水利工程隧洞开挖施工技术

水利工程隧洞开挖施工技术

发布时间：2021-10-21T05:32:58.803Z 来源：《工程建设标准化》2021年14期 作者： 祝 群 杨 娜

[导读] 在水利工程的施工建设中，隧洞是极为重要的一个施工环节，隧洞施工线路必须要满足水利工程的施工建设要

祝 群 杨 娜

黄河建工集团有限公司

摘要：在水利工程的施工建设中，隧洞是极为重要的一个施工环节，隧洞施工线路必须要满足水利工程的施工建设要求相符，并且能够基于水利工程施工现场的地质、水文环境以及地形、地貌等特征等进行细化与明确。隧洞开挖的过程当中，会被地质条件、水文环境以及

地形地貌特征等所影响，所以，其也属于是隧洞工程施工作业中的重要难题，为了确保隧洞施工的质量，注重现代化施工技术的合理应

用，用以来确保水利工程项目的整体施工质量。

关键词：水利工程；隧洞开挖；施工技术；引言

近年来，国家对水利事业的发展越发重视，每年都提供了巨大的资金和政策支持。在各种水利工程项目实施中，因为工程现场的环境相对复杂，导致隧洞开挖存在各种安全风险，时常面临各种突发问题。为克服隧洞开挖施工过程中的各种技术限制，工程企业在参与隧洞开

挖作业时，应结合现场的水文地质等基本情况，综合考虑多方面的因素，制定可行的技术体系，充分发挥各种施工技术的优势。

1隧洞工程施工作业前的准备工作

隧洞工程开挖作业以前需要对施工作业者开展技术交底，同时要基于隧洞工程的施工图纸相关要求，开展测量放样相关工作，测量工作者遵照设计图纸的相关要求来测量放样，以此来明确开挖作业过程当中的轴线、边线、深度、坡度控制线、桩等，之后基于隧洞工程施工

现场中的地质、水源、地形、地貌以及水流量等，整合永久性的排水设施来进行排水系统相关布置。在隧洞的挖掘作业区域外侧要做好截

水沟，开挖层需要有临时性质的排水沟、集水坑，开挖面有一定倾斜坡度，这样才能将雨水、围岩渗水、工作面积水、施工废水进行引排

或者抽排，排出到工作面以外。并且在开挖索爷中，对边坡的稳定情况济宁实时监测，如果边坡存在掉块、裂缝与滑动等诸多现象，就要

及时停止开挖作业，及时开展围岩加工施工。为了确保施工作业的连续性，确保每个接卸设备都处在稳定运行的状态中，在开挖作业以前

对每个进入到施工现场中的机械设备实施维护与保养，保证机械设备处于正常运行的状态当中。

2水利工程隧洞开挖施工关键技术

2.1隧洞开挖

水利工程的隧洞作业中，开挖是首要的也是最为关键的施工环节，在正式的开挖作业之前，为保障开挖施工与整体的施工目标的一致性，设计人员应做好洞脸开挖坡比的确定，依据施工图纸，对比进出洞口实际米数，通过这些参数的科学设计来控制两侧边坡的开挖作用

量。一旦施工现场存在特殊情况，应采取边开挖边支护的方式。隧洞开挖中的横断面尺寸控制也尤为重要。在水利工程隧洞开挖作业中，

应结合相应的施工标准，确保隧洞圆形断面的内径不超过2m，非圆形断面宽度应在1.8m以内。隧洞施工作业中需使用很多的机械设备来完

成，比如挖掘机、钢模台等，这些设备都非常关键，这就使得断面尺寸的控制尤为关键，经由经济性和技术性等多方面对比，必须保障断

面设计的科学性。无论是洞脸还是洞口，都应该加强相应的处理，洞外施工作业中，应将关注的重点放在明洞和暗渠的建设上。

2.2钻孔施工方面

一般来讲，要求专业工作者严格遵照施工方案中的相关内容来进行钻孔操作，如果基于湿式风钻进行钻孔作业，相关工作者一定要对整个湿式风钻进行全面、细致的监察，确保其的所有零部件都能够满足钻孔作业的相关要求，不会产生钻孔堵塞、带上作业等诸多情况。湿

