引水隧洞施工技术浅析
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引水隧洞施工技术浅析【摘要】近年来,随着我国经济建设的快速发展,我国基础设施建设也呈现出逐步改善的趋势。
特别是在水利设施的建设中,所呈现出的主要特征就是水库建设项目的数量越来越多,而且建设范围也逐渐扩广变大,同时建设项目的结构也越来越复杂。
在水利设施建设中占据了很大比重的项目就是引水隧洞项目的施工,随着水利工程建设的快速发展,其比例也在不断增加。
本文中就是以安顺市的一重点水利工程--“引千入虹”水利工程为例,对引水隧洞施工技术进行了简要的探析,希望对日后的工作提供一定的帮助。
【关键词】引水隧洞;施工技术;水利工程引言水利工程建设是我国一项基本的基础设施建设项目。
水利项目的建设能够使水资源的利用率获得有效地提高,实现除害兴利,对推动整个社会生产水平的提高具有重要的意义。
但是,需要明确的是,水利设施建设由于涉及到多个方面的内容而呈现出的一种极为复杂化特征,比如在水利工程建设中涉及到的输水隧洞以及引水隧洞等多方面的具体问题。
所以在具体的施工建设中,就需要针对具体的施工内容来采取具有针对性的施工技术,确保施工的正常进行。
1 工程概况介绍“引千入虹”工程是安顺市在“十一五”期间开始投建的一个重点水利项目。
这一水利工程位于安顺市的开发区和西秀区,建设这一项目的目的就是成功的将千峰河的地表径流通过采取措施引入到虹山水库。
2 引水隧洞的施工技术探析2.1 隧洞的开挖在引水隧洞施工技术中的最重要的也是首要的一大环节就是引水隧洞的开挖。
引水隧洞的开挖工作的一般工序就是:前期的施工准备(需进行爆破试验)____放线测量____孔的布置____钻孔、验孔____通过装药进行堵塞____网络链接--起爆____起爆后的安全检查____出碴____地质的编录--锚喷支护____下一循环的施工(需要将爆破的参数进行重新调整)。
在隧洞的开挖工作中,需要采用的施工方法就是“中间直线掏槽、全面掘进”的办法,边线的开挖利用的是光爆技术进行成型。
浅析引水隧洞衬砌混凝土施工技术措施摘要:介绍了小断面输水隧洞现浇钢筋混凝土衬砌施工工艺和技术要点,通过合理设计混凝土配合比来解决不良水文地质条件下的隧道施工的质量控制,文章结合工程实际情况谈一谈具体的施工方法,对今后类似工程的施工具有借鉴意义。
关键词:水工隧道;衬砌;施工某引水供水工程平地隧洞设计净空为Φ3.0m圆形断面,。
按围岩类别不同,衬砌厚度分为Ⅱ级围岩30cm配单层钢筋,Ⅲ级围岩40cm配单层钢筋,Ⅳ级围岩40cm配双层钢筋,Ⅴ级围岩50cm配双层钢筋。
因该隧洞为过水有压隧洞,设计时考虑到围岩与衬砌共同受压,因此,衬砌浇筑质量很重要。
一、施工难点分析①此工程为过水隧道,混凝土表面受水流冲刷、侵蚀作用较强,整个衬砌结构常年处于饱水状态,且设计使用寿命较长;整个工程穿越较多不良水文地质与工程地质条件地段,隧道所在区内普遍有地下水,地表径流、潜水、承压水,尤其是几处破碎带更是地下水富集带,且隧道大部分位于地下水位线以下。
这就要求混凝土具有良好的抗磨性、抗渗性及耐久性。
在施工中应重点防止蜂窝、麻面等质量通病的产生,通过合理设计混凝土配合比并采取适当的施工工艺控制混凝土裂缝的生成,做好隧道防排水系统设计和施工,避免渗漏水现象。
②由于混凝土衬砌台车为封闭式结构,仅在台车的底部及拱腰位置开有若干工作窗方便振捣,仓内空间狭小,内层钢筋密集,施工人员无法进入仓内振捣,尤其是顶拱部位振捣难度更大,如果发生漏振,导致混凝土结构不密实,将严重影响结构物的强度、耐久性,甚至造成隧道大面积渗水;施工周期较长,需长时间连续进行混凝土浇筑作业。
