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淺層穿越水庫(kù)隧道施工技術(shù)論文
摘要：本文主要研究淺層穿越水庫(kù)隧道施工技術(shù)及圍巖穩(wěn)定性，通過(guò)對(duì)淺層穿越水庫(kù)施工當(dāng)中的技術(shù)要點(diǎn)作為根本出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合在施工過(guò)程中遇到的實(shí)際問(wèn)題，以防涌水處理技術(shù)、防滲漏治理技術(shù)以及處理隧道坍塌技術(shù)為例簡(jiǎn)要談?wù)劀\層穿越水庫(kù)隧道的施工技術(shù)。同時(shí)鑒于地下水在水庫(kù)隧道及施工過(guò)程當(dāng)中具有重大的影響作用，甚至在一定程度上直接決定水庫(kù)隧道施工的成敗，因此本文將從影響圍巖穩(wěn)定性的主要因素以及評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性的方法兩個(gè)角度分析淺層穿越水庫(kù)隧道的圍巖穩(wěn)定性。
關(guān)鍵詞：淺層穿越水庫(kù);隧道施工技術(shù);圍巖穩(wěn)定性
1.引言
現(xiàn)階段在我國(guó)新疆地區(qū)修建的眾多地下工程當(dāng)中，最為普遍的一種就是水庫(kù)隧道，但在實(shí)際的施工過(guò)程中，由于圍巖條件往往存在較大的不穩(wěn)定性，極易發(fā)生變化，因此曾經(jīng)在修建過(guò)程中屢次發(fā)生事故，為國(guó)家和施工人員蒙受巨大損失。為有效避免事故的發(fā)生，落實(shí)好水庫(kù)隧道的安全施工，本文將針對(duì)淺層穿越水庫(kù)隧道施工技術(shù)及圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行簡(jiǎn)要分析研究，以期能夠?yàn)槿蘸蟮墓こ淌┕そㄔO(shè)提供重要的參考意見(jiàn)。
2.淺層穿越水庫(kù)隧道施工技術(shù)要求
2.1必須保護(hù)好環(huán)境
淺層穿越水庫(kù)隧道施工本身工程量比較浩大，而且在通常情況下也是整體隧道工程的重點(diǎn)工程，因此需要對(duì)其保持高度的注意。首先在水庫(kù)隧道施工當(dāng)中必須做好環(huán)境保護(hù)工作，包括保護(hù)內(nèi)部和外部環(huán)境。水庫(kù)隧道的施工空間往往比較狹小，并且為了保障能夠在工程期限內(nèi)順利完工，常常需要在施工環(huán)境當(dāng)中同時(shí)進(jìn)行多個(gè)工種施工，因此無(wú)可避免的會(huì)產(chǎn)生各種污染；另外水庫(kù)隧道施工必然會(huì)產(chǎn)生大量的施工污水以及施工噪音，對(duì)周邊居民的日常生活產(chǎn)生一定影響，因而在淺層穿越水庫(kù)隧道施工當(dāng)中必須保護(hù)好環(huán)境，堅(jiān)持綠色施工、可持續(xù)施工。
2.2必須維護(hù)好圍巖
在新疆地區(qū)植被覆蓋較少，且氣候比較干旱，年降雨量比較稀少，因此巖體眾多且比較堅(jiān)硬。而淺層穿越水庫(kù)隧道施工必須穿過(guò)巖體，這對(duì)于圍巖本身的支護(hù)能力會(huì)造成一定破壞，特別是由于施工需要往往需要?jiǎng)佑么笮蜋C(jī)械甚至采用控制爆破技術(shù)，因此在施工過(guò)程中必須保護(hù)好圍巖，盡可能將巖體的損傷情況降至最低，以防止因圍巖失去穩(wěn)定性而發(fā)生坍塌等惡性事故。
2.3工程需內(nèi)實(shí)外美
圬工是新疆地區(qū)淺層穿越水庫(kù)隧道施工當(dāng)中的一項(xiàng)重要工程，主要有混凝土以及干砌等工程組合而成，因此在施工過(guò)程當(dāng)中需要堅(jiān)持“內(nèi)實(shí)外美”的原則，所謂內(nèi)實(shí)指的就是需要通過(guò)密實(shí)搗固和噴涂混凝土，并且將其與圍巖進(jìn)行緊密結(jié)合，回填石料以及支護(hù)等也需要確保其密實(shí)程度。所謂的外美指的就是盡可能保證混凝土表面的美觀程度，進(jìn)而在提升工程密實(shí)程度保障工程質(zhì)量的基礎(chǔ)之上使其具有極佳的審美性。
