黄河建工集团有限公司
摘要:社会经济的不断发展,离不开各类基础设施的建设,而很多基础设施工程的建设区域,处在比较恶劣的自然环境之中,其中的地质条件相对比较复杂,为了保障工程的施工质量及安全,就需要使用引水隧洞施工技术。由于该技术流程繁琐,对专业性有着较高的要求,因此,施工单位要安排专业的技术人员,并要求其熟练掌握引水隧洞施工技术的关键流程及操作要点,同时也要严格按照相应的规范要求,对技术进行正确操作,进而发挥出引水隧洞技术的实际效用,为相关工程的整体质量奠定良好的基础保障。
关键词:复杂地质条件;引水隧洞;关键施工技术
引言:在针对相关工程开展引水隧洞施工作业时,相关施工单位需要对工程建设要求及实际情况进行全面了解,同时也要对施工区域进行全面勘测,对作业区域的复杂地质条件予以掌握,在这一基础上,设计科学可行的引水隧洞施工技术方案。与此同时,还要针对具体的复杂地质区域,引进更加先进可靠的施工技术,以便更好的应对复杂地质中引水隧洞施工问题,进而提高引水隧洞的施工质量及效率,避免产生安全隐患问题,实现对施工成本的有效管控。
一、引水隧洞施工开挖支护技术的应用分析
(一)测量放样
在开展隧洞开挖支护施工作业之前,施工单位需要安排专业的技术人员,进行有效的测量放样。在测量放样过程中,相关技术人员要使用全站仪设备,对隧洞室内控制网予以准确测量,与此同时,还要针对洞室开挖的轮廓线予以精准放样,对于不同钻爆孔位要进行清晰标记,可以使用油漆材料,在标记过程中,技术人员应该设置立牌,要明确钻孔的深度、孔距、角度等多方面的参数,以便为后续钻孔作业的顺利进行提供参考。在每一次的循环爆破施工之后,技术人员要对设计规格线仔细检查,并根据有关参数开展孔位放样工作。在测量断面数据时,应该保证每月都需要进行断面的全方位检查,也要对洞轴线、坡度进行复测,确保隧洞开挖质量[1]。
(二)钻孔作业
轮廓线的放样测量工作结束之后,相关施工人员就可以结合实际情况及具体参数,选择合适的钻孔设备,在提前布设好的孔位进行钻孔施工,在这一过程中,应该充分考虑开挖轮廓线、腰线、中线等多个方面,并且还要根据“平、直、齐”有关要求,仔细检查每一排的炮孔。对于单循环进尺,应该控制在1到3米的范围之中,也要根据相应的围岩类型,做好进尺深度的科学管控,注意控制好装药量。另外,施工人员应该对周边孔、掏槽孔的实际偏差进行有效控制,使其处在5厘米的范围之内,对其他炮孔孔位偏差予以控制时,应该避免超出10厘米。为了提高开挖轮廓的完整性及平顺性,就需要尽可能的降低轰动波对周围围岩造成的扰动影响,对于周围的孔,可以使用光面爆破施工技术,同时也要保证周边孔在外插脚、间距方面的一致性。针对周边孔应该使用低爆速的炸药,在进行装药时,要应用导爆索对其进行科学串联,针对不耦合系数,要控制在1.3及以上,以此保障爆破效果。此外,为了提高爆破施工过程的安全性,在对隧洞进行开挖时,还要对周边围岩予以临时性的保护与封闭。完成钻孔工作后,施工人员还要 借助高风压对孔洞进行高效清理。
(三)排险作业
为了将爆破之后的安全隐患全部排除,在爆破结束后,相关施工人员就需要对周边拱顶、掌子面等多个位置的悬石、破碎体予以全面清除,而且要使用人工清除的方式,这也有助于保障工作人员的人身安全。在针对岩面破碎洞段完成相应的排险工作之后,就要先喷入素混凝土,并将其厚度控制在5厘米左右,在孔内出渣后就要再次进行检查[2]。
(四)锚喷支护施工
由于隧洞本身的地质条件相对比较差,且洞室内部的岩体结构也缺乏稳定性,因此,为了保障引水隧洞的施工安全,就需要在各个循环爆破开挖作业结束之后,就要在2到3小时之内,快速完成锚喷支护施工作业。若是喷锚支护施工之后,那么就要避免开挖作业面处在50米以内,在完成开挖作业后,相关施工人员就需要对一些稳定性相对比较差的岩体,构建临时性的喷锚支护结构,以此强化隧洞岩体的稳固性。