为此,除通过改进施工工艺,加强混凝土振捣外,还应从符合施工要求的混凝土配合比设计入手,做好从原材料到混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等整个施工过程的质量控制,提高混凝土拌和物性能,降低施工难度,以提高衬砌结构质量。
二、混凝土配合比设计因本工程采用泵送施工工艺,且振捣难度较大,要求的坍落度(经现场试验以150~170mm为宜)和水泥用量均较大,必须用掺加外加剂的方法来达到既减水又不使混凝土坍落度损失过大的目的,以及添加超细活性掺和料来达到降低水化热、提高混凝土的密实性和抗渗能力及节约水泥的目的。
水利工程中引水隧洞施工技术摘要:引水隧洞施工作为水利工程建设的重点项目,相关部门及单位应清楚认识到其施工技术的重要性,严格按照施工技术标准,有效开展水利工程引水隧洞施工,并加大对其施工技术的创新力度,促进我国水利工程的高效发展。
关键词:水利工程;引水隧洞;施工技术由于引水隧洞施工工序较多,因此本文仅对其影响较大的土方、石方、混凝土、钻孔灌浆四项工序进行阐述,接下来本人会在工作中对具体的施工工序技术进行仔细研究,并在今后的工作中形成总结以论文的方式进行阐述,旨在希望同行业相互借鉴学习。
一、水利工程引水隧洞施工技术分析1引水隧洞开凿技术①全面开凿法。
该方法主要是指一次断面爆破形成的隧洞,等整个隧洞贯通后,可根据施工要求来开展支护施工,该方法在引水隧洞开凿中的应用能够拓宽隧洞的施工范围,加快施工进度,比较适用于围岩坚硬的地质;②导洞室开凿。
该方法主要是指从围岩断面上开始进行导洞,并按照隧洞施工大小及其形状设计的相关要求进行隧洞的开凿,该方式的应用便于工作人员了解隧洞内的地质情况,可有效降低隧洞的排水施工难度。
在隧洞开凿后,再根据施工设计要求在边坡防线,从上到下有层次的进行洞口开凿和支护,若在洞口开凿的过程中出现滑动或开裂现象,可采取放缓坡度的措施来保障边坡的稳定性,另外,洞面应使用土钉进行支护,严格要求土钉水泥砂浆强度≥25MPa,土钉倾斜角度为6—24°。
2引水隧洞排水系统施工技术在隧洞施工前,应有效开展隧洞顶部、洞口及辅助坑口的地面排水工作,可有效避免地表水发生下渗或冲刷的现象,在施工过程中,应对隧洞的出水位置、水质成分、出水量等进行分析,并将分析结果记录下来,从而为隧洞排水施工提供可靠的资料依据。
另外,对于隧洞口及辅助坑口地表水渗透较为严重的位置,应及时进行地表积水的排水工作,对于由上而下的工作面实行顺坡排水,由下而上的工作面可使用抽水机进行处理。
3引水隧洞锚杆施工技术在隧洞开凿工作完成后即可开展锚杆支护施工,其锚喷支护流程为喷—锚—喷,保证所喷射混凝土的厚度应≥4.5cm,锚杆操作应在喷射混凝土操作后的三个小时后开展;不同围岩锚杆钻孔距离位置偏差应≤14.5cm,钻孔深度应控制在5cm左右,且锚杆孔径要比杆体的直径大1.5cm;灌浆管应插到离孔底部5—9cm的距离,并在砂浆灌入后,将其均匀拉出,再迅速将杆体插入孔中,若孔口没有砂浆冒出,则需拔出杆体进行再次灌浆,直至孔口有砂浆冒出。
水利工程引水隧洞施工技术探析摘要:水利工程是我国的重要基础设施,水利工程施工技术对水利工程的影响是主要的因素之一。
因此,本文主要围绕水利工程引水隧洞施工技术进行阐述,并就分析所涉及到的相关细节和要点以及施工技术质量控制措施,以提供相关参考。
关键词:水利工程;引水隧洞施工技术;分析一、水利工程隧洞的特点一般来说,根据现阶段的主要作业情况,隧洞主要分为引水隧洞和尾水隧洞两种。
两种隧洞的类型不同,其作用和功能方面也存在较大的差异。
通过隧洞,能够避免不利地形带来的影响,并实现通过相应路线的目标。
隧洞在运行过程中,冰冻因素对其产生的影响非常有限。
就此来看,引水隧洞具有安全性和方便性的特点。
二、引水隧洞的施工技术1.准备工作引水隧洞开展工作之前必须要做好准备工作。
对施工现场的条件勘查是必须内容,主要是地质以及周围环境情况,并以此为依据制定现场情况蓝图,注明施工要点以及安全施工注意问题,同时加强施工技术方案的制定。
