水利水电工程引水隧洞洞挖施工分析

水利水电工程引水隧洞洞挖施工分析

王海峰

通河县河湖服务中心

【摘  要】水利水电工程对人们的生活用电具有直接联系，对此，只有保障水利工程施工建设工作的科学合理，才利于保障人们用电的稳定、持续、可靠。文章基于水利水电工程中的引水隧洞洞挖施工进行了分析，以某实际工程为例，对有关施工技术进行了深入探讨，希望能够为有关从业人员提供参考。

【关键词】水利水电工程；引水隧洞；施工技术

水利水电工程的施工建设阶段，引水工程是重要一项，只有保障水源的足够才利于确保工程的可靠发挥作用。因此，做好工程项目施工过程中的引水尤为必要。但为了保障引水工作的科学合理，仍需要有关单位加强一些施工技术、方法的了解，从而为工程项目的顺利建设提供基础支持。

1、工程地质条件

引水隧道的地质主要是以n、m类围岩为主。内山管道主要为冲洪积粉质黏土、全风化花岗岩和弱风化花岗岩，可直接作为管道基础层。内山至后苏隧道II类围岩长度538 m，占58.5%;DI类围岩长度207 m，占22.51%；后苏至菱溪隧洞II类围岩长度6201.224 m，占73.06%。隧洞区的岩石致密坚硬，大部分隧洞围岩稳定，局部稳定性差，地质条件总体较好。

2、施工方法

结合工程项目的特点，洞身开挖作业时，需要分为4个工作口、7个工作面进行施工，地质开挖时涉及1D类岩地段的开挖建设，对此采用全断面法、光面爆破开挖技术；隧洞开挖结合新奥法，隧洞从竖井、出口、双向掘进，开挖作业有机结合多功能钻爆台架，有人工操作使用风钻设备进行打眼，同时根据围岩特性、岩石细节、裂缝分布情况等，综合和分析后，确定隧道的爆破参数。在光爆区爆破是，在爆空装药参数不变的情况下，增加光爆面导向光爆空孔，以此提高成面的准确性，钻孔施工开钻时严格控制钻孔质量，使成孔达到平、直、准、齐的标准，同时确保炮眼在预定孔位上，误差不超过20mm；周边光爆孔与二圈孔要保持互相平行，进而保障光爆最小抵抗线的厚度，施工过程中还要求各炮孔与隧道轴线方向平行一致；同一类型炮眼在深度、斜度上应保持一致。

3、施工流程

3.1测量放线

洞室开挖环节中，测量放线是基础环节，也是保障工程建设质量重要的步骤。为了促使放线准确、加快测量放线的效率，有机结合全站仪、激光导向仪的使用。具体的技术应用过程中，在施工工作面上快速放出周围轮廓线，之后确定隧道中的轴线、钻孔孔位，并确保施工精度能够满足实际工程需要。为了促使工程施工进度达到预期标准，在布设基本导线点的情况下，布设三角高程，从而保障工程的高度、放线精确。

3.2钻孔与质量控制

隧洞开挖时，钻孔精度对确保工程的建设质量具有重要影响，也是防止工程超挖、欠挖的有效手段。基于此，应严格按照爆破图及设计孔深进行钻孔，此过程中应保障钻孔的轮廓线、范围、掏槽的孔位在允许偏差范围内，不应大于5cm，其他孔位不应大于10cm。与此同时，钻孔施工阶段还应加强钻孔孔距、孔斜的检查，做好质量监督工作。

3.3装药连网爆破与质量控制

待炮孔经检查合格后，由专业工作人员严格按照爆破安全操作规程进行装填炸药，炸药采用84#岩石乳化炸药。爆破施工阶段炸药的量、连网情况时重中之重，若实际爆破作业阶段存在中断将严重影响工程的质量，甚至伴有安全威胁。对此，严格遵循设计要求、规范进行装填炸药并连网，周边爆孔采用间隔装药方式，由塑料导管连接引线，在施工完成后由专业人士进行检查，同时将施工作业人员带入安全区域，设置警报线，待有关基础事项完成后，可以执行爆破作业。

