水利工程隧洞施工管理探究

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摘要:隧洞在水利工程施工中具有輸水和泄洪的功能，基本構(gòu)造為封閉輸水洞，根據(jù)隧洞工程的長(zhǎng)度，分為特長(zhǎng)距離、長(zhǎng)距離、中長(zhǎng)距離、短距離隧洞，隧洞施工建設(shè)周期都比較長(zhǎng)，施工管理困難。為了能夠更好的促進(jìn)隧洞施工發(fā)展，在闡述水利工程隧洞施工管理特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，立足水利工程隧洞施工管理存在的問(wèn)題，從施工總體布置、施工技術(shù)管理、施工現(xiàn)場(chǎng)管理、施工監(jiān)控等方面思考如何更好的提升水利工程隧洞施工管理質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:水利工程;隧洞施工;管理;質(zhì)量

在社會(huì)的進(jìn)步發(fā)展和生產(chǎn)擴(kuò)大的背景下，人們對(duì)水利資源的需求不斷增加，水利水電工程建設(shè)規(guī)模也由此擴(kuò)大。在水利水電輸水工程建設(shè)中，隧洞起到了十分重要的作用，而且還會(huì)影響到人們的實(shí)際生活。為此，本文先分析了此次施工管理的特點(diǎn)，并且面對(duì)當(dāng)前施工存在的多方面問(wèn)題有針對(duì)性的提出解決對(duì)策，旨在能夠更好的規(guī)范水利工程隧洞施工，促進(jìn)水利工程建設(shè)發(fā)展。

1水利工程隧洞施工管理的基本特點(diǎn)

第一，施工時(shí)地質(zhì)條件較為復(fù)雜，隧洞施工需要穿越一些斷層，這些地帶往往是成破碎性掩體較薄且小褶皺頻發(fā)，在開(kāi)展施工時(shí)，巖體應(yīng)力由于在釋放作用下導(dǎo)致不穩(wěn)定因素增加。加上隧洞內(nèi)巖石的堆積和巖石結(jié)構(gòu)的松散，隧洞施工過(guò)程中坍塌事故頻頻發(fā)生，對(duì)隧洞安全施工管理帶來(lái)了威脅。第二，施工變更頻繁。隧洞開(kāi)挖需要考慮地質(zhì)、氣候條件，這些條件不可因?yàn)槿说囊庵径D(zhuǎn)移，因而在實(shí)際施工中不得不出現(xiàn)頻繁的施工變更。第三，施工工序繁瑣。隧洞施工工序繁多，只有在先進(jìn)的技術(shù)和合理的工藝支持下才能夠保證隧洞施工順利完成，且一旦一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)施工質(zhì)量問(wèn)題，就會(huì)接連引發(fā)施工質(zhì)量問(wèn)題，施工干擾也由此加大［1］。

2水利工程隧洞施工管理存在的問(wèn)題

2.1隧洞開(kāi)挖之前的勘測(cè)不準(zhǔn)確

工程地質(zhì)條件深刻影響隧洞施工方案的設(shè)計(jì)和隧洞工程開(kāi)挖。為了能夠更好的規(guī)范隧洞施工，需要施工人員在施工之前對(duì)所需要經(jīng)過(guò)的地段進(jìn)行調(diào)研，通過(guò)調(diào)研全面了解不良地質(zhì)的基本情況，并對(duì)周圍水量、不良地質(zhì)段、瓦斯量進(jìn)行勘測(cè)，根據(jù)勘測(cè)結(jié)果制定對(duì)應(yīng)的解決對(duì)策，防患于未然。但是從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，多數(shù)隧洞施工單位沒(méi)有做好施工前的勘探工作，無(wú)法對(duì)工程支護(hù)設(shè)計(jì)和方案制定提供重要依據(jù)支持，為涌水、塌方、爆裂等事故的發(fā)生埋下了隱患。

2.2隧洞施工管理技術(shù)不科學(xué)

水利工程隧洞開(kāi)挖之后很容易出現(xiàn)失衡現(xiàn)象，而出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是應(yīng)力分布不均勻，為了能夠規(guī)避這個(gè)問(wèn)題需要隧洞施工單位做好必要的支護(hù)管理，根據(jù)隧洞施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)設(shè)置支護(hù)參數(shù)。但是從實(shí)際施工情況來(lái)看，受施工技術(shù)手段落后的影響，隧洞應(yīng)力計(jì)量參數(shù)的計(jì)算不夠精準(zhǔn)，隧洞開(kāi)挖位置與參數(shù)設(shè)計(jì)不符，穩(wěn)定力降低。并且施工時(shí)還缺少相關(guān)的技術(shù)支持，例如沒(méi)有完善的災(zāi)害報(bào)警制度，未能對(duì)涌水量進(jìn)行鑒別等等。終導(dǎo)致隧洞開(kāi)挖出現(xiàn)了一系列施工質(zhì)量問(wèn)題［2］。