施工过程中,施工技术人员要加强现场安全监督,合理优化资源配置,避免出现资源乱用,人岗混乱情况,确保施工责任落实到每一个施工环节。
为了确保施工安全,应在存在施工危险地方做好安全危险提示标识。
2.开凿技术开凿技术直接影响引水隧洞的质量,必须要做好相关工作。
开凿之前做好机械设备的检验,并根据现场施工条件制定开凿技术方案,确保施工安全有效开展。
一般来说,在施工过程中比较常用的方案是全面开凿法,开凿过程中会用到爆破技术对横截面进行爆破,其目的是确保隧道贯通。
而爆破过程中必须要做好支护施工工作以防止爆破产生的大量能量对隧洞带来的影响。
采取全面爆破方法能够有效缩短工期,从而提高建筑经济效益。
一般在围岩地质较硬情况下采用。
3.排水系统施工技术引水系统施工技术也是水利工程引水隧洞应用的技术之一。
在施工之前,必须要做好引水系统设计工作。
为了确保引水系统的施工质量,因尽量避免在雨天施工。
引水隧洞的排水主要在隧洞的洞口和地面一些区域。
引水隧洞施工技术要点简要分析在水利工程项目当中,引水工程是一项十分重要的内容。
在引水工程当中,隧洞施工技术和水利工程质量之间的关系十分密切,因此得到了我国社会各个领域中相关人士的重视。
笔者依据实际工作经验及相关文献资料的记载,详细的分析引水隧洞技术要点,希望可以在日后相关工作人员对这个问题进行分析的时候,起到一定借鉴性作用,最终在我国社会经济发展进程向前推进的过程中,做出一定贡献。
标签:引水隧洞;施工;技术要点;分析;现阶段1、问题研究背景及意义引水隧洞工程施工场地一般都比较狭窄。
水电站往往都会建设在河流湍急以及群山环绕的位置上,隧洞一般情况下会建设在山体当中,因此工程项目施工空间大幅度减少,因此会出现很多不确定性因素,水电工程施工难度大幅度提升。
如果想要在山体当中安全的完成各项工作,需要对施工现场山体的地质情况形成深入的认识。
最终,因为隧洞施工空间十分狭小,工程施工条件逐渐变差,采光、通风以及除尘等领域当中的需求大幅度提升。
在这些问题的影响下,水电工程施工难度逐渐提升,因此水电工程设计师实际工作的时候,不单单需要考虑到节约工程成本这个问题,也需要考虑到工程项目现场施工环境以及实际需求,以便于可以让各项工作顺利开展。
2、引水工程隧洞施工技术要点分析2.1引水工程隧洞工程开挖技术要点导洞法,导洞法施工安全性比较强,应用到的机械设备体积也比较大,成本较为低下,在掘进机不断发展的过程中,可以使用导洞开挖平行作业方法。
应用机械设备将岩石击碎,但是导洞法的地质条件以及岩性变化适应性比较差。
钻爆法。
钻爆法在引水隧洞开挖环节当中应用,可以让隧洞断面逐步扩大,很多国家应用钻爆法在中硬岩当中开展挖掘工作,将一节节的管道顶进,在实际施工环节当中,需要使用装碴设备完成装碴工作,在需要应用到支护的其概况下,需要将现代岩石力学理论知识作为依据,凭借中小型机械设备完成施工工作,在施工环节当中需要将衬砌和围岩当中是一个整体,以便于可以让后续各项工作得以顺利开展。
水利工程引水隧洞施工技术探析摘要:在现阶段新能源事业和抽水蓄能电站大力开发,因此水利水电事业发展得到有效推动,在国民经济壮大发展的过程中起到关键作用,但是还需重点考虑相关影响因素的存在。
在施工中引水隧洞工程施工质量和外观极易受到多种因素的影响,如地质、气候等,若是在施工中忽视了相关的影响因素,势必降低项目建设成效,还可埋下诸多的隐患。
工程实践中,应该重视隧洞建设安全与高效,这是项目正常开展的前提。
引水隧洞工程涵盖着隧洞开挖支护、隧洞衬砌、隧洞洞口边坡支护、隧洞灌浆等不同的环节,施工的过程必须要格外重视一些有效性问题。
本文主要分析水利工程引水隧洞施工技术。
关键词:水利工程;引水隧洞;施工技术引言近年来,合理开发利用地下水,完善水资源优化配置,将江河湖泊水系互联互通,逐渐引起社会各界的高度重视。
