水工隧道施工方法和支护施工要点

　　1、 概述

　　近些年来，随着我国经济建设的大力发展，水利工程建设项目得到了政府相关政策的扶持，水利工程项目犹如雨后春笋般呈现欣欣向荣的繁荣景象。水工隧道是水利建设的一项至关重要的分项工程，所以为实现对水工隧洞的质量进行有效控制，施工技术的重要性显而易见。

　　隧道施工工程质量的好坏与当地地质以及水文条件等环境因素息息相关，因此在进行水工隧道的施工过程中，必须依据当地的地质特点选择符合工程特点的施工技术进行隧道轮廓的挖掘，同时需要进行合理的砌筑以及支护对坑道围岩进行保护以防止其变形。在保障施工安全的前提下，严格遵守施工要求，从而使水工隧道的工程质量达到设计规范要求，确保隧道能够长期有效使用。

　　一般而言，水工隧洞在施工过程中需要经历异常复杂且繁琐的开挖施工步骤，施工过程比较漫长，由于水工隧洞这种特殊的工程性质，这就对施工技术人员提出了更高的施工要求，在施工过程中需要将其中的每一个工序衔接到位，从而使得每个工序的施工进度都大幅度提升。一般情况下，水利工程隧洞能够分为四种：特大型隧洞、大型隧洞、小型隧洞以及中型隧洞。其中，在水利工程中应用最为广泛的是中小型隧洞，也是数量最多的隧洞。

　　2、 水工隧道施工方法

　　施工测量、钻孔、爆破和清除危石这四个部分就是水工隧洞的技术关键。

　　2.1 施工测量

　　在进行洞内导线控制网的测量工作时一般使用全站仪。采用光电测距仪配水准仪进行施工测量。在进行工程作业的测量工作时需要由专业的技术施工人员进行实施，依据爆破设计的工程参数要求进行点布孔位。开挖断面的测量工作需要在喷混凝土之前进行，测量间距需在5～10m 之间。定期对洞轴线进行全面测量、检查，同时复测也是必不可少的，多次测量以确保测量控制工序质量。此外，随洞室开挖以及支护进度，在在两侧洞壁及洞顶间隔 20m 之处设桩号标志。

　　2.2 钻孔

　　施工技术人员需要严格按照测量定出的腰线、中线、测量布孔以及开挖轮廓线进行钻孔作业。湿式风钻钻孔时，首先进行卡套、机身、螺栓、弹簧和支架的检查，以确保其正常完好运行。若出现钻杆不直、带伤，供水异常，钻孔堵塞等现象，需对其进行及时修理或更换。为了避免出现超挖现象，须将周边孔的外偏角严格控制在设备所能达到的最小角度内。掏槽孔以及光爆孔的偏差应在 5cm 以内，其它炮孔孔位偏差不应大于10cm。

　　2.3 爆破施工要点

　　2.3.1 在进行隧洞开挖工作之前，首先要设计详细的爆破方案，周边全部依据光面爆破方法实施，必须确保开挖断面以及洞壁保持平整性。严格控制单响炸药的使用量，尽可能的降低爆破对围岩的干扰。

　　2.3.2 爆破试验。在进行施工过程中，根据岩石出覆状况，制定初步爆破设计方案并上报，待监理工程师审批后，方可实施爆破试验。观测现场爆破效果从而选择合理的爆破参数，并结合现场岩石性质与级别的变化程度对设计方案进行调整。

　　2.3.3 爆破关键点。针对不同的围岩以及开挖断面，选择适宜的爆破设计，钻孔直径在 38～42mm 之间，依据钻孔设备以及围岩类别来确定炮孔深度。一般情况下使用防水乳化炸药。孔内利用非电导爆管进行起爆，导爆管由雷管引爆，这样可避免杂散电流引爆电雷管。为保障周边光面爆破效果，同时减少爆破震动而引发的对围岩的振动，周边孔最好使用不耦合装药，以线性布置方式在周边孔布置炸药。采用毫秒微差起爆控制，引爆周边孔以及内圈炮孔。按操作规程进行钻孔作业，严格依据设计要求确定炮孔的深度、角度以及间距，确保除掏槽孔外的所有炮孔孔底都位于同一垂直面上。

