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)隧洞工程的長度，分為特長距離、長距離、中長距離、短距離隧洞，隧洞施工建設(shè)周期都比較長，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，隧洞施工過程中坍塌事故頻頻發(fā)生，對(duì)隧洞安全施工管理帶來了威脅。第二，施工變更頻繁。隧洞開挖需要考慮地質(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)量問題，就會(huì)接連引發(fā)施工質(zhì)量問題，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題

2.1隧洞開挖之前的勘測(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)過的地段進(jìn)行調(diào)研，通過調(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)際情況來看，多數(shù)隧洞施工單位沒有做好施工前的勘探工作，無法對(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)際情況來設(shè)置支護(hù)參數(shù)。但是從實(shí)際施工情況來看，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)致隧洞開挖出現(xiàn)了一系列施工質(zhì)量問題［2］。

2.3施工安全、質(zhì)量和進(jìn)度管理問題

在隧洞開挖施工中受內(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題以及超出挖掘或者是挖掘不足等問題，所有上述的這些問題均會(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。勘測(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)不同類型的隧洞來合理安排布置施工。從隧洞施工發(fā)展實(shí)際情況來看，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展，施工單位在施工的過程中要根據(jù)實(shí)際情況來完成選線，在選線的過程中還需要盡可能繞過一些復(fù)雜區(qū)域，例如地下水位過高的區(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)，開挖工作面后面緊跟著就是錨桿支護(hù)，巖石表面露出的長度與混凝土噴射厚度相比，不能高出這一厚度。過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展襯砌施工，并且在這一施工過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)情況來選擇具體的襯砌方法，同時(shí)，在施工的過程中還需要根據(jù)隧洞穿越層的地質(zhì)變化情況來優(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，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程中要確保拼裝尺寸精準(zhǔn)無誤，銜接順暢，最大的拼裝誤差不能超過±3cm，平面翹曲誤差不可超過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)過規(guī)范修復(fù)處理過，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，在隧洞工程施工過程中打造出專門的小組，由小組成員密切配合來完成施工。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，通過合理使用設(shè)備來提高工程施工效率［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

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)量問題。為了能夠解決這個(gè)些問題，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