引水隧洞作为水系连通的重要组成,在水利工程施工中具有很强的专业技术,由于其复杂的地质环境,非常有必要深入研究隧洞的施工技术,其施工技术在很大程度上决定了工程的安全性及其投资效益,因此必须总结重点施工技术,积极引进新型技术以保证工程整体质量。
1、水利工程隧洞特点隧洞在水利工程具体施工过程中较为常见,常见的有引水隧洞和尾水隧洞两种,其类型不同,所产生的作用和功能也具有差异性。
隧洞的应用能够很好地对不利的地形条件进行规避,从而通过相应的路线,压力隧洞能够很好地适应水库水位以及水电站引水流量的不断变化。
隧洞在正常运行过程中不会受到冰冻因素的影响。
在对引水隧洞工程进行操作时,具有很好的简便性和安全性。
2、施工方法2.1引水隧洞开凿技术隧洞开凿是整个引水隧洞施工过程中的主要内容,相关人员在对隧洞开凿之前,要对施工区域的隧道情况以及机械设备等各项内容进行调查和分析,在此基础上,科学合理地选择开凿技术,这样才能够保证引水隧洞开凿施工的顺利进行。
在开凿过程中比较常用的一种方法是全面开凿法。
该方法在具体应用过程中会使用到爆破技术,主要的爆破对象是整个横截面,该项操作的进行能够保证隧道的贯通,在爆破过程中,会有大量的能量释放,可能会对工程结构的稳定性造成影响,为了最大限度地避免这种影响,相关人员在开展爆破工作之前,需要进行相应的支护施工,全面开展法在具体应用过程中不需要很长的时间,不会影响工程的工期。
引水隧洞主洞开挖施工浅析摘要:在水利工程中,引水工程是非常重要的。
而在引水工程中,隧洞的施工技术直接关系到水利工程的质量,因此引起了人们的广泛关注。
隧洞施工主要包括隧洞的开挖、支护施工及混凝土的衬砌施工3个部分,每个部分都直接影响到水利工程的质量。
基于此,概述引水工程隧洞施工技术的要点。
关键词:引水工程;隧洞施工;技术要点1 引水隧洞施工注意事项首先,引水隧洞的施工场地比较狭小。
水电站一般都是建设在河流湍急和群山环绕的地方,隧洞一般是建设在山体内的,这使得工程施工空间大大压缩,进而出现了许多不确定的因素,那么水电工程的施工难度就会大大增加。
其次,要想在山体内安全施工,一定要熟悉施工现场山体的地质状况与岩石的情况。
最后,隧洞施工狭小的空间使得工程施工条件逐渐变差,在采光、通风与除尘等方面的需求也大大增加[1]。
这些难点使得水电工程的施工难度逐渐加大,这就要求水电工程的设计师在进行设计时,不仅要考虑到节约工程成本,也要考虑到工程现场的施工环境与需求。
2 引水工程隧洞施工技术要点2.1 隧洞进、出口边坡支护施工技术及测量控制要点隧洞进出口边坡施工对周围环境有一定的影响,所以在对其进行设计时要依据“先进晚出、不刷或尽量少刷坡”的原则,刷坡实质上是在施工过程中人为或利用机械将周围存在的道路或大规模基坑等边坡的倾斜表面整平[2]。
由此可见,施工中刷坡会破坏隧洞进出口周边工程,甚至破坏地质水文环境,为扩大隧洞施工技术的时效性,应严格按照施工原则进行。
通常在设计过程中采用无洞门设计,在客观条件不允许的情况下也会采用斜洞门或非挡墙洞门等施工便捷的形式,这样不仅实现了降低对洞口山体及其他工程设施的破坏程度,而且为后期针对性的维修检查提供了便利条件。
在洞口开挖的过程中要伴随边坡支护技术,若在施工过程中发现不稳定的岩体,要及时对其进行有效支护。
支护主要使用的工具是锚杆,具体使用的锚杆规格视实际需要而定,在必要的时候可以考虑采用技术要求更为严格的混凝土喷浆方法。
浅析引水隧洞施工技术摘要:本文以复杂的地质条件为前提,结合某一隧洞施工过程,讲述在施工过程中应该考虑的各项影响因素,并提出相对的技术指导,确保施工的质量能够,满足设计的需要。
关键词:引水隧洞施工技术一、工程概况某一引水隧洞的长度大约为26km,处于年平均气温为3摄氏度的高寒区,隧洞穿过的岩层复杂,不但会遇到火成岩、沉积岩和变质岩这三大岩类,而且还会遇到煤层,区域间的断裂带、冒水、和高应力等各方面的问题。