2.3施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度管理問(wèn)題

在隧洞開(kāi)挖施工中受內(nèi)外多個(gè)因素的影響會(huì)出現(xiàn)不同程度的施工安全問(wèn)題以及超出挖掘或者是挖掘不足等問(wèn)題，所有上述的這些問(wèn)題均會(huì)對(duì)施工的質(zhì)量以及進(jìn)度造成影響，甚至還會(huì)為整個(gè)工程施工埋下安全隱患［3］。

3水利工程隧洞施工管理優(yōu)化對(duì)策

3.1認(rèn)真勘測(cè)施工地點(diǎn)

隧洞工程的施工環(huán)境較為復(fù)雜，在具體施工前要指派專人對(duì)其進(jìn)行全面的探查，這是提升隧洞施工質(zhì)量的基礎(chǔ)做法之一?？睖y(cè)工作一定要全面、精細(xì)，以防在數(shù)據(jù)采集階段出現(xiàn)局部遺漏等情況。前期開(kāi)展勘測(cè)工作的宗旨在于為后期施工方案的編制提供可靠的參照，故而實(shí)踐中要盡可能的提升數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，勘測(cè)工作推進(jìn)階段應(yīng)配合使用專業(yè)的監(jiān)測(cè)工具，確保各種檢測(cè)數(shù)據(jù)性能安全、可靠，這是提高勘測(cè)結(jié)果精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)?？睖y(cè)工作在提前進(jìn)行，一定要在編制具體施工方案前落實(shí)。工程勘測(cè)工作結(jié)束后，要指派專人梳理有關(guān)數(shù)據(jù)，指出相應(yīng)的數(shù)據(jù)報(bào)告，便于后期應(yīng)用。

3.2規(guī)范隧洞工程的總體布置

由總體發(fā)展情況分析，隧洞根據(jù)功能分成兩種，一種為放水型隧洞，一種為泄水型隧洞。按照水流量的基本情況還可以劃分為有承載壓力的隧洞和沒(méi)有承載壓力的隧洞。不同類型隧洞的施工方法不同，在具體實(shí)施操作的時(shí)候需要施工人員根據(jù)不同類型的隧洞來(lái)合理安排布置施工。從隧洞施工發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，隧洞的選線深外界因素影響，如施工的條件，地質(zhì)的環(huán)境等等。為了能夠確保隧洞選線工作的順利開(kāi)展，施工單位在施工的過(guò)程中要根據(jù)實(shí)際情況來(lái)完成選線，在選線的過(guò)程中還需要盡可能繞過(guò)一些復(fù)雜區(qū)域，例如地下水位過(guò)高的區(qū)域，我們不建議進(jìn)行，或者一些巖碎地石帶破破線時(shí)也要盡量避開(kāi)隧洞路線，選擇要短而直，這是所要遵循的原則，因?yàn)槎潭钡穆肪€選擇能盡量節(jié)省支出，避免更多的意外事故。隧洞進(jìn)出口要設(shè)置在巖石完整的施工地段，盡可能保障隧洞出入口位置的合理和出入交通的方便［4］。

3.3隧洞施工中的技術(shù)管理

初步設(shè)計(jì)首先要考慮的就是隧洞所在的位置以及四周巖石的特點(diǎn)。一般情況下，同樣一個(gè)地段圍巖的類型不同，圍巖施工之后隧道的穩(wěn)定性也就不同?？紤]這些特點(diǎn)，支護(hù)設(shè)計(jì)需要根據(jù)圍巖的性質(zhì)來(lái)做出相應(yīng)的調(diào)整，合理設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)，不能夠出現(xiàn)因?yàn)橹ёo(hù)參數(shù)較小所引起的支護(hù)強(qiáng)度不夠或者支護(hù)參數(shù)較大所引起的施工消耗多問(wèn)題。在確定隧洞錨桿位置的時(shí)候要充分考慮圍巖的實(shí)際情況，在實(shí)施鉆孔操作之前明確鉆頭的尺寸大小和鉆進(jìn)位置，鉆頭直徑與錨桿相比，超過(guò)15mm是需要錨桿，在插入注漿后不治。如果并不是插入注漿后開(kāi)展施工這一直徑則需超出40mm左右。在具體施工中不同錨桿具備不同的規(guī)格，在具體實(shí)施操作時(shí)，開(kāi)挖工作面后面緊跟著就是錨桿支護(hù)，巖石表面露出的長(zhǎng)度與混凝土噴射厚度相比，不能高出這一厚度。過(guò)程中為了盡可能防止隧洞出現(xiàn)坍塌情況，施工時(shí)有關(guān)人員需采取一定的措施開(kāi)展襯砌施工，并且在這一施工過(guò)程中需要考慮四周巖石是否穩(wěn)定。具體要根據(jù)圍巖的基本情況、防滲漏情況、支護(hù)情況來(lái)選擇具體的襯砌方法，同時(shí)，在施工的過(guò)程中還需要根據(jù)隧洞穿越層的地質(zhì)變化情況來(lái)優(yōu)化襯砌設(shè)計(jì)，確保襯砌的厚度能夠滿足整個(gè)隧洞工程的施工需要［5］。鋼拱架施工即隧洞支護(hù)的方法，也是隧洞工程施工的重要一個(gè)過(guò)程，在具體施工中其主要有兩種形式，工字鋼與鋼格柵較為多見(jiàn)，應(yīng)結(jié)合隧洞斷面的真實(shí)結(jié)構(gòu)去設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)。具體施工階段，應(yīng)加強(qiáng)如下技術(shù)要點(diǎn)的把關(guān)、控制:一是在拼裝不同鋼格柵過(guò)程中要確保拼裝尺寸精準(zhǔn)無(wú)誤，銜接順暢，最大的拼裝誤差不能超過(guò)±3cm，平面翹曲誤差不可超過(guò)2cm;二是在鋼格柵焊接加工的部位，要確保焊接位置前期已經(jīng)經(jīng)過(guò)規(guī)范修復(fù)處理過(guò)，表層不可有旱瘤、焊裂紋等質(zhì)量缺陷;三是在嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求安裝好鋼架以后，要全面檢查安裝誤差的實(shí)際情況，要確保鋼架的高程范圍不能超出5cm，間距也要控制在5cm范圍中。

