探析水利工程输水隧洞施工开挖混凝土衬砌技术

探析水利工程输水隧洞施工开挖混凝土衬砌技术

随着水利工程的发展，工程的输水能力与要求均有不同程度的提升。在进行水利工程建设的过程中需要建设多个隧洞，以确保输水作业的质量与效率得以保障。隧洞开挖施工的难度较大，在此过程中需要运用各种施工技术来落实各项施工项目，进而确保输水隧洞工程施工的质量。

1 水利工程输水隧洞施工概述

在进行水利工程施工建设时，为了满足输水功能的需求，需要开展隧洞项目施工作业。在开展隧洞施工时，需要基于施工的实际情况来选择开挖施工技术以及支护技术，确保施工进度与质量，避免在施工过程中发生质量问题。在选择开挖与支护施工技术时，要重点分析隧洞岩石类型与断面，做好充分的施工分析。在进行开挖施工作业的过程中，则需要按照施工技术要点以及质量控制要点，加强施工作业管理，确保施工的质量与进度。

2 水利工程输水隧洞施工开挖技术的应用

2.1 开挖施工技术

2.1.1 全断面开挖施工技术水利工程输水隧道施工中，若围岩情况较好，则可以选择全断面开挖施工技术。若围岩质地较硬，则可以采取钻爆施工的形式进行隧洞开挖作业，再进行隧洞支护。该种施工技术的应用能够确保水利工程隧洞施工的效率，在保证施工质量的前提下，合理控制施工周期。全断面开挖技术的应用，要合理设计施工方案，明确施工技术应用要点，避免施工过程中发生交叉施工问题，使得施工的质量受到影响与干扰。施工技术人员在进行开挖时，还需要做好施工防护工作，确保施工的安全性与质量。

2.1.2 导洞开挖技术导洞开挖技术施工主要是在隧洞断面上开展施工作业。基于导洞开挖施工设计方案、施工样式，分析导洞的尺寸与形式。导洞开挖施工技术较为灵活，能够深入了解施工前方的地质特点，为后期隧洞排水作业提供便利条件，此方法的应用使得隧洞通风更加畅通。在进行开挖作业前准确测量放样作业，合理设计施工方案。在进行竖井开挖与爆破作业时，需要使用挖掘机开展，施工人员要及时将残土开挖出去，利用锚杆做好安全防护工作，确保施工的安全性。

2.2 输水隧洞开挖施工技术的应用

2.2.1 洞口土方开挖施工作业输水隧洞洞口开挖作业作为工程的基础项目，在进行开挖作业时，可能会造成洞口围岩的稳固性下降，甚至会出现坍塌，对此在进行开挖作业时，需要合理的设计施工方案，做好施工组织，同时做好排水措施，避免洞口发生坍塌事故。需要注意的是洞口施工可能会造成洞顶围岩偏压问题，增加坍塌问题发生的风险，因此在开展洞口施工作业前，需要将上方的土石方清除，以减小偏压作用，避免发生坍塌。选择大爆破的方法开展掘进作业，定点开展爆破作业，在进行开挖作业期间，需要及时将石块清理出去。

2.2.2 隧洞内部开挖作业开展隧洞开挖施工作业，要基于围岩种类以及底层的稳定性，采取全断面开挖施工方法、支撑法、台阶开挖法等。若岩石为Ⅰ、Ⅱ类，则选择全断面开挖

作业，若围岩为Ⅱ、Ⅳ类，则选择支撑法或者核心支撑法，台阶开挖施工法适用于隧洞高度较高的工程开挖作业。隧洞内部开挖施工作业，选择钻孔爆破法，控制钻孔的数量以及位置，精确的计算填药量，确保爆破能够达到施工设计标准，同时确保围岩稳定性。确定爆破参数前，需要进行爆破试验，使用高爆力炸药。隧洞施工要合理的设计施工时间，避免在雨季施工，尤其是洞口施工作业，要尽量避免在雨季施工，并且需要设置排水系统，避免发生坍塌事故。

3 水利工程输水隧洞开挖混凝土衬砌技术的应用

3.1 基础施工作业

在进行输水隧洞混凝土衬砌施工作业前，需要做好输水隧洞喷锚施工，确保施工的质量与安全性。在进行锚杆施工作业前，需要基于施工的实际情况来选择锚杆的类型与材质等，合理的设计钻孔方法。在开展围岩锚杆施工作业的过程中需要加强施工质量的管控，确保钻孔位置以及疏密度等设计的合理性。当锚杆插入钻孔前，还需要做好锚杆检查工作，若锚杆存在锈蚀问题，则需要做好除锈与整直工作。在注浆作业的过程中，注浆管则需要插入到钻孔底部的50～100 mm，确保锚杆杆体入孔的长度，将其控制在35%左右。当支护围岩时，锚杆喷锚施工作业要在完成工作面开挖后立即进行，选择先喷后锚的方法，实施两次喷锚的方法，以确保支护的效率以及围岩的稳固性。

3.2 混凝土喷射

在进行喷锚支护阶段的混凝土喷射作业时，需要合理设计施工使用的混凝土配合比。利用混凝土配比试验来确保混凝土配比设计的合理性以及科学性，使之能够达到施工要求。基于水利工程施工现场的实际情况，按照养护条件情况选择混凝土养护方法。在进行混凝土喷射前，需要做好围岩清理作业。在喷射混凝土的期间需要确保混凝土喷射的均匀性，若发生混凝土开裂或者脱落问题，则需要及时做好补喷作业，确保喷射的质量与效果。

3.3 混凝土衬砌施工作业

开展水利工程输水隧洞施工，在完成开挖作业后需要做好支护施工作业。通常采取衬砌施工技术，若开挖过程中遇到岩石土土层或者断面的稳定性差，则需要采取随机锚杆方法或超前锚杆法，开展隧洞支护作业，再采取混凝土衬砌支护作业。在开展混凝土衬砌作业前，需要了解岩石的原理以及属性，划分施工进度。为了避免后期使用过程中围岩受到水环境的侵蚀，使得结构的稳定性降低，即锚杆与围岩结构，则需要加强混凝土衬砌施工的质量管控。

混凝土衬砌施工质量管控要点：一是做好施工前勘测作业。当输水隧洞周边位移速度不断减缓，而且水平收敛速度与拱顶位移速度等能够达到混凝土衬砌的要求，同时确保支护表面不存在明显裂缝，再开展衬砌施工作业。二是做好防护措施。在开展作业的过程中需要确保中线与标高等指标能够符合施工设计标准，做好施工排水与堵水措施，确保衬砌的表面没有渗水。混凝土衬砌施工作业要采取连续浇筑的方式，先进行底板浇筑作业，再进行顶板浇筑与拱顶建筑作业。三是控制混凝土质量。施工作业使用的混凝土质量要符合施工设计标准，并且保持搅拌状态。在进行灌注作业时，要合理控制灌注的速度，完成边墙混凝土灌注作业后，再进行拱顶混凝土灌注作业。

4 结束语

水利工程输水隧洞施工作业中，开挖技术与混凝土衬砌支护技术的应用能够确保隧洞建设的质量，提高输水工程后期使用的安全性与质量。因此，加强施工质量要点以及技术要点的把控有着重要的意义，需要施工人员严格按照施工标准，开展施工作业，全面落实各项施工项目。