光煤层的长度就超过了9km,不同区域间的断裂带存在十几二十处,规模比较大的就有8条,断裂处及其受其断裂影响的地方最窄也有近10m,最宽的地方达到了1000多米;地下水的水位在隧洞上几百米,有些洞段的积水量达到了3万立方米/吨;岩层中有砂岩和花岗岩、泥岩等软硬交错。
入口处的4千米和出口段的2千米采用钻爆法进行施工处理,洞身部分则采用TBM隧道掘进机进行施工,结合施工中的问题难度,计划中的工期为四年半。
结合上面的工程概况可以看出这个隧洞的施工特点:(1)、地势高,也就是海拔位置高。
在高海拔地区施工,有一个特别明显的影响因素,那就是缺氧,因此在施工工作开展之前就要先做好施工器械和施工人员的选择,安排好增氧设备与随从医疗人员。
(2)、工作环境的气温低。
处于高海拔的中纬度地区,冬季会比其他地方要长,气温低,冰冻期也要持续很长时间,地面施工受到的影响比较大。
因此在安排施工时,可以把有些项目安排在夏季或者春季比较温暖的季节进行,合理安排施工进度,制定出有效的防冻措施,保证工程的安全进行,也要保证施工设备和工作人员的安全。
(3)、隧洞的施工线路长。
引水隧洞的施工线路长,支洞施工工作过程比较困难,因此要注意洞内的通风问题和施工材料的运输问题。
(4)、隧洞埋藏深度大。
低下岩层复杂,容易受地质影响发生变化,不稳定,要随时应付高地应力的问题。
(5)、地质复杂。
要随时应对瓦斯、地下涌水和断层的潜在威胁,因此施工时还要有地质预报工作从旁协助,还要有紧急的预案准备,随时应对突发问题,保证施工和人员安全。
引水隧洞开挖施工技术探析摘要:引水隧洞工程洞线长、地质条件复杂、工期紧、海拔高、开挖技术难度大,本文通过对引水隧洞的开挖施工程序和方法做了简单介绍,使引水隧洞开挖施工质量、进度上取得了较好效果。
关键词:引水隧洞;开挖;施工技术1工程概况某工程河床海拔高程3500m~2550m,引水隧洞穿越地层岩性主要为变质砂岩、板岩等,岩体厚度一般150m~350m。
围岩以Ⅲ类为主,部分Ⅱ类和Ⅳ类围岩,少量Ⅴ类围岩。
引水隧洞K10+154~K19+460.85,共计9306.85m,共布置4条施工支洞,其中5#支洞控制主洞里程为K10+154~K12+511,共2357m;6#支洞控制主洞里程为K12+511~K15+594,共3083m;7#支洞控制主洞里程为K15+594~K17+955,共2361m;2引水隧洞开挖施工要点一是土方开挖按图纸要求自上而下进行,不得乱挖或超挖。
无论工程量多大,土层多深,均严禁用爆破法或掏洞取土;二是开挖中如发现土层性质有变化时,及时报请监理工程师批准,修改施工方案及挖方边坡;三是如果在指定的弃土场不能满足弃方要求时,应尽早重新选择弃土位置并修改施工方案报请监理工程师批准;四是当基坑开挖至覆盖层与岩基接触面时,在基坑四周修筑截水墙拦截渗水,用水泵直接抽出,以减少下层开挖中的排水量;五是明渠沼泽带在渠道上游侧3 m外挖排水沟,抽水保持渠道干燥,以保证开挖的顺利进行。
3开挖施工工艺及措施3.1Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖工艺及措施先利用发包方给定的测量控制网点,引入工作面的基准点作为施工测量基点,采用全站仪进行放样。
Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖均采用全断面开挖,手风钻钻孔,周边光面爆破的施工方法,锚喷支护跟进。
掏槽孔及崩落孔采用φ32药卷连续装药,周边孔采用φ25药卷间隔装药,孔口用炮泥堵塞严实,开挖采用非电毫秒雷管起爆、非电传爆网络,周边光面孔用导爆索网络起爆。
爆破后采用WL220扒渣机,18t自卸汽车运渣。
引水隧洞施工技术浅析作者:黄跃辉来源:《科技与创新》2015年第23期摘要:引水隧洞工程的施工是水利水电工程施工中的难点。
