水利工程隧洞施工技术探讨张立龙

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1、水利工程隧洞施工技术探讨张立龙（中铁十六局集团第二工程有限公司，天津，300162）【摘要】木文结合实践经验，先对水利工程隧洞施工技术的认识进行了探讨，从技术和管理方面对水利工程隧洞施工中要注意的问题进行了论述，对提高水利工程隧洞施工效果展开探讨，然后对水利工程隧洞施工中的技术要点展开分析，以保障水利工程隧洞施工质量，满足水利工程施工的要求。【关键词】水利工程；隧洞施工；认识；施工技术；管理.1八—刖g:我国幅员辽阔，受多方面条件的限制，我国的水资源主要集中在丙南地区，由于这些地区降雨量大，河谷狭窄陡峻，适宜修建高水头大容量的水电站，但是由于地形地质条件的限制，很多水电站需

2、要大断面水工隧洞来宣泄洪水。水工隧洞的建设显得尤为重要，国内外建设经验可以帮助我们更好的建设水工隧洞。总结以往的工程建设经验，对以后水工隧洞的建设具有极为重要的指导作用。此外，我国各地区水资源分布不平衡。如果要解决干旱地区的用水问题，常需要跨流域调水，其中有不少输水干线需要翻山越岭，这就得依靠水工隧洞来引水了。在国外也兴建有大量水工隧洞，尤其是调水工程的长水工隧洞。就目前来看，我国在水工隧洞建设的许多方面己处于世界领先水平，但是在某些方面，特别是隧洞的施工及衬砌，与国外相比还有一定的距离。一、地质条件考虑水工隧洞是地下建筑物，围岩是隧洞的主要组成部分，为充分发挥围岩的自承潜

3、力，应尽量把隧洞布置在坚硬、完整、稳定和地质构造简单的山体内，特别是进出U,应避开构造切割和严重顺坡裂隙，以及山崩、危崖、滑坡等不稳定的山体;被裂隙切割成块体的岩体中隧洞围岩的稳定状态，取决于岩体结构面组合特征和边界摩擦特性，洞线选择应使围岩临空面少暴露具有滑动面的岩体切割体。初选洞线时，为减少围岩塌方机率，根据工程经验，洞线与岩体主要构造走向的交角不宜小于30°;层间连结较差的陡倾角层状岩体，洞线与岩层走向的交角，既涉及到围岩稳定，也关系到围岩的承载能力，根据类似工程经验，最好大于45°，采用大交角时，应重视进出口洞脸岩层面的滑动的可能性。同吋，隧洞应尽量

4、避开大范围未胶结的断层破碎带和严重风化带，必须穿过断层带吋洞线应与破碎带正交，尽量缩小破碎带在洞内的暴露范围;在不利的围岩条件下，地下水对围岩的破坏起着决定性的影响，洞线选择中应充分估计到地下水的活动的影响，特别要注意高压力大流量的含层;隧洞通过高地应力地区，原则上应使洞线与岩体最大水平地应力方向尽可能一致。二、水工隧洞地勘技术探讨水工隧洞地质勘探目的是弄清楚地质情况，是水工隧洞设计和施工的主要依据，以往由于地质信息不足或错误酿成工程事敌的实例为数甚多，所以地勘工作对水工隧洞的建设显得尤为重要。近年来，随着勘探技术手段的不断发展，各种新的技术应用到地质勘探工作中，地表地质普

5、查吋获取地质信息的主要手段。此外雷达推广应用到地质勘探中，现己用于小湾水电站的地质勘测且证明奋足够的精度。但由于地质雷达可以勘测的有效深度较浅，当水工隧洞埋深较大吋，难以利用，所以弯线地震反射技术在地勘工作中的到普遍重视。此外，地质构造最有效的勘探手段是地质钻孔，通过深度钻孔揭露围岩条件，指导水工隧洞的设计和施工。对于这类隧洞除采用物探、少量钻孔外，只好用打长达数公里专用勘探平硐的办法。新的地勘技术还在不断研究，相信未来会冇更多更好的技术应用到水工地勘工作中。三、支护与衬砌技术探讨为了保证水工隧洞安全有效地运行，对隧洞进行衬砌是必不可少的。当前，大多数的地下洞室和隧洞都采用

6、喷锚支护或喷锚与钢筋混凝土复合衬砌结构。这种支护结构基于现代支护结构原理，其原则是:其一是采用喷锚在开挖后紧跟作业面快速支护或者预先支护，以限制围岩松动;同时，通过分次支护、调节施工吋间等，允许围岩进入一定程度的塑性，以发挥围岩自身承力;其二是尽量发挥材料本身的承载力，喷锚作为一种柔性支护，喷层柔性大且与围岩紧密粘结，其破坏形式主要是受压或剪切破坏，冇利于发挥材料的承载力。对于支护与衬砌的具体提法，不同行业规范略有差异，但其实质是一样的。就是根据支护原理,先期施作的柔性支护可让围岩释放掉大部分的变形和地压，后施加的刚性支护可承受剩余围岩变形与压力。可见，复合（组合）支护结构

7、中喷锚支护和衬砌一般都是承载结构。四、水工隧洞的防滲和排水技术探讨在隧洞中，地下水的处理是不可缺少的。通常是上截下排，可以防止渗水和提高围堰的稳定性。防渗和排水设计的原则应根据隧洞沿线围岩的水文地质和工程地质条件、设计要求，结合其他情况，综合分析选用衬护、灌浆、设置防渗帷幕、排水孔、排水廊道等措施。堵是指通过固结与冋填灌浆，阻止地下渗漏。固结灌浆可以改善围岩的整体性，提高围岩的变形模量，故应根据具体工程的需要确定固结灌浆。并不是所奋水工隧洞都要固结灌浆，中国国内己经建好的工程对固结灌浆范围都有不同要求，冇部分顶拱固