关于水利工程隧洞开挖技术的分析

关于水利工程隧洞开挖技术的分析

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摘要:水利工程作为一项重要的基础设施建设,其建设规模一直在不断的扩大。从水利工程领域来说,隧洞施工一直是一个重要部分,在进行水利工程隧洞开挖施工时,相关人员必须做好每一个环节的施工,严格控制施工工序以及施工质量,保证水利工程的顺利进行。因此本文主要就水利工程隧洞开挖技术进行分析探讨,以供参考。

关键词:水利工程;隧洞开挖技术;分析

前言:隧洞施工是水利工程中的重要的施工组成部分,对于整个水利工程施工具有重要的作用,因而必须做好隧洞开挖以及支护施工,保证整个水利工程的质量。同时,水利工程隧洞开挖与支护施工是比较复杂的,在正式施工之前应该做好严格的施工设计,保证施工的顺利进行。在正式施工中,需要严格控制每一项分项工程的施工质量,采取有效的措施保证工程的质量,以保证水利工程隧洞施工项目的顺利进行。

一水利工程隧洞开挖施工

1.1爆破设计

①前期进行生产性爆破试验,通过试验成果指导施工;在施工过程中,进行动态监测,优化钻爆参数,控制爆破规模;

②钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证开挖轮廓的关键。为了充分发挥围岩的自承能力,减轻对围岩的振动破坏,隧洞采用微振控制爆破技术,实施全断面光面爆破,并根据围岩情况及时修正爆破参数,达到最佳爆破效果,形成整齐圆顺的开挖断面,减少超欠挖。

③采用光面和预裂爆破的方法,并按微震控制爆破设计,不耦合系数装药,塑料导爆管非电起爆。开挖施工中根据爆破设计,结合现场地质情况进行试验,并不断修正设计参数,达到最佳爆破效果。预裂爆破采用小孔径、近孔距等技术;

④控制最大单段起爆药量。

1.2爆破施工程序见爆破开挖工艺流程图

1.3测量放样

测量是控制开挖轮廓精确度的关键。采用隧洞断面激光测量仪进行断面和炮孔划线。每循环都由测量技术人员在掌子面标出开挖轮廓和炮孔位置。测量员根据爆破设计进行现场测量,测出爆破范围及每孔的孔口高程。

1.4布孔

施工员根据爆破设计进行现场布孔,布孔须标明孔号、孔深、孔向,同时向钻孔施工人员进行技术交底。

1.5钻孔

采用钻孔台架配手持式风动凿岩机钻孔,人工装药起爆。钻爆作业按照爆破设计进行钻眼、装药、接线和引爆。如围岩出现变化需要变更爆破设计时,由项目技术负责人确定,上报监理工程师批准。炮孔的装药、堵塞和引爆线路的连接,均由考核合格的爆炮工负责。

①钻孔之前,要开足风力,吹净表面浮土和残渣,然后对准孔位,调好方向,用小风量打出孔窝,再开足风量快速钻进;

②钻孔深度与孔底高程要保持一致,使得爆破后工作面平整;钻眼时,凿岩机与隧洞走线保持平行,就位后按炮眼布置图正确钻孔。对于掏槽眼和周边眼的钻眼精度要求比其它眼要高,开眼误差要控制在3~5cm以内。

③孔打好后,要及时用编织布将孔口堵好,以免掉落石块堵塞炮孔。

④为确保开挖质量,每循环作业前必须由测量人员现场画出开挖轮廓线,根据爆破设计标出炮眼位置。采用自制可移动简易钻眼台车,全断面同时作业时需配备5台凿岩机同时钻眼,用以保证开挖作业进度。

1.6验孔

装药前,要仔细检查孔位、孔深和方向,并做好记录,对不符合设计要求的钻孔要重钻、补钻的。无法补钻的,要调整爆破设计和装药量。

1.7装药

钻完孔后,用高压风吹孔,经检查合格后装药。炮眼装药方式,周边眼采用间隔装药,装药分片分组负责,自上而下严格按爆破设计规定的装药量、雷管段号“对号入座”。装药前将炮眼内的泥浆,积水及石粉吹洗干净,检查炮眼达到要求后方可装药,装药后所有炮眼均须堵塞炮泥,周边眼的堵塞长度不小于20cm,采用预裂爆破时,从药包顶端起堵塞,不得只在眼口堵塞。