在压力引水隧洞施工的过程中,最重要的是在开挖后采用科学、合理的临时支护和永久支护方法。
结合自身的工作经验,浅析了压力引水隧洞的施工技术,以解决施工过程中遇到的难点问题。
关键词:引水隧洞;施工技术;混凝土浇筑;边坡支护中图分类号:TV554 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.23.1441 工程概况笔者曾参与过某水电站引水隧洞的施工。
该电站为低闸引水式电站,装机容量30 MW,引水隧洞全长3 307 m,进口高程999.00 m,终点高程971.50 m,引用流量134.7 m3/s,额定水头25.5 m;采用了马蹄形断面形式,过流断面顶拱半径3.2 m,顶拱半角180°,底板宽6.4 m,过流断面36.56 m2,流速3.68 m/s。
根据隧洞沿线不同的围岩条件,Ⅱ类和Ⅲ类围岩衬砌按照透水衬砌设计,主要目的是减糙,混凝土标号为C25,厚度为30 cm;Ⅳ类和Ⅴ类围岩C25衬砌厚度分别为60 cm、80 cm,全断面固结灌浆入岩4.0 m,每排12孔,排距3.0 m,全断面设置锚筋Φ25,长4.5 m,间排距1.5 m。
各类围岩顶拱均回填灌浆。
2 工程地质引水隧洞洞身段处于泥页岩夹砂岩中,埋深20~80 m。
受断层破碎带的影响,岩石风化严重,极易破碎,隧洞掘进中经常出现坍塌和渗水现象,成洞条件差。
3 施工情况隧洞进口至调压井全长3 307 m,本文选取了最具有代表性、施工难度最大的首段1号洞段来探讨其开挖和衬砌施工技术。
该洞段长938.60 m,隧洞开挖跨度8.00~8.40 m,衬砌后跨度6.40 m。
3.1 施工支洞工程施工工序和方法3.1.1 洞口施工边坡保护在支洞口石方明挖施工中,要及时采取边坡支护措施,以确保开挖边坡的稳定性。
洞口削坡应自上而下进行,严禁上下垂直作业。
3.1.2 施工支洞开挖在确认洞脸边坡稳定及边坡上无危险物后挂口进洞,靠近洞脸处的岩体开挖和起始洞段的洞身开挖要采用浅眼弱爆破方法,以免洞脸边坡因爆破而发生岩体震裂、松动和塌方现象。
为了确保洞口的稳定性和安全性,支洞采取以下施工方案:①施工支洞断面的净空断面为5.4 m×5.2 m,S净=28.08 m2。
②采用2Φ25 mm、L=4.0 m的超前锚杆,环向间距30 cm。
③立格栅拱架的规格为20 cm×20 cm,间距为80 cm,连接筋Φ22 mm螺纹钢,长0.8 m,间距1.0 m。
锁脚锚杆每榀12根,长3.5 m(Φ25 mm螺纹钢)。
④洞口采用Φ12挂网钢筋,浇筑C20砼30 cm锁口。
3.1.3 质量情况经过近10年的时间,只进行了临时支护的120 m长的施工支洞目前仍然较为稳定。
但作为以后的检修洞,建议要尽快采取永久支护措施。
3.2 隧洞主洞洞身开挖3.2.1 开挖方案与工期安排引水隧洞采用城门洞形,开挖底宽7.6~8.0 m,高7.6~8.0 m。
为了便于施工,Ⅳ类和Ⅴ类围岩开挖采用正台阶法光面爆破施工方案,上台阶开挖150 m左右时停止,开始开挖下台阶。
为减少爆破对围岩的扰动,开挖下台阶时,要预留30 cm的保护层,然后人工配合150型挖掘机开挖至设计高程。
Ⅲ类围岩采用全断面光面爆破施工方案。
为确保洞室内开挖的安全,隧洞施工临时支护紧跟开挖工作掌子面进行。
3.2.2 钻孔与爆破钻孔:引水隧洞采用YT-28气腿式风钻钻孔,孔径为42 mm。
爆破设计:引水隧洞开挖采用楔形掏槽方式,周边光面爆破。
Ⅳ类和Ⅴ类围岩部位以及向斜地质构造等特殊部位的爆破采用“短进尺、弱爆破,周边孔加密布置,隔孔装药爆破”的方式,尽量降低单响药量,最大限度地降低爆破震动对围岩的不利影响。
炸药使用的是2#岩石乳化炸药,雷管使用的是非电毫秒微差雷管。
周边孔采用竹片或导爆索分节间隔装药,爆破孔采用柱状连续装药,最后采用砂和黏土的混合物堵塞。