式风钻如果存在异常的情况，其零部件方面出现了问题，就要及时地进行更换、修理等。此外，为了能够规避超挖问题的产生，还需要严

格管控周边孔的外边角，确保其在设备可以能够达到的最小角度范畴之内。一般要对光爆孔以及挖槽孔的偏差问题进行严格管控，确保其

不会超出规定中所要求的偏差数值，所有炮孔位置的偏差不能高于规定中所要求的数值。

2.3爆破施工

水利隧洞施工的爆破操作可能会直接影响整个工程项目的安全性和稳定性。首先，应结合实际的施工情况制定科学、合理的爆破设计方案，并重点关注爆破施工的开挖断面平整和洞壁稳固，在爆破期间，还应严格管控炸药的具体用量，避免爆破施工对围岩的不利影响；其

次，还应进行相关爆破模拟实验，当确定具体的爆破结果后及时的上报给上级管理部门，以便监理部门的监理工程师可以实时的对爆破结

果和爆破参数进行有机协调和控制；最后，建筑施工企业应明确爆破施工点的具体位置，妥善的应用相关操作技术进行隧洞内部结构进行

断面开挖，在进行钻孔爆破设计的过程中，使得相关钻孔的直径在38.5-42.5mm之间，相关设计人员还应合理的确定炮孔深度，一般情况

下，可以选择使用防水乳等炸药，通过非点导爆管起爆。为了减少爆破施工对围岩的不利影响，相关人员不应使用藕合装药。

3隧洞工程开挖作业技术的实际应用

3.1全断面开挖作业技术

全断面施工中，断面一次钻爆成洞，整个洞都贯穿了以后，需要再挖掘一段距离，遵照围岩的实际情况开展衬砌与支护作业。其一般都应用在围岩状况较为良好的一些路段当中。比如，开挖位置的岩石较为坚硬，可直接开展一次性钻爆再予以支护操作。技术应用过程当中

的施工进度较快，并且并不会对整个施工流程产生过大干扰影响。此项技术具体应用需要依据隧洞实际情况来进行工具、设备选择，并且

在此基础之上开展挖掘作业。基于台阶掌子将断面分成上下层，上层掘进作业距离超出下层。为了能够不会对出渣作业产生制约影响，上

层超前的距离一般在2—3.5m之内，在爆破作业、通风散烟操作都完成了以后，及时进行台阶清理，并且向下台阶进行扒渣，下台阶出渣的

时候，上台阶可开展钻孔施工，由于下台阶爆破处在两个临空面中，可降低炸药的实际应用量。水利工程的实际施工中，此项技术能够加

快作业速度，能够提升隧洞施工作业的整体速率，不仅能够对施工质量进行有效保证，同时有助于施工进度方面的有效管控。

3.2超前锚杆施工

正式的爆破作业实施之前，如果爆破威力过大，可能会引起隧洞结构失稳的问题，所以隧洞开挖施工中的支护施工也尤为重要。正式的爆破作业实施之前，专业施工人员应结合隧洞支护施工的基本要求，将超前锚杆打入到开挖前方的稳定岩层中，末端支承在拱部围岩内，

通过这一施工处理来给超前锚杆提供相应的支点，形成径向悬臂锚杆。当然，末端支承同样可以处于作为支护的结构锚杆上，经由这一设计方式，使得在隧洞开挖作业过程中，能够将开挖进尺范围控制在合理的标准内，起到一定的围岩加固作业，即使在爆破发生的同时，该

支护结构也可以对围岩起到重要的约束作用，避免松弛坍塌事故的出现，为后续的大断面开挖和喷锚支护提供便捷。因为在超前锚杆支护

施工过程中，超前锚杆与悬吊锚杆的外露端不会出现直接相交的情况，因此，需利用特定型号的横向短钢筋将其焊接于邻近的悬吊锚杆

上，随后再焊接于超前锚杆的末端。

结束语

总而言之，水利隧洞开挖工程建设受到各种外界客观因素的影响，相关建筑人员应妥善处理隧洞工程建设的各个操作流程，并积极学习并引进国内外先进的隧洞开挖处理技术，要求相关人员不断学习理论知识，同时，聘请专业的建筑专家对施工作业人员进行专业的指导，

通过技术创新和应用实践，在因地制宜、统筹规划的基础上，确保水利隧洞工程开挖的安全性和稳定性，避免塌方问题的出现，最后促进

社会的可持续发展。

参考文献

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