　　2.4 清除危石

　　爆破工作完成之后，应及时清除爆破产生的危石，同时对已开挖洞段的围岩稳定情况进行多次检测，对可能塌落的松动岩块进行清除。

　　施工时，边顶拱以及掌子面上残留的危石及碎块需使用反铲清除，确保施工人员以及现场设备的安全，安全处理岩面破碎洞段后，可在隧洞上先喷一层厚度为 5cm 的混凝土，完成出渣工作后，再次进行安全检查及相应处理。

　　3、 支护施工要点

　　支护工程具有种类繁多、工程量大、工序之间干扰强的特点，会影响施工安全与进度的关键工序环节，因此支护工作对施工人员提出了更高的要求。为了安全、高效地顺利完成此项工程，施工管理上要求技术人员做到科学有效地组织支护施工。

　　通常情况下，应按照“早进晚出”不刷坡、尽可能少刷坡的原则，利用隧洞进口边坡支护以及隧洞出口边坡支护施工技术，从而进行隧洞的进口设计和出口，在设计之前，需要尽力为洞门设计提供有利条件。

　　进行设计时要先考虑无洞门设计，必须开设洞门的情况下，优先考虑非挡墙洞门或者斜洞门设计等简易型洞门设计。这样一来，可以更加有力地保护洞口和洞口处的山体坡积层，从而减少对周边环境不利影响，还能方便施工过程中人员设备的维修。通常采用开边挖边进行支护的施工方式进行边坡支护。开挖岩石时，首先检查环境，如存在不稳定的岩体，使用锚杆实施支护预防，保障边坡岩体的安全及稳定性，锚杆的选用，需根据实际规格大小进行选择，除此之外，还可利用混凝土喷施的计划加强其支护的可靠性从而防止支护难度过大。

　　3.1 质量控制措施

　　3.1.1 支护工作在施工前，应先检查围岩的参数，然后确定所支护的参数及支护的类型。紧跟开挖工作面及洞内喷锚支护同时进行，从而保证围岩的稳定性。

　　3.1.2 必须严格按照施工规范、规程进行支护作业。随机锚杆、超前锚杆以及系统锚杆的安装方法，其中，有钻孔和注浆等相关工艺，都需要经过监理工程师的审批。系统锚杆和钢支撑必须依据施工图纸标注的要求实施。

　　3.2 支护施工的几种施工方式

　　3.2.1 系统砂浆锚杆施工。系统砂浆锚杆长度约为 4.0m，锚杆需要严格依照施工图纸要求在工厂进行加工。在进行施工时，必须精确测量锚杆钻孔位置与钻孔深度，将锚杆上的杂质、铁锈以及油污除去。使用锚杆台车依据相关设计参数进行钻凿锚杆孔眼，接着使用高压风将孔内岩屑清除，最后利用锚杆台车注浆相关设备将配制完成的砂浆从中空锚杆注入孔内，注浆过程中须将孔口封堵，这样才能使得孔内注浆达到饱和。

　　3.2.2 挂钢筋网。挂钢筋网在喷砼施工分区之前进行，挂网之前首先要喷一层 3～5cm 之间的厚砼。采用光面钢筋，通常钢筋间距为20cm×20cm，先在场外进行编焊，完成之后运至工作面，将焊接完成的钢筋在隧道作业平台车上沿岩面铺设，使用锚杆头进行点焊固定，利用膨胀螺栓加密固定中间部位，受喷面与钢筋网之间的间隙应小于3cm，混凝土保护层要大于2cm。

　　4、 结束语

　　水工隧洞施工技术在水利工程中占有举足轻重的地位，以最低的成本，取得最高效益是工程的最终目的。因此在施工过程中，在严格遵守施工方案的同时，要树立创新意识，使水利工程施工技术不断进步、优化，使我国的水利工程事业达到新的台阶。

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