①主爆孔的装药:主爆孔采用单一连续装药结构。

②预裂孔的装药:预裂孔采用不耦合间隔装药。用导爆索制成炸药串,并加竹片捆绑,然后将制作好的炸药串装入孔内,并尽量使药串处于炮孔中心。

1.8孔口封堵

用半干黄土堵塞。应分层捣实,堵够设计长度。

1.9起爆网络连接

预裂孔用导爆索连通,爆破孔内用相应段位的雷管,孔外按起爆网络设计要求采用相应段位导爆管雷管连接,尾线长度不够的用1段雷管加长连接。

二隧洞支护与衬砌

隧洞支护形式与围岩类别、隧洞的工况、隧洞的大小、开挖形式及支护的材料和设备有着密切的关系。常见的开挖方式有全断面开挖、上下台阶开挖、先导洞开挖和眼镜法开挖等多种形式。而对应的支护手段一般分喷混凝土、锚喷混凝土、锚网喷混凝土、格栅钢架喷混凝土、混凝土衬砌、钢筋混凝土衬砌等。

中小型隧洞设计与施工必须坚持采用复合式支护衬砌形式做为隧洞的支护衬砌结构体系,也即是说一次支护根据洞身围岩的实际条件可联合或分别采用喷、锚、网、钢拱架和管棚等支护,在适当时机二次衬砌钢筋混凝土。当隧洞在穿过断层、软弱破碎带以及与竖井交接处时出现较大的相对变位时,衬砌需要加厚;围岩地质条件比较均一的洞身段只设施工缝。此外,还应根据浇筑能力和温度收缩等因素确定沿洞线的分段长度,一般采用一定长度的底拱和边拱,顶拱的环向缝不得错开。

三开挖质量保证措施及安全措施

3.1质量保证措施

在对隧洞进行开挖施工前,为了得到最适宜的开挖参数,首先要进行爆破试验,在爆破的过程中,使用塑料导爆管电雷管作为起爆网络,使用光面爆破,全断面开挖的方法进行围岩开挖。为保证开挖施工质量,拟采取以下措施:

①施工中严格按施工图纸及相关技术规范的要求操作,配备专职质检人员对施工过程进行全程控制。

②进行爆破试验,确定合理的钻爆参数,保证基岩开挖质量。

③保证钻孔的精度,对钻孔孔位、孔向、深度都要进行严格的控制。

④爆破装药时,一定要按经爆破试验调整确定后的爆破参数进行。

⑤在对破碎岩体、软弱岩体、顺坡向卸荷裂隙发育不良等地段进行施工时,要使用观测仪器对地段情况进行观测,并根据监测到的数据对爆破参数进行调整,为了更进一步保证边坡的安全性和稳定性,要根据监测到的数据对爆破参数进行调整,邻近的水平建设基面要预留出保护层,保护

层的厚度控制在2.6m左右,使用小药量光面爆破的方法进行爆破,尽可能的降低振动或者爆破对建设基面产生的影响。

3.2安全措施

为保护环境,文明施工,避免飞石对爆破区周围的人、畜和房屋建筑以及树木植物造成伤害和破坏,在开挖过程中采取以下安全措施:

①认真贯彻“安全第一、预防为主”的方针。

②所有参加施工人员必须接受岗前培训,否则不准上岗,特种作业人员必须持证上岗。

③按设计装药量、结构进行装药,堵塞要密实,堵塞长度要够。

④设报警器报警,并派人警卫,爆破区300m以内不准有人。

⑤在施工区和施工道路上设置足够的安全标志和安全信号,确定最小安全距离。

⑥设置足够的照明系统,照明要符合技术规范要求。

⑦炸药运输、存放和使用要严格执行国家的有关规定。

⑧定期召开安全生产工作会议,坚持班组每周安全活动。

结束语:

总之,水利工程隧洞施工技术是关系着隧洞质量、安全的主要因素,它作为一项重要的基础设施建设,施工时,必须做好每一个环节的施工,严格控制施工工序以及施工质量,保证水利工程的顺利进行。相关人员应认真研究施工方法,引进新的施工工艺,不断提升隧洞施工技术,以更好地为水利工程建设服务,推动我国水利工程事业更好更快地发展。

参考文献:

[1]张发红.浅谈隧洞施工技术[J].工程施工,2010.

[2]刘丽英,刘晓娟,赵文海.隧洞施工技术[J].黑龙江水利科技方法探讨,2008.

[3]马良浅.谈软岩隧洞施工技术[J].四川水利发电,2010.

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