李丽君1 马利2
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摘要：现如今，伴随着改革开放的飞速发展，带动了经济建设的步伐逐步加快，与此同时，作为我国一项重要的水力资源工程，水利水电工程对于促进水资源的充分利用，缓解用电压力有着十分重要的作用和价值，直接关系到社会各个行业的用水用电稳定性。然而，在水利水电工程的实际建设过程当中，更是会涉及到方方面面繁琐的过程，其中最为重要的一个环节就是引水隧洞的挖掘和支护，无论是对于洞挖施工方法都有着极高的要求，再加上极易受到施工外部环境，包括土质和自然条件的影响，更是为水利水电工程引水隧洞的施工带来了重重困难。文章主要从水利水电工程引水隧洞的基本定义、水利水电工程引水隧洞洞挖施工方法以及施工流程三个方面展开详细的分析。
关键词：水利水电工程；引水隧洞；洞挖施工；施工方法
引言
对于水利水电工程引水隧洞施工而言，洞挖施工非常重要，但凡出现任何问题，都会对建设工作造成巨大影响。因此，施工团队就要提高重视程度，运用最新的技术，以此确保施工项目顺利进行。
1水利水电工程引水隧洞的基本定义
水利水电工程存在的最大价值就是发电，其中所运用的原理如下：通过建设大坝实现对水流量的控制，在上游的水向下游流动的过程当中，实现对水量的调节，增加重力作用，得到一种势能，促进水轮机的发动，并通过对多个水利水电设备的带动运转，进而达到水利水电发电的工程。在实现发电的过程当中，最为主要的一个环节就是将水引入到水轮机所在的河道当中，而这个环节中，最为重要的就是引水隧洞。可以说，在整个水利水电工程的运转当中，引水隧洞都发挥着极为重要的价值和作用。通常而言，引水隧洞主要有两种：有压引水隧洞、无压引水隧洞。在设计引水隧洞的过程当中，应该注重对引水隧洞的规划设计，设计过程确保线路的简短，减少弯道，确保上下游之间的顺畅性，确保水流能够迅速通过。这不仅有利于降低工程施工难度，节约施工成本，更是有利于确保水利水电工程的顺利运转。当然，更是有必要结合引水隧洞周边的地质条件和地下水环境。引水隧洞开挖和支护施工当中，存在以下三个难点：其一，由于水利水电工程选址通常在地势较为险恶的地方，因此引水隧洞也更多的建造在山体当中，施工环境十分恶劣、狭小。再加上山体内部构造的不确定性和水流的影响，更是会直接导致施工过程当中多种意外情况的出现，因此对于施工技术提出了更高的要求。其二，引水隧洞施工之前应该做好勘探工作，包括了解山体构造、地质构造、地下岩层分布情况等等，避免施工过程当中所出现的漏水、塌陷等情况。其三，在较为恶劣的地理环境之下展开施工时，更是提高对施工人员的安全重视力度，在施工方案制定的过程当中就需要全面的考虑多种情况。
2水利水电工程引水隧洞开挖技术及洞挖施工方法
2.1全断面开挖技术
全断面开发技术依照引水隧洞设计方案，一次性完成开挖施工。该技术利用多臂钻机，在开挖过程中开设炮孔及锚杆孔，设备钻臂等级及数量可根据引水隧洞开挖施工体量适当选择，保证施工过程中使用多臂钻机的等级相同。多臂钻机在引水隧洞开挖施工中的应用优势非常显著，具有施工操作便捷、开挖效率高等优点。但由于该设备使用过程中无法兼顾岩层稳定性，因此该技术的应用范围非常有限，一般在岩体质量较好、岩层稳定性较高的情况下选择使用。
2.2断面分部开挖
