水利工程施工中引水隧洞施工技术研究

水利工程施工中引水隧洞施工技术研究

赵 敏

中国电建市政建设集团有限公司   天津市  300384

摘要：水利工程施工中的引水隧洞建设是确保水利工程顺利进行导流操作和发电功能的重要环节。本文探讨了水利工程中引水隧洞的施工特点、存在问题、施工技术及管理措施，旨在提高隧洞施工的质量与效率，确保施工安全和工程进度。通过对隧洞开凿技术、排水系统施工技术以及支护与衬砌技术的深入分析，为水利工程隧洞施工提供技术参考。

关键词：水利工程；引水隧洞；施工技术

1引言

隧洞作为水利工程中输水和泄洪的重要通道，其施工质量和进度对整个水利工程项目的成败至关重要。在水利工程中，隧洞按任务和功能的不同，可以分为泄水隧洞和放水隧洞。每种隧洞的建设周期都比较长，施工步骤和工序复杂，因此必须加大隧洞施工的管理工作力度，提高施工质量和进度。

2水利工程隧洞的施工特点

2.1 施工条件复杂

隧洞施工面临极为复杂的地质环境，通常需要穿越断层带、破碎带和不稳定的岩层。尤其是在薄层岩体和褶皱带中，岩体错动频繁，导致围岩不稳定，容易发生崩塌或滑坡。此外，施工过程中常遇到结构松散、胶结性差的岩石堆积体，这些地段的抗压和抗震能力较弱，极易发生塌方和局部塌陷，给施工带来了较大风险。

2.2 施工变更频繁

隧洞施工需随时应对地质条件的变化。在实际开挖过程中，施工方往往会遭遇到一些突发的地质障碍，如隐蔽水流、地下气层等特殊地质现象。这些不可预见的地质条件常常导致原定的开挖路线和方案需要做出及时调整，施工计划因此不断变化。若未能提前做好预测和预防，隧洞建设将面临较高的风险和不确定性。

2.3 施工工序复杂

隧洞的施工是一项系统工程，涉及多项复杂的工序与技术手段。在施工过程中，常常需要同步使用勘测、支护、监测等多种技术，各个工序之间相互联系且密切依赖，任何一个环节的失误都可能影响整体进度与质量。例如，支护结构的安装需紧跟开挖进度，且必须确保支护强度足够，防止围岩塌方。而且，每一个施工步骤的顺利完成，都是后续工序能够顺利展开的前提，任何环节的延误或问题都可能导致整体施工的停滞或重复工作。

3水利工程隧洞施工中存在的问题

3.1 勘测精度不足

隧洞施工的成败与前期地质勘测的准确性密切相关。然而，在一些项目中，施工前的地质勘测存在不充分的问题，导致工程设计对岩土条件的掌握不全面。这种信息缺失会影响支护设计的合理性，无法为施工方案的优化提供有力支持，同时也无法准确预测可能发生的岩石爆裂、突水、突泥等地质灾害。

3.2 施工中的技术挑战

隧洞开挖过程中，受力体系不可避免地会发生变化，岩体的应力重分布可能引发不稳定情况。部分施工单位在支护措施方面存在滞后或不当，支护结构的设计和参数设置未能充分考虑地质条件，导致隧洞的稳定性受到威胁。此外，部分施工现场的灾害预警和监测技术不够完善，例如，对塌方体性质的识别、涌水量的监测以及瓦斯泄漏的探测手段不足，使得隧道开挖面临较大的技术难度。

3.3 安全、质量与进度三者矛盾

隧洞施工过程中常常伴随安全隐患，尤其是遇到坍塌等重大事故时，往往造成严重的经济损失。此外，施工中还会出现超挖或欠挖等质量问题，这直接影响了工程的施工进度和质量控制。许多施工单位在处理安全、质量与进度之间的矛盾时缺乏有效的平衡机制，导致三者难以协调发展，从而影响整体工程的顺利推进。

4水利工程隧洞施工技术

4.1开凿技术

隧洞开凿是水利工程施工的核心环节，需综合考量设备条件、地质特征、断面规格及围岩性质等多维度因素，以确定最优开凿策略。导洞室开凿技术通过在围岩断面预设导洞，依据隧洞实际尺寸与施工现状灵活设计开凿方案，强调对地质条件的精准掌握，遵循自顶向下的原则有序支护与开凿，确保作业安全，预防开裂与滑动风险。全面开凿法则以一次爆破成型为特点，适用于坚硬岩石地质，凭借高效施工效率成为优选方案。此两种方法各具优势，共同构成了隧洞开凿技术的核心框架，为水利工程施工提供了坚实的技术支撑，确保了隧洞建设的安全、质量与进度。

