引水隧洞施工技术浅析

□ 周毅力（贵州省安顺市水利建设管理中心站）

0 引言

水利建设是我国重要的基础设施工程，其建设能够有效地利用水资源，达到除害兴利的目的，对整个社会生产具有非常重要的作用。但是水利工程建设相当复杂，涵盖众多方面，例如分为引水隧洞、输水隧洞等方面，因此，在水利工程建设时，必须要针对不同方面，采取科学的施工技术，进行针对性的施工。文章以水库建设中引水隧洞环节为要点，论述其具体施工技术。

1 工程概况

安顺市“引千入虹”水利工程是本市“十一五”期末动工建设的一个重点水利工程。项目位于安顺市西秀区和开发区，该项目是通过工程措施将千峰河的地表径流引入安顺城区贯城河上游东支流上的虹山水库。工程涉及千峰河及木档河、洋平河，可利用集水总面积为91 km2。通过改造1.41 km引水渠（猫猫洞总干渠）、新建1.22 km的引水渠和开挖8.85 km的引水隧洞(设计断面为：底宽2m，直墙段高1.62m，拱高0.61m，水深1.39m，流速1.08m/s，最大引水流量3m3/s)，枯水年可将千峰河1.53亿m3的余水量引进虹山水库。

2 引水隧洞施工关键技术

2.1 引水隧洞开挖施工技术

引水隧洞开挖时引水隧洞施工的首要环节，也是重要的环节。其施工工序为：施工准备（爆破试验）→测量放线→布孔→钻孔→验孔→装药堵塞→网络连接→起爆→爆后安全检查→清理掌子面→出碴→地质编录→锚喷支护→下一循环施工（调整爆破参数）隧洞开挖全部采用中间直线掏槽，全断面掘进的方法施工，开挖边线采用光爆成型。开挖施工利用钻爆台车采用YT28型气腿钻钻孔，钻孔孔径、孔深必须要依据设计中确定的爆破参数进行。炸药采用2#岩石铵锑炸药，掏槽形式采用单空孔菱形。掏槽孔及主爆孔采用底部集中装药结构，利用非电毫秒导爆管联网起爆，周边光面爆破为减小对开挖面的破坏，采用间隔装药结构，利用导爆索联网起爆。爆破后，首先由炮工和安全员对爆破作业面进行安全检查，如发现哑炮必须及时处理，发现危石及时清撬清除，经检查确保施工面安全后，方可解除警戒，继续进行施工。爆破后石渣采用挖装机进洞装碴，装五征拖拉机（自卸车）运至监理工程师指定弃碴场。洞室开挖严禁欠挖，超挖在规范允许范围内。

2.2 引水隧洞施工中锚喷支护

2.2.1 关于锚杆施工

引水隧洞开挖以后即要进行锚杆施工，在该工程中关于锚杆施工采用砂浆锚杆，且实用“先注浆，后插锚杆”的施工方法。其工艺流程为：施工准备→放样布孔→钻孔→清孔验收→砂浆拌制→注浆→安装锚杆。引水隧洞围岩类别为Ⅲ-Ⅳ，引水隧洞开挖后，根据揭露围岩情况选择支护方式，设计Ⅲ类围岩挂网锚喷支护，Ⅳ类围岩一次支护为挂网喷锚。Ⅲ类围岩设计支护采用挂网喷C25混凝土，厚度10 cm，采用φ6钢筋网，钢筋网间距20 cm×20 cm，锚杆为Φ22钢筋，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。Ⅳ类围岩设计支护采用挂网喷C20混凝土，厚度10 cm，采用φ6钢筋网，钢筋网间距20 cm×20 cm，锚杆为Φ22钢筋，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。根据围岩情况确定锚杆孔位并做出标记，开孔允许偏差为100mm。锚杆采用YT28凿岩机钻孔，锚杆的孔轴方向垂直开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应>450。