光面爆破参数需通过试验确定,施工中,按照选定的参数总结每次爆破效果,并测量半孔率和轮廓的不平整度。
施工初期,要根据经验公式选定各项参数。
根据相关技术条款,Ⅲ类围岩循环进尺不应大于3.5 m,Ⅳ类围岩的循环进尺不应大于2.2 m,Ⅴ类围岩的循环进尺不应大于1.2 m。
经统计,本工程实际循环进尺如下:Ⅲ类围岩循环进尺为2.2~2.5 m,Ⅳ类围岩的循环进尺为1.65~1.95 m,Ⅴ类围岩的循环进尺为1.0~1.05 m。
出碴:爆破后采用2 m3侧翻装载机装5 t自卸汽车由掌子面运至洞口弃碴场堆弃。
3.3 主洞临时支护3.3.1 典型洞段的临时支护措施隧洞开挖施工采用新奥法,设计支护施工必须及时、快速。
支护的机构型式与掌子面的关系:Ⅲ类围岩不超过20 m 距离,Ⅳ类和Ⅴ类围岩紧跟掌子面。
洞内临时支护形式主要包括锚杆、挂钢筋网、喷混凝土等常规支护形式,Ⅳ类和Ⅴ类岩石较差部位采用钢拱架(Φ25格栅或16#工字钢拱架)、超前锚杆等支护形式。
在实际施工中,为适应地质条件和结构条件的变化,需综合采用各种支护方式,并根据不同的围岩类别选取不同的临时支护参数。
3.3.2 不良地质段的临时支护措施该隧洞主要包含弱风化的砂岩、泥页岩夹砂岩和强风化卸荷的灰岩、泥灰岩夹白云岩,岩石较为完整,以中厚层至薄层状、块状为主。
掘进中,出现了局部掉块、垮塌和渗水、滴水现象,成洞条件差,毛洞在短时间内稳定。
经过地质工程师的复核和监理、业主等各方的现场确认,认定其为Ⅳ类围岩,需采取Ⅳ类围岩的支护措施进行支护。
3.3.3 Ⅴ类围岩段的临时支护措施该围岩以深灰色泥页岩为主,岩体结构松散、节理发育,有渗水、涌水现象;锤击无回弹,浸水后可手捏成团;无自稳能力,松动、变形现象非常严重。
经过地质工程师的复核和各方现场确认,认为其为Ⅴ类围岩,支护措施与“无名沟”段相同,格栅拱架主筋由Φ22螺纹钢筋调整为Φ25螺纹钢筋。
3.3.4 浅埋段的临时支护措施“无名沟”引0+447~引0+518段隧洞围岩属三叠系上统白果湾组地层(T3bq),围岩以深灰色泥页岩为主,岩体结构松散、节理发育,有渗水、涌水现象;锤击无回弹,浸水后可手捏成团;无自稳能力,开挖后松动、变形现象普遍。
地表地貌显现为冲沟,沟心处至隧道洞顶埋深不足30 m。
当地矿场在沟中心建造了一座洗矿池,在地面挖了一个深度超过10 m的坑,用来存放矿碴。
经实地查看,地表洗矿池堆积的矿碴残粉完全呈泥糊状。
如此一来,该段隧洞实际埋深不足20 m,安全隐患突出。
为确保隧洞穿越“无名沟”段的安全,经充分讨论,该段按Ⅴ类围岩施工。
3.4 混凝土衬砌施工3.4.1 混凝土工程施工总体安排引水隧洞混凝土浇筑与开挖工序一样,分为上、下游两个工作面和开挖工序平行作业。
先浇筑底板混凝土,边顶拱混凝土施工紧跟其后。
3.4.1.1 混凝土浇筑工序安排本工程引水隧洞混凝土浇筑施工采用“先浇筑底板,后浇筑边顶拱”的工艺。
引水隧洞开挖、衬砌平行作业如图1所示。
3.4.1.2 混凝土施工工艺流程混凝土施工工艺流程为:①当将上台阶开挖至150 m时,开始挖下台阶;②下台阶开挖完成后即进行C15垫层混凝土施工;③待垫层混凝土达到一定强度后,开始绑扎底板钢筋;④待边底板完成4个以上仓位时,开始浇筑边顶拱混凝土。
至此,底板、边顶拱浇筑各个工序之间就能形成互不影响的流水作业。
3.4.2 砼工程施工3.4.2.1 隧洞衬砌混凝土浇筑方法隧洞衬砌混凝土浇筑方法主要有:①分层、分段浇筑法。
隧洞混凝土衬砌施工采用“先浇筑底板、再浇筑边顶拱”的方法。
边顶拱采用钢模台车施工,相邻浇筑段间采用橡胶止水带连接,洞内衬砌混凝土施工采用循环作业方式。
②底板浇筑方法。
底板混凝土每隔12 m一个仓位,混凝土浇筑严格按浇筑工艺进行。
浇筑时,混凝土由施工支洞洞口混凝土拌和站供料,由4.0 m3 混凝土搅拌车运输至工作面附近,HB60型混凝土泵泵送入仓,Φ50插入式振捣器振捣。
