水利工程隧洞开挖施工中的技术问题和对策

水利工程隧洞开挖施工中的技术问题和对策摘要：随着科学技术的不断进步和社会经济的迅速发展，水利工程的进程也在不断加快，各项施工技术都是不断完善。在丘陵山区进行水利工程的建设过程中，隧洞的开挖和施工是一个重难点。由于隧洞的开挖和施工受到地形、地质以及水文等多方面条件的影响，所以施工安全、工程进度以及工程的投资等都不能得到很好的保证。本文主要针对水利工程隧洞开挖施工过程中常见的技术问题进行深入的分析，探讨相应的解决对策。关键词：水利工程；隧洞开挖；施工；技术问题；解决对策隧洞是水利工程必不可少的一部分，隧洞线路的设计必须要严格按照水利枢纽的施工任务进行，同时还要对当地水文地质、地形等外部因素进行深入的分析，选择隧洞进行开凿。这些外部因素对隧洞的开挖和施工由非常大的影响，决不能掉以轻心。一般情况下，水利工程的隧洞主要分为小型、中型、大型以及特大型隧洞，其中，水利工程中开挖的隧洞一般都是小型或者中型的隧洞，所以小型或者中型隧洞的开挖施工是研究的重点。而大型隧洞相对于前两种隧洞而言，具有洞口安全支付工作方便、地质地形影响小、出渣量小、开挖量少等优势，可以采用标准方案进行施工。隧洞开挖施工存在的问题1.1隧洞开挖过程中存在的技术问题通常情况下，隧洞进口和出口的边坡开挖要严格按照事先设计的洞脸开挖坡比进行，但是要注意进口和出口的洞脸以及两侧的边坡要尽量避免进行开挖。如果实在无法避免，要在开挖的同时实施支护的工作。隧洞横断面尺寸要求如下：非圆形断面的宽度要在1.5米以上，高度要在1.8米以上，而圆形断面的内径要在1.8米以上，可以采用钢模台车、架钻台车或者掘进机等大型设备辅助施工，根据具体的技术经济指标分析确定断面的尺寸。为了提高建筑物以及施工的安全性，在隧洞进洞之前，要先对洞外的建筑，如：暗渠、明洞等进行施工，提高洞脸的稳定性和洞口施工的安全性。我国在水利工程隧洞开挖方面有明确的规定，洞室的开挖工作要严禁开挖和超挖，径向超挖值要在10厘米一下，并且要完全清除所有的松散岩块，对于超挖部分的回填工作，要使用同种型号的混凝土进行回填［1］。1.2隧洞开挖施工难题水利工程在对地下洞室进行开挖的过程中，经常会遇到超挖、欠挖或者安全问题，这些问题严重影响了水利工程的经济效益和施工质量。如果在施工过程中发生大范围的安全事故，或者存在大面积的超挖、欠挖情况，都会造成经济浪费，同时延误工程进度。如何在隧洞开挖过程中解决好超挖、欠挖以及安全这三大方面的问题，是目前施工技术人员迫切需要解决的问题。一般情况下，如果地质条件非常复杂，那么引水隧洞施工安全就是保障开挖的关键因素。安全、投资、质量以及进度等因素在动态平衡中存在较大的矛盾，如果这四个方面因素的平衡关系处理不好，就会导致工程目标无法时间或者无法在规定时间内竣工。解决这个问题的关键因素是要采取有效措施，找到切入点，对开挖的质量进行严格的控制，加强初期的支护工作，为隧洞的开挖提供良好的安全保障，提高开挖的工作效率，实现工程目标［2］。隧洞开挖施工的对策水利工程的隧洞在开挖过程中，会遇到很多非常复杂的地质情况，如：地下水活动强烈地段、断层破碎带等，在对这些问题进行处理时，要采取科学有效的措施，同时在施工过程中不断总结经验和教训，逐渐形成一套科学、可行的施工方法［3］。2.1勤测量在对地下洞室进行开挖的过程中，要尽量避免欠挖和超挖的发生。勤测量是指施工单位在爆破施工滞后，要进行全面的测量工作，检查爆破的成果，确定是否存在超挖和欠挖的情况。如果存在超挖情况，要及时发现超挖存在的原因，找到有效的解决措施，尽量减少超挖的发生。如果存在欠挖情况，要进行及时的处理，不要等到支护工作实施之后，才发现。如果是因为地质原因导致的超挖，要对爆破参数、支护措施、装药量、循环进尺长度等进行调整。如果是因为施工控制工作不到位导致的超挖，要及时找到存在的原因，改进施工方法，尽量避免超挖的再次发生。技术人员要严格按照规范，每隔5米测量一次沿洞的轴线，并将测量的结果传达给施工单位，及时发现存在的问题，调整施工。通过勤测量，有助于避免由于盲目开挖导致的二次超挖以及大量混凝土超填，达到提供经济效益、降低成本的作用［4］。2.2做好隧洞的爆破工作定向爆炸筑坝技术在我国水利水电工程史上，第一次引用是1956年取缔云南省某市水电站工程。当时工作小组采取在陡峭的岸坡布置炸药，通过定向松动坍塌和投掷爆裂出来的碎石，截断预定的河道，再进行人工处理修整，从而完成整个筑坝的爆破任务。该项技术的主要优势，包括：①对施工机械和设备的要求较低，无需大型设备，过程全部采取爆破技术，节省了往常采石、运输、填充等环节所必须的人力、物力以及财力。②工程进度极快，一次爆破过后所堆积碎石高度，可达到拦洪要求。不止有利于渡讯，围堰环节也能大大节约成本。而在工程爆破中采用定向爆破筑坝技术的缺点，也是十分明显的。爆破会造成整体岩区的不稳定，高危岩区在未来的某个时段可能会影响到边坡稳定。爆破威力巨大，冲击力十足，在一定程度上会对炸药以下的坝肩基岩造成损毁，从而导致绕坝渗流的可能。而一旦整体坝体过高，防渗工作可能就会十分麻烦。堆积的岩石体不均匀，导流洞、输水洞受爆破影响也可能会造成堵塞，这些都是随着爆破工作的开展而跳出来的新麻烦。随着爆破任务一次次的展开，定向爆破筑坝技术的缺点也在工作过程中慢慢得到了改进，变得越来越成熟［5］。3.结束语综上所述，水利水电工程隧洞的开挖受到各种外部因素的影响，经常会出现施工难题，如果要解决这些问题，保障隧洞开挖工作的顺利进行，在保障施工安全的前提下，提高施工的经济合理性，就必须根据具体的情况，采取科学有效的措施，并在施工过程中不断总结经验和教训，为施工打下良好的基础。参考文献：［1］ 赵成荣.晋中东山供水工程隧洞开挖施工与质量控制［J］.山西水利科技，2013，01：43-44.［2］ 周仕刚.镇宁县六志电站工程引水隧洞开挖施工技术的探讨［J］.水利科技与经济，2014，02：131-133.［3］ 文炯，陈育权，祁雪春.国外隧洞开挖过程延误及其损害［J］.水电与新能源，2014，