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摘要:近年来,我国的水利工程建设有了很大进展,水工隧洞施工也越来越受到重视。施工裂缝常见于水工隧洞施工,为了提高水工隧洞的施工质量,本文对裂缝产生的原因进行了分析,并提出了预防方法和加固措施。
关键词:水工隧洞;裂缝;预防;加固措施
引言
水工隧洞开挖地段地质普遍比较差,这些地段要么本身地质情况差,要么遭遇过涌水。所以,隧洞坍塌是不可避免的现象,严重的话甚至会危及到施工人员安全。以下针对隧洞开挖施工遇到的问题,提出水工隧道开挖处理办法,避免水工隧洞开挖过程中产生安全隐患,从而确保水工隧洞开挖工作顺利进行。
1水利工程隧洞特点
隧洞在水利工程施工中是非常常见的,通常情况下隧洞分为两种常见类型,分别是引水隧洞以及尾水隧洞,不同类型的隧洞在特点以及作用上都存在着巨大的差距。在水利工程建设中,隧洞是一种非常常见的水上建筑物,在整个水利工程运行中也承担着非常重要的作用。与一般的引水渠道相比,隧洞具有的优势如下:(1)能够通过较短的路线,避开不利的地质以及地形条件;(2)对于压力隧洞来说,对于水库水位的快速升降以及水电站引水流量的变化,能够快速的适应;(3)冰冻因素并不会对隧洞的正常运行带来影响;(4)引水隧洞工程操作起来更加的安全便捷。
2水工隧洞施工裂缝的成因
一是温差太大。如果温度变化幅度太大,会导致衬砌混凝土收缩产生裂缝。当隧洞通风条件不好时,温度过高不利于散热,这种情况常见于南方水工隧洞施工,隧洞一直处于高温状态,温度升高的同时会有水分的蒸发和冷却,混凝土难以保持良好的状态,整个施工环境和混凝土的温度变化导致裂缝出现。二是钢筋应力造成的裂缝。在短时间内建造好的水工隧洞,当外部遭受重压的时候会出现裂缝,这种裂缝会给整个隧洞带来安全性隐患,影响混凝土的质量。三是地质水文情况变化造成的裂缝。地下水是不停在运动的,它的形成、分布、埋藏条件有一定的特点,虽然水工隧洞在建设之前都经过考察,施工都是根据设计图纸,但地下水不断变化,施工情况就和起初的设计有所不同,造成裂缝产生。
3水工隧洞施工裂缝预防及加固措施
3.1引水隧洞施工前的准备工作
在水利工程引水隧洞施工工作开展之前,需要做好一系列准备工作,首先要做的就是对施工现场的水文地质、地形地貌等情况进行全面勘察,在此基础上对施工蓝图进行大致绘制,同时要结合施工现场的环境情况,对施工中可能需要关注的要点以及安全问题进行标注,做好一系列的技术准备工作。其次,需要加强对技术人员以及监理人员的管理,要对施工现场的组织结构进行科学优化,对各个岗位进行精简,防止出现岗位冗杂的问题,明确各个组织单位的职责并落到实处。最后,检查施工材料的质量,一定要保证进入施工现场的材料质量都符合规定标准,同时对于存在危险性的施工环节要设置安全标志,时刻提醒施工人员注意安全。
3.2水工隧洞的开挖
对于短隧洞而言,通过前期地质勘测能够确切了解地质情况,及时发现问题并提前找出解决措施。但对于长隧洞,即便是仔细勘测,也可能出现地质情况突变现象,给隧洞开挖工作造成困难,通常有以下几种表现:一是岩体松散或者破碎,出现断层;二是地下水位较高,出现渗漏与涌水现象;三是页岩层理倾角较大,近乎垂直,并且层理间有页泥夹层等。对于以上问题的处理办法通常有以下几点:一是增强对水工隧洞开挖工作监测力度,全面了解地质情况,找出处理措施,避免在开挖时造成不必要损失;二是采用光面爆破,尽量避免超填和超挖现象出现;三是喷锚支护,在岩层出现破碎时要通过钢衔架或者钢拱架进行支撑;四是当地下水位涌水量比较大时,要开展适当的排水工作,在隧洞底部设置集水坑和排水沟,及时抽排水,给洞侧壁和洞顶打孔,填埋排水管。
3.3引水隧洞锚杆施工技术
在锚杆施工技术应用的过程中,首先需要开展的就是钻孔施工,不同规格的钻孔就需要使用不同类型和规格的钻孔设备,在实际施工中,对于钻孔设备的选择需要结合施工区域实际的土层厚度和围岩条件来进行确定。通常情况下,对土层进行钻孔时,采用的都是干式排渣回旋式钻孔设备,在对岩石锚杆孔间距进行设置时,孔的最佳深度为50mm,同时要能够将距离偏差控制在150mm以内。因此,钻孔的规格要严格按照设计要求来选取,在孔成型之后还要能够对杆体进行及时清理,最后再将锚杆与灌浆管进行结合。
3.4加强管理,提高施工水平
隧道施工必须严格按照设计图纸、法规、规范和有关合同条款进行。特殊施工设备必须在合同规定的时间进入现场,否则施工将不获批准。在采用钻孔和爆破方法钻探隧道时,应采用软爆破,开挖质量必须符合合同的有关规定。在支撑或衬砌之前,必须清理洞穴地面和岩壁上的垃圾和灰尘,并且支撑或衬砌必须符合设计要求。压力隧道的混凝土背衬或钢筋混凝土衬里必须紧实地重新填充,并且接缝必须进行灌浆,决不允许留有空腔。如有必要,应进行现场检查,以确保项目质量符合设计要求。
4引水隧洞施工质量保障措施
引水隧洞作为水利工程项目的核心组成部分,对水利工程价值和作用的体现有着积极的作用,因此保证引水隧洞施工质量有着非常重要的作用和意义。首先,要加强对施工原材料的质量把控,对于混凝土的配比要能够满足设计要求。对于施工过程中涉及到的钻孔,要保证钻孔孔深以及孔距都能够符合设计图纸的要求,并且在钻孔完成之后,要能够及时开展清孔操作。在混凝土喷射施工开展之前,要对受喷区域的地质情况进行全面的调查,要保证喷射过程中喷头与喷射地面之间的垂直,并按照自下而上的顺序来进行喷射。为了获得良好的混凝土喷射条件,可以采用分层喷射的方式,每一层的厚度为5cm左右,后层混凝土的喷射工作应该在前层混凝土终凝完成之后进行,如果终凝时间过程长的话,则需要对喷层面进行清洗。
5水工隧洞开挖施工中的注意事项
一是如果断层蕴含的地下水是由地表水补给,施工人员需要在地表设置截排水系统引排。二是根据实际挖掘进度合理安排排水沟,加强基础设施建设,提供足够的抽水设备并设置合理的集水坑,从而满足隧洞的排水需求。三是由于断层带施工工序多、难度大,施工人员应尽量缩短衔接时间,使各个工序衔接紧密,并尽快进行封闭工作,避免围岩松动。
结语
综上所述,水工隧洞建造的时候,裂缝出现是长久存在的问题,在技术上不太容易解决,在水工隧洞实际建设过程中要具体问题具体分析,分析裂缝出现的原因,会造成的影响等,再根据分析的情况实施一些措施,找到解决的办法,只有这样才能更好地降低裂缝出现的概率,才可以确保水工隧洞工程建设的品质,充分发挥出它的价值,提高水工隧洞的效益。
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