2.2.2 喷混凝土施工

喷混凝土施工是引水隧洞施工工程中的重要环节，其具体施工要在锚杆以及钢筋网经检验合格后进行。具体的施工，要注意以下要点：喷射混凝土前，做好受喷面的地质描述，对喷射面进行检查和清理，清除开挖面飞浮石、危石、墙角石渣和堆积物，在受喷面设置控制喷层厚度的标志，可采用钢筋头。设计喷射混凝土为C20混凝土，喷射厚度为0.10m。混凝土采用JZC350搅拌机搅拌，混凝土搅拌时间≥120 s，拖拉机运输至施工洞内搅拌。混凝土采用PZ/6型混凝土喷射机施工，喷头与受喷面垂直，并保持0.60～1m的喷射距离，喷射混凝土作业分片分层一次进行，喷射顺序自下而上。采用分层喷射混凝土时，分层厚度为5 cm，后一层混凝土在前一层混凝土终凝后进行，若终凝超过1h后施工时，应先用风水清洗喷层面。两次循环作业的喷射混凝土应有200mm搭接长度，搭接长度的起伏控制在允许范围内。喷射混凝土表面应平整，平均起伏差控制在50mm以内；喷射混凝土的回弹率，边墙≤15%，顶拱≤25%。喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至开挖放炮时间≥3 h。

2.3 引水隧洞工程排水技术

2.3.1 引水隧洞施工排水

在引水隧洞的施工中，必须要做好排水工作，首先是关于施工排水，主要包括施工废水和洞内渗水、漏水。在引水隧洞洞内设2.50 kW潜水泵抽排洞内渗水及施工废水，施工过程中根据洞内实际情况，可在底板一侧设置临时排水沟或增设排水设备，以满足施工期洞内排水需要。

2.3.2 引水隧洞结构排水

在整个引水隧洞工程排水中，还应当进行结构排水。引水隧洞围岩为Ⅲ-Ⅳ类岩石，洞内结构排水根据地下水发育程度和开挖后地质揭示情况进行相应处理。若洞室边墙、顶拱岩石开挖面出现渗水或漏水，根据渗水或漏水量大小，喷射混凝土施工前，在渗水点设置Φ30PVC管引排，排水管安装后进行喷射混凝土作业；若喷射混凝土后发现渗水点，采用风钻在渗水处钻孔，安设排水管引排。

3 引水隧洞施工保障措施

3.1 施工质量保证措施

引水隧洞的施工是水库建设的重要组成部分，其对于群众的生活生产具有非常重要的现实意义。另外，引水隧洞施工质量对社会生活生产具有直接的影响，必须要确保其质量，否则会给群众生命财产带来严重的危害。所以，该工程施工中重点抓好质量控制要点，确保了工程的最终质量。具体的质量控制要点有：锚杆孔位开孔允许偏差≤100mm。引水隧洞工程用原材料经检验合格后方可使用。混凝土配合比必须通过试验，配合比满足设计技术指标和施工要求，经监理工程师审批后方可使用。混凝土配料单经校核后签发，严格按照签发的配料单进行配料，混凝土搅拌时间≥120 s。钻孔孔深、孔距符合图纸要求，钻孔至设计深度进行清孔，将孔内岩粉和积水洗吹干净后，清孔后请监理工程师验孔。喷射混凝土前，做好受喷面的地质描述，对喷射面进行检查和清理，清除开挖面飞浮石、危石、墙角石渣和堆积物，在受喷面设置控制喷层厚度的标志，可采用钢筋头。喷头与受喷面垂直，并保持0.60～1m的喷射距离，喷射混凝土作业分片分层一次进行，喷射顺序自下而上。采用分层喷射混凝土时，分层厚度为5 cm，后一层混凝土在前一层混凝土终凝后进行，若终凝超过1 h后施工时，应先用风水清洗喷层面。

3.2 施工安全保障措施

在任何一个工程的开展之中，必须要将安全作为工作的出发点与落脚点，为施工制定完善的安全保障体系，确保工程安全。该工程为了落实安全施工，认真落实安全制度。贯彻“安全第一，预防为主”的方针，本着“安全生产是企业永恒的主题”的原则，严格执行国家制定的安全生产的方针政策及现行的有关安全技术规程、标准，严格安全奖惩规定，做到有章必循，确保施工安全。认真执行以下安全生产制度：安全生产责任制、班前安全生产讲话制、安全技术交底工作制、临时设施检查验收制、安全操作挂牌制、安全生产奖惩制等。

4 结语

总之，引水隧道施工是水库建设的重要组成部分，其施工质量直接影响到水库的使用功能。因此，在具体施工中必须要重视相关技术的应用，并注意采用科学的保障措施，从而保障施工质量。

[1]袁永定.天花板水电站引水隧洞施工技术[J].水力发电,2011(06).

[2]秦庆红.海甸峡水电站库区薄济渠进水口引水隧洞堵漏工程的施工技术[J].水电站设计,2009(02).

[3]吕桂珍.超前管棚在浅埋隧洞施工中的应用[J].农业与技术,2008(02).