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摘要：社会的进步，时代的发展，我国基础建设也要加快前进的步伐，水利工程是我国基础建设中比较重要的一个大环节，在特殊地质的条件下就需要专业性的人才运用专业性的理论对工程项目做出进行具体的分析。隧洞施工技术是水利工程中最重要也是最难的环节。
关键词：水利工程 特殊地质条件隧洞施工技术
中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：
引言
随着社会的发展，水利工程的发展也被逐步提上议程。隧洞工程也就是水利工程，在岩层中开挖隧洞，是建筑水利工程要克服的一大难点，随着我国水利工程的发展，施工技术的进步，我国已掌握一些较难问题处理方法技术。我国社会的发展需要水利工程的日益完善，近年来我国在隧道开挖环节上有了很大成果，例如引黄入晋工程，引额济克工程等，经过不断地探索，我国水利工程方面已经掌握在各种地质条件下的隧洞施工技术。可以说水利工程与人们的生活息息相关，好的水利工程会造福人类，水利工程隧洞施工技术是国家发展中的主要事项。隧洞施工技术也受到国家的高度重视，下面就水利工程特殊地质条件下的隧洞施工技术做出分析。
1.特殊地质隧道开挖与边坡的支护
隧洞的开挖可以按着“先开挖后模筑混凝土”的施工程序。这种施工程序有利于发挥一些先进设备的作用，减小开挖与模筑在小断面隧洞施工中的相互干扰。在隧洞出口工作面，采用了多臂钻钻孔、小型反铲装渣、汽车运输的施工方案。隧洞开挖均采用全断面钻爆法施工，周边采用光面爆破。隧洞进、出口的工作严格按照有关计划进行。边坡开挖要按照所设计的洞脸开挖坡比进行，进、出口洞脸和两侧边坡宜避免边坡开挖，有的时候需要采取边挖边防护的方法进行。一般情况下，圆形断面的内径不宜小于1.8m，非圆形断面的高度不宜小于1.8m，宽度不宜小于1.5m，可采用掘进机、架钻台车、钢模台车等较大型设备施工，但其断面尺寸应通过技术经济分析确定；为了保护生态环境和保护施工周围建筑物不受影响，在隧洞开挖之前，应该先对外围建筑进行施工，做一些必要的防护，尽最大的努力把危害降到最小。对洞脸进行设计。根据国家有关水利工程隧洞施工规范，洞室开挖严禁欠挖，控制超挖，径向超挖值不大于1 0cm，切要对施工所造成的杂物进行合理的处理，对松散的岩石以及沙土进行及时的清理，超挖回填必须用同标号混凝土回填。
2.水利工程隧洞工程的类型与总体布置
2.1水利工程隧洞的类型
隧洞按其输水时水流性状不同可分为无压隧洞和有压隧洞。无压隧洞输水时水流不完全充满具有自由表面，有压隧洞输水时水流完全充滿无自由表面。隧洞一般分为进口段、洞身和出口段三部分。进口段通常布置有拦污栅、闸门等，其形式有竖井式、塔式、斜坡式等几种。洞身的型式是根据水流条件、地质条件及施工条件而定。有压隧洞一般采用圆形断面或马蹄形断面，无压隧洞常用的有圆形、城门形、马蹄形等。
2.2水利工程隧洞的选线原则
隧洞选线的影响因素很多如地形、地质条件水文地质、施工条件等。这里仅介绍隧洞选线时应注意的一般原则：
2.2.1尽量避开地质条件不良地段。隧洞的路线选择应尽量避开山岩压力大、地下水位高、漏水严重的岩层以及断层、破碎带和可能滑坡的不稳定地段。当隧洞轴线与岩层面及主要节理裂隙相交时应尽量成较大夹角。
2.2.2隧洞路线应力求短而直以减少工程费用和水头损失。如由于地形、地质条件和枢纽布置的原因必须转弯时转弯半径不宜小于5倍的洞径或洞宽偏转角一般不大于以使弯道水流平顺。对于通过高速水流的无压隧洞应力求避免在平面上设置曲线段。
2.2.3隧洞进出口应选择在岩层风化浅、岩石较坚硬完整、边坡稳定的地段。进出口的水流应平顺对称避免产生涡流。若拦河坝为土石坝时隧洞进出口应与土石坝间隔一定距离以防止水流对上游坝坡和下游坝脚的冲刷。