3.4通风除尘与质量控制

爆破作业完成后，要对爆破后的残渣、碎土等进行除尘工作，采用轴风流风机进行排烟，采用喷淋装置进行除尘管理，待做好除尘之后，还需要排查有关安全隐患，严格遵循《安全爆破规程》进行后续处理，确保安全后继续施工。

3.5锚喷支护与质量控制

对于隧洞内部存在不稳定的岩体时，需要给予有效的支护措施，并确保支护作业的施工强度，具体而言，应在钻孔后注入浆液，浆液要倒入孔底，并安插杆体，之后将孔口进行封堵，避免有关浆液直接流出，从而确保支护作业的强度，预防一些危险事故的发生。

4、钻爆设计与爆破试验

4.1钻爆设计

根据隧洞基本情况，隧洞爆破采用浅孔爆破法施工。V级围岩上台阶开挖每循环进尺不大于0.8 m,IV级围岩上台阶每循环进尺不大于1.0 m,m级围岩地段控制在1.5~2.0 m进行设定。隧洞明洞段土石开挖选用浅孔台阶爆破。隧洞III级围岩采用全断面开挖法，IV级围岩和V级围岩采用2台阶开挖法进行开挖。

4.2爆破试验

为确定科学的爆破参数，明确起爆炸药使用数量和药孔之间的距离，应当进行爆破试验。首先依照公式明确炸药数量与药孔之间间隔的数据，每进尺都对预裂孔的爆破成效进行查看，在确保药孔间隔距离不发生变化的状况下调节炸药使用数量，在爆破成效达到预定要求的炸药使用范围内调节药孔之间的距离，力争在确保爆破效果与施丁.效率的状况下得到理想状态的药孔间隔距离与炸药使用数量。作业期间经过爆破成效剖析，基于地质变动状况恰当调节爆破参数，让其符合设计规定。为保证进洞安全需求，在进洞处范围内设置钢拱架，具体榀数根据进洞围堰情况确定。周边眼运用导爆索完成起爆与传爆，而其他眼与导爆索依托非电毫秒雷管进行引爆，这种雷管依托电雷管起爆。炸药运用的是2号硝铵炸药，遇到渗水时采用乳化炸药。

5、IV、V类围岩开挖支护

5.1超前地质勘探

超前地质勘探是了解IV、V类围岩的构成及基础结构的重要方式，在超前勘探的基础上，能够获取尚未开挖岩体的体质情况，为支护方式的选择提供依据。勘探过程中设置朝前钻探孔，采用SGZ-mA型地质钻机钻孔，孔径根据情况大于54 mm，孔长15~30 m，从钻探孔中获取岩芯，通过试验的方式了解岩芯的岩性、力学性能以及结构，分析围岩的构成。同时，采用抽水试验的方式了解水文资料，避免施工过程可能出现的涌水、坍塌等不良事故。

5.2施工方法与质量控制

当IV、V类围岩断层破碎带内充填软塑状断层泥或特别松散的颗粒时，需要设置超前支护。利用锚杆或管棚进行超前支护，在确保围岩稳定的情况下，开展分层开挖。开挖过程中做好监督与管理，采用分部支护和分布开挖等方式，提升施工安全。施工过程中要严格控制爆破用药量、爆破深度等参数，不能为了追求工程进度而忽略质量管理。

6、结语

综上所述，随着时代的发展，人们对电力资源的需求量越来越多，对此，水利水电工程的数量也在逐渐增多，这对于促进社会的进一步发展具有积极意义。但对于水利水电工程施工建设而言，确保引水隧洞洞挖施工合理也尤为必要，其是确保水利工程有效发挥作用的基本内容之一，因此，施工单位也有必要加强一些方法、要点的研究，从而为水利水电工程的持续发挥作用提供基础保障。

参考文献

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[2]张生林.水利水电工程引水隧洞洞挖施工方法[J].农业科技与信息,2021.

[3]姜涛.水利水电工程施工中隧洞钻孔爆破关键技术[J].2021.

[4]丁建军.水利工程引水隧洞开挖及支护技术探析[J].中国周刊,2020.