二、复杂地质条件下引水隧洞施工关键技术的应用
(一)断层破碎带的关键施工技术
若是引水隧洞施工区域处在断层破碎带这一段,若想保障实际施工质量,相关施工人员就可以使用台阶法,在具体的施工应用中,需要先将隧洞上部断面进行开挖,在上台阶超前合适的距离之后,就要对下部断面进行开外作业,由于台阶长度不同,所以分为长、短、超短等多种台阶施工法,而台阶长度的设置,需要综合考虑隧洞断面的实际跨度、围堰地质结构等诸多方面。若是在面对风化程度严重,且裂隙中存在很多填充物的断层破碎带时,施工人员在对隧洞进行开挖施工时,就可以将人工与风镐进行有机结合,针对断层破碎带的具体地质情况,合理应用人工开挖、风镐开挖施工方法[3]。
(二)岩爆地段的关键施工技术
在引水隧洞施工区域,部分作业面时常出现岩爆位置,若想避免影响到实际施工效率及效果,施工人员应该提前在相关作业面上,有规则的钻孔,并且还要安装合适的锚杆,之后就要注入适量的水,使得该位置能够更好的释放应力,这样就能够对因围岩达到极限应力产生的岩爆现象予以有效预防。对于岩爆相对比较弱的施工作业区域,施工人员就可以在完成隧洞开挖施工作业之后,就可以采用阳面洒水这一方式,对岩爆予以科学消除,从而降低不良影响。此外,对于岩爆非常强的作业区域,若想对其进行有效防治,施工人员就可以将摩擦型锚杆予以合理应用,强化锚杆初锚固力。为了防止开挖面的拱部出现脱落的情况,施工人员还可以将喷射钢纤维混凝土应用其中,如有必要,可以将钢筋网挂上,同时还要增设相应的钢支撑,以此开展有效的支护施工作业,确保隧洞开挖施工质量。
(三)隧洞涌水溶洞施工技术
在开展引水隧洞施工作业的过程中,若是隧洞拱顶局部、边墙这两个部位出现涌水的溶洞,施工人员就要及时对其进行处理,可以应用水玻璃+水泥灌注这一施工技术手段,对溶洞予以有效封堵,以免影响到隧洞内部岩层结构的稳定性。针对隧洞内部不存在涌水问题的溶洞,施工人员要使用C20的混凝土材料,对该溶洞进行有效封堵,同时也要保证封堵体本身的厚度至少是溶洞直径的5倍,且其长度在2米及以上。对于空溶洞而言,如果溶洞底部高度超出完全超出底板开挖线,就需要以开挖线为基础,对隧洞进行开挖。针对顶部的溶洞空腔,施工人员则要根据围岩结构的稳定情况,选择随机喷锚支护技术,以此加固围岩结构,使其更加稳定,为隧洞开挖提供保障,另外,如果溶洞底部高度处在地板开挖线以内,施工人员就要结合溶洞规模,选用综合性的支护施工技术,比如,对于底板溶洞,可以使用混凝土材料对其进行填充;对于跨度比较大溶洞,就要设置多跨度槽,并且也要针对溶洞上方的洞室,将随机锚喷支护技术有效应用其中,确保整体岩石结构的稳固性[4]。
总结
针对相关工程建设应用引水隧洞施工技术,有助于保障工程的整体质量,规避安全风险,同时还能够减少施工费用的支出。不过,在具体的技术操作过程中,会面临复杂的地质环境,且技术专业性也比较高,若想发挥出该技术的实际效用,相关施工人员就需要熟练掌握这一技术的操作流程,明确注意事项。施工单位也要做到地质勘测工作,为引水隧洞施工技术设计优化提供可靠的参考依据。
参考文献
[1] 罗昌民.浅论复杂地质条件下引水隧洞的施工技术[J].建筑与装饰, 2021.
[2] 高超.基于复杂地质条件下引水隧洞施工技术[J].内蒙古水利, 2021(006):000.
[3] 冯欢欢,洪开荣,杨延栋,等.极端复杂地质条件下TBM隧道施工关键技术研究及应用[J].现代隧道技术, 2022(001):059.
[4] 张峰.浅埋深引水隧洞下穿河流段施工技术探讨[J].山西水利, 2018(4):3.