2.2.4隧洞应有足够的围岩厚度。隧洞较深的埋置深度可以充分利用围岩的弹性抗力和减小地震力的影响以达到减小衬砌厚度的目的。洞身部分一般均埋置较深其进、出口部位的围岩厚度一般应达到1倍的洞径或洞宽。但在采取了合理的施工程序和工程措施之后围岩厚度还可以减小。对于相邻两隧洞间岩体的厚度一般应有3倍的洞径或洞宽岩体较好时可适当减小但最小不得小于1倍的洞径或洞宽。
2.2.5应兼顾施工方便。对于长隧洞洞线的选择还应考虑设置施工竖井或支洞问题以便于增加开挖工作面改善施工条件加快施工进度
3.特殊情况处理
3.1灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用表面封堵，低压、浓浆、限浆、限量、间歇、待凝等方法进行处理。
3.2灌浆过程中发生串浆时。可采用群孔并联灌孔灌注，孔数不宜多于3个，并控制压力，防止混凝土面或岩面抬动。
3.3灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：①应及早恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。③恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
3.4灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注。
3.5孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用自上而下分段灌浆、浓浆结束、高的灌浆压力、屏浆、闭浆、速凝浆液、压力灌浆封孔。
4.特殊地质条件下锚杆的施工技术
隧洞施工中要用到锚杆，一般根据需要设计锚杆的使用时机。具体分析施工地的地质情况，从而设计出孔位，并用高科技设施对所测孔位进行明确标记，将误差降到最低，开孔位置允许偏差为10cm；应对地质岩质做出一些必要的研究，在开始钻孔前要就选则好钻头尺寸，运用“先注浆后插杆”的程序，钻头直径应比锚杆直径大15mm以上，若采用“先插杆后注浆”的程序，孔口注浆时，钻头直径比锚杆直径大25mm以上，孔底注浆时，钻头直径应比锚杆直径大40mm以上，根据不同锚杆来确定钻孔的深度，钻孔结束后，清理钻井所产生的碎石污水的也是必要的。当成孔困难时，可采用自钻式注浆锚杆或管式锚杆。
5.特殊地质条件下隧洞混凝土的衬砌
资源问题也是水利工程应该考虑到的大问题，所有的施工都应该本着利用资源最小，所产生的效率最大原则进行施工。保证工程进度的情况下加大资源的可利用率，实现资源最小化与工程进度最大化的共同发展。洞身的混凝土施工分为两个大部分。底板与边顶拱的施工。边顶拱采用行走式全断面钢模台车，台车长12m，混凝土全部采用泵送入仓。筋拉条固定，使用满堂钢管排架作为模板的承重支撑体系。底板混凝土采用平板振捣器配合插入式振捣器振捣，边顶拱混凝土采用布置在台车上的附着式平板振捣器和插入式振捣器相配合进行振捣。边顶拱钢筋采用钢筋台车进行施工。
6.水利工程隧洞工程施工技术措施
6.1隧洞塌方处理技术与措施
6.1.1塌方地段应加强预报工作。处理塌方前，应详细调查其范围、形状、塌穴地质构造、地下水的分布活动情况等，查明其诱发原因和塌方类型，据此确定处理方案。
6.1.2水工隧洞塌方应根据发生的部位、规模及地质条件，采取“治塌先治水、治塌先加强；小塌清、先支后清；大塌穿、先棚后穿”的原则，应先加固未塌方地段，防止塌穴扩大。采取喷锚支护、注浆、管棚等技术措施进行处理。
6.1.3塌方地段防排水尚应遵守下列规定
对于地表沉陷和裂缝，应采用不透水土夯填密实，并开挖截水沟，防止地表水下渗到塌穴和塌渣体内。塌方冒顶时，应在陷穴口地表四周挖沟排水，并设棚遮盖穴顶，防止雨水流入。
6.2隧洞通风防尘措施
6.2.1施工中作业环境应符合国家卫生标准。
6.2.2隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施，搞好个人防护，并定期测试粉尘和有害气体的浓度。
7.结束语
由于每一个水利工程隧洞的施工技术受所实施的工程状况、环境、地质、围岩等不同情况的影响，则其具体的施工技术也会有所不同，所以在具体的工程施工时，应结合具体的情况和施工能力形成具体的施工技术，提高施工技术的水平。
