水利工程隧洞施工技术综述

肖俊聪

（惠州市水务工程质量安全监督站，广东 惠州 516003）

水工隧洞是穿山开挖建成的封闭式输水或泄洪通道，属于非露天作业，易受施工环境和地质结构的影响，隧洞施工难度大，安全性要求高。隧洞施工技术包括隧洞开挖施工技术，锚杆支护施工技术，混凝土衬砌技术等；在隧洞施工前，要根据实际情况来确定合适的施工技术以及支护技术，保证工程进度与施工质量，避免出现质量问题和安全问题。

1 隧洞施工开挖技术

隧洞施工开挖作业有两种，一种是全断面开挖施工，另一种是导洞开挖施工。以新奥法为理论支撑，隧洞开挖的施工作业要基于围岩种类以及底层的稳定性来选择施工技术类别，供选择的有全断面开挖施工方法、支撑法、台阶开挖法等施工方法，当隧洞高度较高的工程开挖作业时应选用台阶开挖施工法。

1.1 全断面开挖施工技术

全断面开挖施工技术适用于围岩情况较好的开挖段。开挖区域的岩石较为坚固，可先采用一次性钻爆施工的形式对开挖点进行隧洞开挖作业，然后进行支护作业。选用这种施工技术的工程，完成速度比较快，能够加快水利工程隧洞施工的效率，能在保证施工质量的前提下，合理控制施工周期。

1.2 导洞开挖技术

导洞开挖是在隧洞断面基础上进行导洞挖掘，同时还要逐渐扩大导洞的断面尺寸和规整导洞的整体形状。导洞开挖技术在施工方面较灵活，根据采集到的施工前方地质特点，为后期隧洞在排水、不良地质处理等作业方面提供便利条件，让隧洞有良好的通风效果。

1.3 锚杆支护技术

锚杆支护是指用金属件、木件、聚合物件或其他材料制成杆柱，打入地表岩体预先钻好的孔中，利用其结构形成悬吊效果、组合梁效果、补强效果，以达到支护目的的方法，通常在输水隧洞混凝土衬砌施工作业前完成。因隧洞开挖方式不同，支护方式也不一样，围岩质量好，直接锚杆挂设钢筋网片后，喷射混凝土；当开挖的岩石土、土层或者断面的稳定性比较差时，应当采用随机锚杆或超前锚杆的方法进行隧洞支护作业后，展开混凝土衬砌支护作业。

1.4 混凝土衬砌技术

衬砌是使用钢筋混凝土等材料，沿着隧道洞身周边建筑的永久性支护结构，以防止围岩变形或坍塌。要做好施工前勘测作业，掌握施工岩石属性后，才能开展混凝土衬砌作业。当输水隧洞水平收敛速度、拱顶位移速度等影响因素能满足混凝土衬砌的要求，并且支护表面无明显裂缝时，才能开展衬砌施工。混凝土衬砌施工连续浇筑时，混凝土质量的控制是关键因素。在灌注作业时，灌注速度要恰当，完成边墙混凝土灌注作业后，再进行拱顶混凝土灌注作业。

2 施工安全保证措施

在隧洞建设施工中，最常见的事故是塌方，尤其在断层等复杂地质段施工时。若出现不良地质，最重要的是解决围岩坍塌和衬砌沉陷的问题。

2.1 塌方事故的防范

为了避免塌方事故的发生，首先应做好地质勘探分析等准备工作，根据实际情况制订施工方案。根据施工中实时观测情况，分析岩体地质结构和地下水的相关变化规律，及时调整和完善设计方案。

一是做到勤观测，定期分析现场的工程地质及地下水的变化情况，根据变化规律及时制定和调整施工工艺。

二是不良地质段实行短开挖，在岩层状况差的开挖段，应适当减小开挖进尺，衬砌支护应紧随作业面快速施工，在作业技术手段上采用多爆点，弱爆破方法，以便得到规整断面，保证初期支护质量。

三是进行强支护，强支护是指在施工中使用小导管注浆、长管棚及格栅拱等方法，对洞身及周边进行强支护。强支护是预防塌方的主要措施，而及时支护又是避免塌方的重要方法。

2.2 塌方处理措施

地下隧洞工程产生塌方的原因是非常复杂的，通常都是由多种因素混合而成，因此解决的方式各有不同，需要视情况而定。通过总结施工研究经验，得到通用规律，减小施工损失，常用的几种塌方处理方法见表1。

表1 塌方处理的常用方法

3 结语

隧洞施工是一项复杂的且易受外部环境影响的施工过程，合理选择施工工艺对施工过程的质量和安全起着非常重要的作用。