农田水利工程中隧洞饱和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

农田水利工程中隧洞饱和土洞段施工方法

■牟 景

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃 兰州 730030）

现阶段，我国隧洞的施工已经成为时代发展的必然，所以，需要加大对隧洞施工处理的重视程度。文章就农田水利工程中隧洞饱和土洞段的施工进行论述，通过对隧洞的开挖施工要点以及影响因素的分析，找到科学有效的施工办法，提高我国隧洞饱和土洞段的施工质量以及施工效率，依据隧洞的实际地质状况，进行方案的制定，选择合理的施工办法，降低施工各项费用的支出，提高隧洞施工的经济效益。

隧洞；饱和土洞段；施工

农田水利工程施工时，隧洞饱和土洞段需要考量该隧洞周围的土质，对土质进行勘测，了解地基。在进行开挖处理的过程中，隧洞的顶部和周围的承受力相对来说比较集中，所以其应力也比较大，这就很容易使得隧洞的结构不稳定，缺乏一定的安全性。对此，施工单位需要对隧洞的地形进行考察，依据地形来选择科学合理的施工方式，以此来保证隧洞不会发生比较明显的形变，隧洞的顶部也不会发生下沉的现象，在保证施工人员人身安全的前提下，加快施工的速度。

一、工程概况

为了能深入的探究农田水利工程中隧洞饱和土洞段施工的方法，以我国某一工程案例进行隧洞的施工方式的讲解。该隧洞的主要功能在于供水，总体的干渠大致被标为三条，其分别为八号、九号、十号。隧洞的周围岩石以及土质呈现饱和的状态，其地下水位和隧洞顶部之间的高度差大约为5～38m，其隧洞饱和程度大约在99%左右，上下浮动不超过1%，该隧洞内的水流程度比较稳定，所以在进行隧洞饱和土洞段的施工时，需要选择出一个科学合理的施工方式。该隧洞在实际的施工处理过程中，是从地质状况方面对该工程的施工性质进行的考量，利用关联流动法则等，先对隧洞的施工方式以及实施状况进行模拟，再进行科学的计算[1]。考量施工前后以及过程中，隧洞的稳定程度，如果隧洞周围的岩石强度比较若，那么在开挖的过程后，就需要注意隧洞的应力降低区域的位置，避免隧洞沉降甚至发生坍塌的现象，对其地质状况的适应程度进行综合性的分析，尽可能的降低隧洞施工的风险，利用护盾对周围的岩石进行封闭处理。

二、隧洞饱和土洞施工方法

（一）施工方法的选择

在农田水利工程中对隧洞进行施工时，首先就要对施工的重点内容进行确认，对周围的岩石变形程度进行科学有效的管理和控制，依据对岩石变形程度的控制情况进行隧洞施工方式的选择，对一些IV级的黄土围岩，可以进行喷锚、弧形导坑法等作业，因为这类围岩的埋设程度比较深，强度也比较大，比较容易成型，可以在相应的时间内来确保围岩施工的稳固性。对于一些V级围岩的隧洞，需要进行CRD法的处理，这种土质的稳定性比较弱，该土质在受到外界干扰时，其自身的应力会重新进行分布，甚至隧洞的上部岩石会产生破裂的现象，隧洞的顶部也及其容易出现不牢固的现象，想要保证岩石可以顺利的开挖，就需要不断的控制其开挖的断面，尽可能的缩小其断面的面积。[2]

（二）隧洞饱和土洞段施工方式的种类

1.弧形导坑法。这种施工方式主要对隧洞进行分割处理，将整个隧洞分置成四个部分，分别对这四个部分进行施工，选择一个合理的开挖方式，在进行支护的处理，构建一个支护的整体，降低施工作业的循环处理时间，要始终保持由简单到复杂的处理工序进行作业，利用环形导坑对隧洞的顶部进行处理。在开挖过后，用掌子面进行高压的处理，这种隧洞处理方式的内容比较简单，操作起来也比较简便，能更好的利用开挖的时间以及空间，提高整个处理过程中所需要用到的机械设备的使用程度以及效率。次方法施工处理的速度也较快，但是这种施工方式也存在着一定的缺陷，该施工方式对隧洞围岩的破坏程度比较大，会在一定程度上对其产生扰动的现象，整体应力相对来说比较集中，比较容易使得隧洞顶部发生沉降的现象，进而导致整体隧洞的结构缺乏一定的稳定性。

弧形导坑法的工艺流程：首先，相关的施工人员要对该隧洞的周围地质情况进行考察以及测量，在进行放样处理，然后对隧洞进行监督测量，尽可能的控制其沉降，并将沉降调控在10～15cm之间；对上弧导进行施工时，在隧洞拱部的规定范围内进行导管的处理，控制浆液的强度，若其达到相关的要求时，再进行机械设备或者人工的开挖处理，开挖的高度进行管理和调控在5m左右，对上台阶等长度也要进行管控，除此之外，在实际的开挖处理过程中，还要做好相应的架设钢架以及厚度的设计工作等；最后，要对隧洞的右侧下面和左侧中间的位置进行开挖施工，考虑好承载力的大小，控制好左右施工的距离。[3]

2.双侧壁导坑法。双侧壁导坑法采用的原理是“化整为零”，利用了临时的横掌和隔壁把整个隧道9个分布施工的小洞室。并通过小洞室形成一个封闭的环形支护体系。双侧壁施工是从上而下的进行支护，步步成环的进行封闭，并且对隧道周围岩石的扰动和沉降小，是一种最为安全的开挖方法，但由于施工的步骤繁琐，施工的速度很慢，作业面多对施工的影响很大，并且不利于机械化的作业。在拆除支护时也存在着一定的安全隐患，工程的造价也比较高。

双侧壁导坑法的施工步骤：双侧壁导坑法首先也是进行测量放样，在来根据测量分析的数据把沉降控制在20～25cm。对台阶上的两侧进行开挖，初喷4cm厚的混凝土，然后架立临时钢架、挂设钢筋网、施做锚杆、锁脚锚杆等。

三、结束语

农田水利工程施工中，隧洞饱和土洞段的施工方式众多，但在实际的隧洞处理过程中，需要对实际的施工情况进行实地考察，选择准确的施工方式进行处理，提高施工的效率以及质量，同时还要对隧洞周围的岩石分布情况进行调查和分析，严格管理并控制其沉降的程度。提高相关施工人员的专业知识和技能，加快整体的施工速度，用最短的时间来完成相应的隧洞施工内容，保证施工人员的安全，提升隧洞的质量，让隧洞可以始终保持一个稳定的运行状态。

[1]苏凯,崔金鹏,张智敏.隧洞施工开挖过程初次支护时机选择方法[J].中南大学学报(自然科学版),2015,(8):3075-3082.

[2]程洁铃,段亚辉,刘琨.温度裂缝对水工隧洞安全运行的影响分析[J].中国水运,2015,(8):332-334.

[3]刘志维,田凤兰,刘宝印.某大型输水隧洞工程防水设计与施工技术[J].中国建筑防水,2015,(17):31-34.

（编辑：王骏杰）

牟景，1975年生，男，甘肃会宁人，工程师，主要从事项目管理工作。