的质量和数量，降低安全事故发生的可能性，从而提升水利工程施工的安全性和稳定性。

参考文献：

［1］康辉. 水利隧洞工程洞身开挖与衬砌施工方法的应用[J]. 中国高新科技, 2023, (16):142-144.

［2］潘纯. 隧洞下穿煤层段开挖支护施工技术在水利工程中的应用[J]. 东北水利水电, 2022, 第40卷(5):11-13.

［3］沈爱锋. 水利工程隧洞开挖施工技术的探讨[J]. 建材发展导向, 2023, 第21卷(4):175-177.

作者简介：

严剑，身份证号码：422827198705230915，工作单位：湖北程楠建设工程有限公司。

何能，身份证号码：422801199603170238，工作单位：湖北程楠建设工程有限公司。