底板浇筑方法如图2所示。
③边顶拱浇筑方法。
边墙及顶拱采用钢模衬砌台车,为方便转弯段的砼浇筑,将钢模衬砌台车改装为2 m×6 m的规格。
边顶拱浇筑的流程为:①台车就位。
钢模台车按使用说明书在厂家指导下使用。
模板在使用之前清理干净,并涂刷脱模剂。
模板与已浇筑混凝土面的接触必须严密,以保证混凝土表面的平整度和混凝土的密实性,避免产生错台、挂帘等缺陷。
安装两端堵头模板是钢模台车施工流程中的关键工序之一,为了保证两端侧模模板安装的牢靠度,在钢模板周边设计了一些安装在两端侧模模板的专用工件、卡具和支撑传力梁等。
②混凝土入仓。
混凝土由施工支洞洞口混凝土拌和站供料,系统设计生产能力为70 m3/h。
采用4.0 m3混凝土搅拌车运输混凝土,混凝土入仓采用1台HB60混凝土泵泵送入仓。
混凝土入仓后采用振捣器辅以人工摊铺,铺料厚度不得大于振捣棒长度的1.25倍。
两侧混凝土应均衡上升,高差不大于50 cm。
同一浇筑块在浇筑时要左右对称、均匀,然后加强振捣。
在斜面(约3.3%)上浇筑混凝土时,要从低处开始,使浇筑面保持水平。
③平仓振捣。
混凝土振捣根据不同衬砌厚度和不同部位(侧拱、顶拱)选用Φ100、Φ50 插入式振捣器振捣。
振捣时,要均匀移动振捣器,移动间距不得大于振捣器的影响半径。
振捣上一层混凝土时,应将振捣棒插入下一层混凝土下15 cm,以免漏振和过振。
为使所浇筑混凝土内实外光,除利用软轴插入式振捣器振捣外,还可在钢模台车内侧布置一定数量的附着式平板振捣器进行振捣。
在浇筑边墙部位时,要利用混凝土泵从两侧受料口向底拱均匀地布料,同时加强混凝土振捣,控制浇筑速度。
3.4.2.2 混凝土养护根据施工条件,可采用洒水喷雾的方式养护混凝土,养护时间不少于21 d。
3.4.2.3 施工缝面处理对于光滑的基岩面,扎筋立模前应对其进行凿毛处理;对于软弱或易风化的基岩,基础验收合格后应尽快用混凝土或喷混凝土予以保护,以免在以后的立模扎筋等施工活动中被扰动或风化。
对于混凝土水平施工缝,在混凝土终凝前,按监理工程师的要求进行凿毛处理,并纵向布设2 cm×3 cm的遇水膨胀止水条。
上一分层仓号混凝土入仓前,需先铺一层2~3 cm厚的水泥砂浆。
4 结束语通过采取各种措施,顺利完成了隧洞泥页岩地段、浅埋地段和Ⅴ类围岩地段的开挖和支护施工作业。
目前,该电站引水隧洞已顺利完成充放水试验,并已安全运行了5年。
〔编辑:王霞〕Abstract: The construction of the diversion tunnel project is the difficulty in the construction of water conservancy and Hydropower projects. In the process of pressure diversion tunnel construction, the most important is to adopt scientific and reasonable temporary support and permanent support after excavation. Based on the author's working experience, the author analyzes the construction technology of the pressure diversion tunnel, in order to solve the problems encountered in the construction process.Key words: water diversion tunnel; construction technology; concrete pouring; side slope support。