水利水电工程引水隧洞施工方法思考

2022-09-21 16:45:18 来源:写作指导

摘要:文中以水利水电工程为例,对有关引水隧洞洞挖方法加以分析,并依据实际情况提出了具有针对性的管理手段,既要满足当前地区的地质条件需要,同时还能符合施工单位自身的经济建设需求,确保整体施工质量达到相关标准。

关键词:引水隧洞;洞挖;施工质量

1工程概况

泉州市引调水工程满足III类工程需求,本引调水工程涉及隧洞施工。输水隧洞所涉及的线路满足9.8km的施工长度要求,在进行隧洞的挖掘时,以3.2m作为主要的开挖洞径,底宽方面以2.6m为标准,衬后洞径达到了2.4m。在输水管道方面,为了确保管道的直径能够满足调水工程需求,则将其管径控制在2.0m。从工程量参数来看,该引调水工程所涉及的土方开挖面积为38832.66m2,土方回填面积为10822m2,石方洞挖的施工面积为92165.15m2,砼施工面积为26214.65m2,钢筋制安的总重量为752.84t,共涉及的安装管道长度达到了362.4m。

2地质、施工条件

2.1地质条件

由于受到本次引水工程的地质影响,在开展隧道施工时,所涉及的围岩大体都是II类或者是III类。在内山管道的设计与管理中,则要参考本次所涉及的地质条件因素,通过应用花岗岩或者是粉质黏土来实现对基础管道的布设[1]。在这一过程中,需要注意的是,内山管道所选用的花岗岩材料大多是以弱风化或者是全风化为主,以确保后续工作能够顺利开展。在整个工程中,有关内山到隧洞之间的II类围岩,长度为512m,约占整体的一半,而在III类围岩上,则是以201m为主要参数,占据整体的两成。在进行隧洞区域施工过程中,由于该区域内部的岩石性质相对坚硬且密封性较强,因此能够有效提高围岩本身的稳定性,降低局部差异所产生的不利影响,避免在施工作业中,施工人员自身的生命健康安全无法得到有效保障。

2.2施工条件

泉州市引调水工程涉及外环公路,并与国道G324线路有着极为密切的联系。为了确保整个工程能够顺利开展,施工单位在进行引调水工程建设中,需要依照实际情况进行施工内容的调整,并选用合理的施工手段完成相应的修建工作,同时还要避开与其他工程之间的交错施工,明确施工时差,做好安全防护工作,以此来确保整个工程能够顺利开展。同时。施工单位还要依照实际情况完成施工便道的工作,这样不但能够有效提高工程的应用质量,对于施工单位自身的经济发展也会产生积极的促进作用。

3施工机械与施工方案

3.1设备选型

要确保隧洞洞挖施工工作的顺利开展,施工单位在选用设备时,需要参考相应的选型原则,详细情况如下:

(1)配备选型。良好的机械设备性能必须满足施工单位的工程施工需求,并起到成本管控的作用。工作人员在开展机械设备管控时,需要以灵活性、能耗性、安全性以及环保性为主,通过对工程参数的调整来完成施工进度的控制,进而确保后续工作能够顺利开展。

(2)设备数量。设备数量的选择关系到施工单位的后续养护强度与成本支出,数量过多,会出现设备空余的情况,导致资源浪费,影响施工单位自身的经济建设需求,数量太少,会导致整个工程无法顺利开展。为了避免类似的情况出现,施工单位在进行设备数量管控时,应对整个工程的周期施工强度加以分析,并依照自身的经济情况完成相应的配备工作,提高设备使用的完好率与可靠性,加强对相关能力储备系统的管控,这样不但能够有效提高施工效率,同时还能确保后续工作得以顺利开展[2]。

(3)应用条件。施工设备需要符合当前隧洞工程的建设需求,因而在选择设备类型时,既要避免出现单一化,同时也要方便维护工作。从保养与管理角度进行分析,提高设备的应用效率,避免在应用过程中发生较为严重的问题,以确保整个工程能够顺利开展,施工人员的生命健康安全也能够得到有效保障。比如说,在选用钻孔设备以及爆破设备时,便要依照不同项目要求进行型号规格的选择,详细情况如表1所示:

3.2施工方法

本次工程是以引调水为主,参考其特点内容,施工单位在进行洞身施工时会涉及七个工作面的开挖工作,相应的工作口也会达到四个,大多都会集中在不同工作口的上下游区域,以确保后续工作能够顺利开展。同时,为了提高整个工程的安全性与可靠性,施工单位还会在有关支洞结构上进行洞身开挖工作,制作备用工作面,从而满足水利工程的建设需求。在进行开挖的过程中,施工单位需要明确不同围岩所对应的施工方法,在应对III类围岩施工管理时,需要以全断面法为主,通过光面爆破的方式来进行开挖工作。而在进行隧洞工程建设中,则是以新奥法为主,依照工程内容开展双向掘进工作,针对出口区域或者是竖井区域进行内容上的挖掘,以此来完成相应的工作内容。同时,施工人员还要针对实际情况进行打眼处理,依照整个区域的围岩特性,掌握节理的裂隙情况开展相关的分布工作,从而来完成隧道内部所参考的爆破数据,并与专业人员进行方案内容的调整,通过光爆方法来开展相应的爆破工作,在不影响装药参数的前提下进行成面处理,以确保整个隧洞工程能够顺利开展。对于钻孔工程而言,钻孔质量的控制工作极为重要,想要确保成孔工作能够顺利开展,则需要施工单位提前做好眼位的部署,并将炮眼加以精确化应用,整个过程所涉及的误差数值不能够超过20mm,倘若发现问题,则要及时修正[3]。此外,在进行光爆孔的设计与调整中,要使其与二圈孔呈现为互相平行的状态,在这一背景下,相应的光爆抵抗线厚度能够达到最低标准,有关隧道的轴线内容也会与炮孔产生平行的演变趋势,进而确保后续工作能够顺利开展。

3.3施工流程

(1)测量放线。其作为洞室开挖工程的核心内容,需要依照实际情况进行精准管控,以此来确保工程质量能够满足相关标准。在本文所提到的引调水工程中,则是以全站仪为基础,通过合理的手段来完成激光导向仪的应用工作,这样不但能够有效提高施工内容的整体质量,同时还能够对钻孔孔位进行有效把控,降低风险因素的干扰,最终使得工程的精度能够达到预期标准,这样不但能够有效提高施工单位对整个隧洞工程进度的管控能力,还能够依照导线点的设计要求完成三角高程的设立,避免出现工程高程精度存在误差较大的问题。

(2)钻孔质量控制。当施工单位在开展钻孔设计存在问题时,便会使得整个工程质量受到不利影响,产生超欠挖的问题,以至后续工作无法顺利开展,施工人员的生命健康安全也很难得到有效保障。为了避免类似的情况出现,施工单位在进行爆破设计与孔深施工时,需要加强对孔位偏差的管控力度,尤其是在挖槽孔方面,更要严格遵守相关标准,明确轮廓线的分布情况,结合实际内容进行线路的调整,同时还要提高对钻孔孔距的控制力度,以此来确保质量监督工作能够顺利开展[4]。

(3)装药连网爆破与质量控制。炮孔质量是整个工程设计中不可或缺的重要内容,关系到最终的爆破质量,并与引水隧洞洞挖施工方法有着极为密切的联系。施工单位在进行工程施工前,需要对炮孔的整体质量加以分析,确认无误后再进行后续操作,在这一过程中,需要严格遵守相关标准,以保障人员的生命健康安全。为了避免对周边环境产生稳定性的破坏,施工单位在开展爆破工程施工时会以药量控制为主,明确联网装药的爆破需求。在这一过程中,施工人员需要以光爆孔的施工方式进行间隔装药,并利用相应的导爆管来完成起爆网络的构建,在确认无误后才能够开展后续的工作。对于隧洞工程来讲,爆破作业的施工难度相对较高,要求较为严格,考虑的内容较为复杂,即便是完成工程布设之后,也要对施工人员进行相应引导,使其能够撤离到其他区域,避免影响相关人员的生命健康,一切准备就绪后再开展相应的爆破工作,从而来完成相应的施工工作。

(4)通风除尘工作。等到完成爆破工作后,由于爆炸所引发的土体破碎会使得整个区域相对混乱,为了避免对后续工作产生较为不利的影响,施工单位在开展爆破工作后需要对现场进行除尘与通风处理,清除产生的残渣,并选用合适的轴流风机来开展相应的排烟工作,利用喷淋系统来降低灰尘的影响。在此之后,施工单位便要对整个区域进行安全性检测,在爆破工作之后,周边的地表环境以及山体都会受到一定程度的冲击,贸然施工很容易会使施工人员的生命健康安全受到较为不利的影响。为了避免类似的情况,需要施工单位依照安全爆破的相关标准完成后续的处理工作,进而有效提升施工质量。

(5)锚喷支护工作。支护工程是隧洞建设中不可或缺的重要组成部分,同时也是施工人员安全的重要保障手段。对施工单位而言,在进行工程建设的过程中,需要依照实际情况进行岩体的管控,对存在不稳定现象的岩体进行锚喷支护处理,有效提高整个工程的支护等级,强化隧洞施工的安全性,在此之后,便需要施工人员依照钻孔的布设顺序完成浆液的注入工作,使其达到孔底之后,再进行杆体的安装工作,为了提高杆体的稳定性与避免出现浆液流失的情况,还要对整个孔洞进行封堵处理,这样不但能够有效提高整个支护工程的稳定性与安全性,同时还能够对围岩结构产生固定作用,以确保后续工作得以顺利开展。

4结论

综上所述,本文所研究的工程地质环境与施工环境复杂,施工条件苛刻,应用科学有效的施工技术并做好施工管理,对保障工程进度和质量具有重要的意义。

作者:沈文海 单位:甘肃省水利水电工程局有限责任公司