参考文献：
[1]DL/T5195-2004 水工隧洞设计规范
[2]软岩隧洞设计与施工技术.中国水利水电出版社.2006-12-01
[3]万胜.引水隧洞技术浅析.2010.06
关键词：水利工程 特殊地质条件隧洞施工技术
中图分类号：TV文献标识码：A文章编号：
引言
随着社会的发展，水利工程的发展也被逐步提上议程。隧洞工程也就是水利工程，在岩层中开挖隧洞，是建筑水利工程要克服的一大难点，随着我国水利工程的发展，施工技术的进步，我国已掌握一些较难问题处理方法技术。我国社会的发展需要水利工程的日益完善，近年来我国在隧道开挖环节上有了很大成果，例如引黄入晋工程，引额济克工程等，经过不断地探索，我国水利工程方面已经掌握在各种地质条件下的隧洞施工技术。可以说水利工程与人们的生活息息相关，好的水利工程会造福人类，水利工程隧洞施工技术是国家发展中的主要事项。隧洞施工技术也受到国家的高度重视，下面就水利工程特殊地质条件下的隧洞施工技术做出分析。
1.特殊地质隧道开挖与边坡的支护
隧洞的开挖可以按着“先开挖后模筑混凝土”的施工程序。这种施工程序有利于发挥一些先进设备的作用，减小开挖与模筑在小断面隧洞施工中的相互干扰。在隧洞出口工作面，采用了多臂钻钻孔、小型反铲装渣、汽车运输的施工方案。隧洞开挖均采用全断面钻爆法施工，周边采用光面爆破。隧洞进、出口的工作严格按照有关计划进行。边坡开挖要按照所设计的洞脸开挖坡比进行，进、出口洞脸和两侧边坡宜避免边坡开挖，有的时候需要采取边挖边防护的方法进行。一般情况下，圆形断面的内径不宜小于1.8m，非圆形断面的高度不宜小于1.8m，宽度不宜小于1.5m，可采用掘进机、架钻台车、钢模台车等较大型设备施工，但其断面尺寸应通过技术经济分析确定；为了保护生态环境和保护施工周围建筑物不受影响，在隧洞开挖之前，应该先对外围建筑进行施工，做一些必要的防护，尽最大的努力把危害降到最小。对洞脸进行设计。根据国家有关水利工程隧洞施工规范，洞室开挖严禁欠挖，控制超挖，径向超挖值不大于1 0cm，切要对施工所造成的杂物进行合理的处理，对松散的岩石以及沙土进行及时的清理，超挖回填必须用同标号混凝土回填。
2.水利工程隧洞工程的类型与总体布置
2.1水利工程隧洞的类型
隧洞按其输水时水流性状不同可分为无压隧洞和有压隧洞。无压隧洞输水时水流不完全充满具有自由表面，有压隧洞输水时水流完全充滿无自由表面。隧洞一般分为进口段、洞身和出口段三部分。进口段通常布置有拦污栅、闸门等，其形式有竖井式、塔式、斜坡式等几种。洞身的型式是根据水流条件、地质条件及施工条件而定。有压隧洞一般采用圆形断面或马蹄形断面，无压隧洞常用的有圆形、城门形、马蹄形等。
2.2水利工程隧洞的选线原则
隧洞选线的影响因素很多如地形、地质条件水文地质、施工条件等。这里仅介绍隧洞选线时应注意的一般原则：
2.2.1尽量避开地质条件不良地段。隧洞的路线选择应尽量避开山岩压力大、地下水位高、漏水严重的岩层以及断层、破碎带和可能滑坡的不稳定地段。当隧洞轴线与岩层面及主要节理裂隙相交时应尽量成较大夹角。
2.2.2隧洞路线应力求短而直以减少工程费用和水头损失。如由于地形、地质条件和枢纽布置的原因必须转弯时转弯半径不宜小于5倍的洞径或洞宽偏转角一般不大于以使弯道水流平顺。对于通过高速水流的无压隧洞应力求避免在平面上设置曲线段。
2.2.3隧洞进出口应选择在岩层风化浅、岩石较坚硬完整、边坡稳定的地段。进出口的水流应平顺对称避免产生涡流。若拦河坝为土石坝时隧洞进出口应与土石坝间隔一定距离以防止水流对上游坝坡和下游坝脚的冲刷。
2.2.4隧洞应有足够的围岩厚度。隧洞较深的埋置深度可以充分利用围岩的弹性抗力和减小地震力的影响以达到减小衬砌厚度的目的。洞身部分一般均埋置较深其进、出口部位的围岩厚度一般应达到1倍的洞径或洞宽。但在采取了合理的施工程序和工程措施之后围岩厚度还可以减小。对于相邻两隧洞间岩体的厚度一般应有3倍的洞径或洞宽岩体较好时可适当减小但最小不得小于1倍的洞径或洞宽。