3.4加強(qiáng)對(duì)隧洞施工現(xiàn)場(chǎng)的管理

水利工程隧洞施工條件比較復(fù)雜，在施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)比較多的不確定因素，這些不確定因素的存在對(duì)整個(gè)工程的施工提出了更高的要求。為了能夠更好的規(guī)范施工在施工現(xiàn)場(chǎng)需要施工人員著手做好施工前期階段的管理工作。第一，在隧洞工程施工過(guò)程中打造出專門的小組，由小組成員密切配合來(lái)完成施工。第二，規(guī)范施工時(shí)機(jī)械跟人員的操作，對(duì)有關(guān)人員開(kāi)展監(jiān)督工作，若發(fā)現(xiàn)他們存在不規(guī)范行為，及時(shí)糾正加以整改。第三，加強(qiáng)對(duì)隧洞工程施工常用設(shè)備的日常維護(hù)和保養(yǎng)，保障各個(gè)施工設(shè)備的使用性能，通過(guò)合理使用設(shè)備來(lái)提高工程施工效率［6］。在噴射混凝土施工階段，應(yīng)做好如下幾點(diǎn)的管理工作:一是施工準(zhǔn)備時(shí)，要整體清除掉施工范疇中的危石，且要在單側(cè)布置厚度標(biāo)志;二是各個(gè)斷面的測(cè)點(diǎn)要≥5個(gè)混凝土厚度標(biāo)志，其中拱部測(cè)點(diǎn)要≥3個(gè)斷面間距:大型洞室、豎井范圍分別是20～30cm、20～50cm;三是噴射階段，要按照從下到上進(jìn)行噴射操作。噴射階段針對(duì)低洼部位要初步充填，隨后進(jìn)行分層噴射。如此反復(fù)進(jìn)行以上操作，直至噴射完整。

3.5建立隧洞施工動(dòng)態(tài)管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)是以信息技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建的，其能全面的呈現(xiàn)出隧洞工程施工階段的管理狀況。在設(shè)計(jì)研發(fā)施工動(dòng)態(tài)應(yīng)用系統(tǒng)階段，管理系統(tǒng)應(yīng)用電子及信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)一元化管理。以上這種隧道管理系統(tǒng)內(nèi)有精準(zhǔn)、快速等特點(diǎn)，進(jìn)而能全面的呈現(xiàn)出隧洞施工的掘進(jìn)速度，便于相關(guān)部門科學(xué)分析實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)。另外，采用該系統(tǒng)能有效規(guī)避很多施工風(fēng)險(xiǎn)因素，也有助于更有效的控制工程造價(jià)成本，明顯提高了施工作業(yè)效率。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隧洞施工質(zhì)量直接關(guān)系水利工程建設(shè)優(yōu)劣，但是從發(fā)展實(shí)際情況來(lái)看，受施工條件復(fù)雜、施工環(huán)境惡劣的影響，水利工程隧洞施工會(huì)出現(xiàn)一些施工質(zhì)量問(wèn)題。為了能夠解決這個(gè)些問(wèn)題，規(guī)范水利工程隧洞施工管理，需要相關(guān)人員在充分考慮各個(gè)影響因素的基礎(chǔ)上，因地制宜的制定科學(xué)合理的水利工程隧洞施工方案，采取積極的措施提高推動(dòng)施工質(zhì)量，并將更多先進(jìn)的施工技術(shù)引入到隧洞施工管理中，強(qiáng)化對(duì)隧洞施工管理人員的培訓(xùn)，多管齊下，靈活施工，從而在根本上提升水利工程隧洞施工質(zhì)量。

作者:王正虎 單位:甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司