对于断面分部开挖来说，其原理便是基于原有的隧洞断面，依靠分批次的形式，将其划分为多个部分。之后再分层级展开任务处理。对于不同的水利水电工程，还能依靠挖掘的形式，将断面部分分成两类，分别是导洞方式以及台阶方式。两者都是基于现有的断面展开划分，参照地质、跨度以及选取模式的差异，又能将断面分成三部分，即左部、中部和右部。其中，应用率较高的就是导洞的技术方式，主要会在一些大型项目中进行应用，原理便是向地面下部开凿，一般最好保证开凿深度不能低于12m。在实际开挖的时候，普遍对于岩体构架、排水系统以及通风设施都有着非常高的标准，方法则是先选取最为合适的施工场地，在引水隧洞断面的上方，凿出一个小型洞口，之后再通过挖掘的方式，逐步扩大洞口面积。而导洞挖掘方式又能分层上洞和下洞。由此能够看出，该挖掘形式通常极为细化，实际能够选用的方法也很多，因此相比于全断面的方式，该方法的整体应用率非常高，难度系数更低。所以，该技术可以用于一些岩体结构稳定性偏低的区域之中，即便洞口相对偏小，也不会受到任何影响。
2.3开挖方式
在水利水电工程引水隧洞施工中，对成洞施工水平提出较高的要求，开挖及支护期间应充分考虑岩石露出的情况。结合现场作业条件最终采取上下台阶法，其中上台阶开挖高度设为4.5m，除此之外的其它部分均为下台阶。上下台阶的钻爆施工存在一定的差异，上台阶钻爆施工形成楔形掏槽，以光面爆破的方式来开展周边区域的爆破。而下台阶是以V型抽槽作业方式来进行作业，对称起爆。选择乳化炸药作为爆破材料，并用竹片绑扎光爆孔，如果孔内有积水应将积水全部排出后再装填炸药，具体的装填起爆方式选择用非电毫秒雷管起爆。
3水利水电工程引水隧洞洞挖施工流程
一是测量放线。测量放线是洞室开挖的关键环节，准确的测量放线对于工程质量十分关键。本工程中采用全站仪和激光导向仪配合工作，在施工工作面快速放出周围轮廓线，并且确定隧道中轴线以及钻孔孔位，精度能够满足工程的需求。为了对工程进度进行控制，在布设基本导线点的情况下设置三角高程，确保工程高程与放线精度。二是钻孔与质量控制。相关研究表明，钻孔精度对于后续工程十分重要，是防止超欠挖的重要措施。因此，必须严格按照爆破布置图及设计孔深施钻，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其他孔位不应大于10cm。施工过程中需要加强钻孔的孔距、孔斜的检查，及时做好质量监督。三是装药连网爆破与质量控制。炮孔经检查合格后，由持证炮工领班操作，严格遵守爆破安全操作规程装药爆破。炸药采用84#岩石乳化炸药。药卷直径：周边光爆孔Φ25mm，其余为Φ32mm；爆破施工过程中的药量控制、装药连网爆破是整个工程的重点，在施工过程中，需要严格按照爆破设计要求与规范开展装药连网，周边光爆孔采用间隔装药方式，并且由塑料导爆管连接形成起爆网络，在检查无误且取得作业证之后，要求施工机械与施工人员撤离到安全地带，开展爆破警戒，同意执行爆破。四是通风除尘与质量控制。在爆破完毕后，需要对爆破后的残渣以及碎土进行除尘工作，采用轴流风机进行排烟，采用喷淋装置进行除尘管理，做好除尘之后，排查相关的安全隐患，按照《安全爆破规程》进行后续处理，确保安全后继续施工。五是锚喷支护与质量控制。采用锚喷支护的方式对不稳定的岩体进行保护，为了确保支护强度，应在钻孔后注入浆液，并且倒入孔底，安插杆体，最后认真堵塞孔口，防止浆液流出，确保支护强度，避免不稳定岩体引发的危险因素。
结语
综上所述，就当前水利水电工程引水隧洞洞挖施工环境复杂，施工条件苛刻，只能依靠良好的施工组织以及有效的施工技术，完成了整个引水隧洞洞挖工程。对工程的引水隧洞洞挖工程进行研究，明确洞挖施工流程，对于提升工程进度、确保工程质量具有重要的意义。
参考文献
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[2]王应权.长大铁路隧道施工通风方案选择及优化[J].地下空间与工程学报，2015(S1)：359-366.