2.2.5应兼顾施工方便。对于长隧洞洞线的选择还应考虑设置施工竖井或支洞问题以便于增加开挖工作面改善施工条件加快施工进度
3.特殊情况处理
3.1灌浆过程中发现冒浆、漏浆时，根据具体情况采用表面封堵，低压、浓浆、限浆、限量、间歇、待凝等方法进行处理。
3.2灌浆过程中发生串浆时。可采用群孔并联灌孔灌注，孔数不宜多于3个，并控制压力，防止混凝土面或岩面抬动。
3.3灌浆工作必须连续进行，若因故中断，可按照下述原则进行处理：①应及早恢复灌浆，否则立即冲洗钻孔，而后恢复灌浆。若无法冲洗或无效，则应进行扫孔，而后恢复灌浆。②恢复灌浆时，应使用开灌比级的水泥浆进行灌注，如注入率与中断前的相近，即可改用中断前比级的水泥浆继续灌注；如注入率较中断前的减少较多，则浆液应逐级加浓继续灌注。③恢复灌浆后，如注入率较中断前的减少很多，且在短时间内停止吸浆，应采取补救措施。
3.4灌浆过程中如回浆变浓，宜换用相同水灰比的新浆进行灌注，若效果不明显，延续灌注30min，即可停止灌注。
3.5孔口有涌水的灌浆段，在灌浆前应测记涌水压力和涌水量，根据涌水情况，可选用自上而下分段灌浆、浓浆结束、高的灌浆压力、屏浆、闭浆、速凝浆液、压力灌浆封孔。
4.特殊地质条件下锚杆的施工技术
隧洞施工中要用到锚杆，一般根据需要设计锚杆的使用时机。具体分析施工地的地质情况，从而设计出孔位，并用高科技设施对所测孔位进行明确标记，将误差降到最低，开孔位置允许偏差为10cm；应对地质岩质做出一些必要的研究，在开始钻孔前要就选则好钻头尺寸，运用“先注浆后插杆”的程序，钻头直径应比锚杆直径大15mm以上，若采用“先插杆后注浆”的程序，孔口注浆时，钻头直径比锚杆直径大25mm以上，孔底注浆时，钻头直径应比锚杆直径大40mm以上，根据不同锚杆来确定钻孔的深度，钻孔结束后，清理钻井所产生的碎石污水的也是必要的。当成孔困难时，可采用自钻式注浆锚杆或管式锚杆。
5.特殊地质条件下隧洞混凝土的衬砌
资源问题也是水利工程应该考虑到的大问题，所有的施工都应该本着利用资源最小，所产生的效率最大原则进行施工。保证工程进度的情况下加大资源的可利用率，实现资源最小化与工程进度最大化的共同发展。洞身的混凝土施工分为两个大部分。底板与边顶拱的施工。边顶拱采用行走式全断面钢模台车，台车长12m，混凝土全部采用泵送入仓。筋拉条固定，使用满堂钢管排架作为模板的承重支撑体系。底板混凝土采用平板振捣器配合插入式振捣器振捣，边顶拱混凝土采用布置在台车上的附着式平板振捣器和插入式振捣器相配合进行振捣。边顶拱钢筋采用钢筋台车进行施工。
6.水利工程隧洞工程施工技术措施
6.1隧洞塌方处理技术与措施
6.1.1塌方地段应加强预报工作。处理塌方前，应详细调查其范围、形状、塌穴地质构造、地下水的分布活动情况等，查明其诱发原因和塌方类型，据此确定处理方案。
6.1.2水工隧洞塌方应根据发生的部位、规模及地质条件，采取“治塌先治水、治塌先加强；小塌清、先支后清；大塌穿、先棚后穿”的原则，应先加固未塌方地段，防止塌穴扩大。采取喷锚支护、注浆、管棚等技术措施进行处理。
6.1.3塌方地段防排水尚应遵守下列规定
对于地表沉陷和裂缝，应采用不透水土夯填密实，并开挖截水沟，防止地表水下渗到塌穴和塌渣体内。塌方冒顶时，应在陷穴口地表四周挖沟排水，并设棚遮盖穴顶，防止雨水流入。
6.2隧洞通风防尘措施
6.2.1施工中作业环境应符合国家卫生标准。
6.2.2隧道施工应采取通风、洒水等防尘措施，搞好个人防护，并定期测试粉尘和有害气体的浓度。
7.结束语
由于每一个水利工程隧洞的施工技术受所实施的工程状况、环境、地质、围岩等不同情况的影响，则其具体的施工技术也会有所不同，所以在具体的工程施工时，应结合具体的情况和施工能力形成具体的施工技术，提高施工技术的水平。
参考文献：
[1]DL/T5195-2004 水工隧洞设计规范
[2]软岩隧洞设计与施工技术.中国水利水电出版社.2006-12-01
[3]万胜.引水隧洞技术浅析.2010.06