4.2排水系统施工技术

隧洞施工前的排水准备至关重要，直接关系到施工安全与效率。在准备阶段，需对洞口、隧洞顶部及坑口等关键区域实施周密的排水措施。排水系统的稳定性是保障施工顺利进行的基础，需对水质、出水位置及出水量等关键指标进行详细记录，为科学设计排水方案提供数据支持。对于辅助坑口及隧洞口易渗透区域，需立即开展地表水排水作业，根据工作面方向选择适宜的排水方式，如自底向顶采用抽水机，自顶向下则利用顺坡排水。洞内排水同样关键，需根据洞内实际情况灵活布置排水管道、排水井等设施，确保排水畅通无阻，有效防止积水对施工造成的负面影响，为隧洞施工的顺利进行奠定坚实基础。

4.3支护与衬砌技术

支护与衬砌是隧洞施工中的关键环节，对于隧洞的稳定性和使用寿命具有决定性影响。支护设计需紧密结合隧洞选址地段的地质围岩特性，灵活调整以适应围岩性质的多样性和变化性。锚杆支护作为常用方法，其孔位确定需精确依据围岩情况，并确保锚杆紧跟开挖工作面，以提供有效支撑。喷射混凝土支护则利用专业设备，将混合物直接喷向岩石表面，形成坚固的保护层。隧洞衬砌施工旨在进一步增强隧洞稳定性，防止坍塌风险。衬砌作业需根据围岩稳定性合理安排时间，综合考虑断面围岩状况、防渗需求及支护条件。混凝土作为衬砌的主要材料，其标号和配合比的选择需严格遵循设计要求。衬砌施工过程包括模板安装、混凝土浇筑、振捣及养护等多个环节，要求模板坚固稳定，混凝土浇筑均匀密实，振捣充分以确保混凝土强度，养护则需按规范执行，以保障衬砌质量。通过科学的支护与衬砌技术，隧洞施工的安全性和稳定性得以显著提升。

5水利工程隧洞施工管理

5.1隧洞选线

隧洞选线工作是施工前的关键环节，需综合考虑地质条件、自然因素及施工条件等多重限制。为确保施工质量和进度，施工单位应高度重视选线工作，力求路线最优化。在选线时，应尽量避免复杂地质条件，如开山岩破碎、地下水位高、易滑坡地段，以及上方存在高层建筑物的地段，以减少施工难度和安全风险。同时，选择短而直的隧洞路线，不仅能有效减少工程成本支出，还能降低意外事故发生的概率，保障施工顺利进行。此外，隧洞进出口的选择同样重要，应优先考虑岩石完整且坚硬的地段，以增强洞口的稳定性和安全性。

5.2技术管理

支护设计是隧洞施工中的核心环节，其合理性直接关系到工程的安全性与经济性。设计时应紧密结合隧洞选址地段的地质围岩性质，确保支护参数既不过度增加工程投入，也不过于保守导致支护强度不足。在锚杆施工中，孔位的确定需精确依据围岩的实际情况，钻头尺寸的选择则需与锚杆规格相匹配，以确保锚杆的有效锚固。同时，衬砌设计也需根据围岩稳定性和穿越层的地质变化进行灵活调整，及时变更设计以适应实际情况，从而确保隧洞结构的稳定性和安全性。通过科学合理的支护设计，可以有效降低施工风险，提高工程质量，为隧洞的安全运行提供坚实保障。

5.3施工现场管理

水利工程隧洞施工环境复杂多变，充满挑战，对施工单位的管理能力提出了高要求。为确保施工顺利进行，必须构建高效的管理体系。首要任务是组建专业管理小组，选拔具备高水平管理能力的人员，对隧洞施工实施严格且实时的监管，同时维护隧洞周边及内部的清洁环境，为施工创造有利条件。此外，规范操作是保障施工安全与质量的关键，需对施工人员及机械操作进行严格规范，监督操作人员和技术人员的行为举止，一旦发现违规行为，立即进行批评教育并督促改正。通过这一系列管理措施，能够有效提升隧洞施工的管理水平，确保施工的安全、质量与进度，为水利工程的顺利推进奠定坚实基础。

6结语

水利工程隧洞施工是一项复杂而重要的工程，涉及多种施工技术和管理措施。通过科学的开凿技术、合理的排水系统施工、有效的支护与衬砌技术，以及严格的管理措施，可以确保隧洞施工的质量、安全和进度。未来，随着技术的不断进步和管理的不断完善，水利工程隧洞施工技术将进一步提高，为水利工程建设提供更加坚实的技术支撑。

参考文献：

[1]谢建明.基于水利泵站建设中的高喷防渗墙技术应用探析[J].建筑工程技术与设计，2018，（4）：1915.

[2]刘俊艳.高喷防渗墙技术在泵站施工中的应用[J].中国新技术新产品，2012，（21）：110.