3.淺層穿越水庫(kù)隧道施工技術(shù)方法
3.1防涌水處理技術(shù)
3.1.1鉆孔排水法在新疆地區(qū)由于常年缺乏降水，同時(shí)日照充足因此導(dǎo)致部分地區(qū)的巖體非常堅(jiān)硬，而干燥的氣候使得該類巖體容易產(chǎn)生裂縫，部分砂土以及水流將會(huì)從裂縫中流瀉出來(lái)，特別是開挖前方存有排水或滯水層，因此需要使用鉆孔排水法處理涌水，從而加大圍巖的穩(wěn)定性，保障工程實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量。鉆孔排水法主要通過(guò)超前排水孔，目的是能夠使得滯水自行流出，為避免大量砂土從裂縫中流瀉或噴射而出，可以將鉆孔向下傾斜十到二十度左右。
3.1.2強(qiáng)制排水法在新疆部分地區(qū)淺層穿越水庫(kù)的隧道施工當(dāng)中，開挖位置有時(shí)會(huì)低于地下水位，譬如說(shuō)在降低地下水位時(shí)可以使用井點(diǎn)或深井降水等強(qiáng)制排水方法，但是在靠近水層的部分土質(zhì)比較松軟并且含有大量水分，因此需要使用止水法。其中一種即為壓注法，也就是說(shuō)在需要開挖的周邊位置事先鉆好注漿孔，之后將可以與地層進(jìn)行膠結(jié)作用的漿液壓入注漿孔當(dāng)中，待膠凝之后將會(huì)形成一層隔水層，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)止水。另外一種止水法為凍結(jié)法，通常用于含水地層當(dāng)中，與壓注法相同，也需要事先在開挖周邊位置鉆孔，之后將套管凍結(jié)在孔內(nèi)，等待地層完全被凍結(jié)之后再進(jìn)入挖掘環(huán)節(jié)。
3.2防滲漏治理技術(shù)
目前新疆地區(qū)有過(guò)半的水庫(kù)隧道進(jìn)入了養(yǎng)護(hù)維修期，此時(shí)需要對(duì)隧道當(dāng)中的滲漏水問(wèn)題進(jìn)行重點(diǎn)解決。對(duì)于部分早期新疆修建的水庫(kù)隧道，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件有限同時(shí)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的運(yùn)營(yíng)導(dǎo)致隧道當(dāng)中出現(xiàn)了大面積的滲漏水點(diǎn)，因此需要施工人員使用能夠迅速凝結(jié)的膠劑補(bǔ)涂滲漏水點(diǎn)，之后為加強(qiáng)防滲漏效果可以在此之上加做防水涂層或防水砂漿抹面。另外對(duì)于產(chǎn)生滲漏水的縫隙可以先進(jìn)行堵水處理，待滲水量得以控制后向縫隙被進(jìn)行注漿，最后做好防水涂層以強(qiáng)化效果。
3.3處理坍塌的技術(shù)
鑒于新疆地區(qū)的圍巖條件復(fù)雜且不穩(wěn)定，因此極易導(dǎo)致因圍巖不穩(wěn)造成水庫(kù)隧道發(fā)生坍塌事故，為預(yù)防此類事故發(fā)生需要經(jīng)常對(duì)圍巖的形狀等進(jìn)行檢查和測(cè)量，同時(shí)盡可能縮短圍巖的暴露時(shí)間，加快開挖速度。若坍塌發(fā)生時(shí)需要立刻對(duì)其進(jìn)行處理。針對(duì)體積較小的坍塌，需要施工人員噴錨坍塌范圍，然后按照先上后下的順序?qū)⑻鼜氐變舫蓛�，同時(shí)一邊開挖一邊噴射混凝土并架設(shè)臨時(shí)支撐。對(duì)于體積較大的坍塌，此時(shí)往往會(huì)伴隨滲水情況的發(fā)生，因此需要先進(jìn)行排水處理，之后使用注漿的方式加固坍塌部位。
4.淺層穿越水庫(kù)隧道圍巖穩(wěn)定性分析
4.1影響因素
新疆地區(qū)大部分的淺層穿越水庫(kù)隧道存在上覆水體且具有一定的穩(wěn)定性，加之自然降水作為其重要的水源補(bǔ)給，不僅容易加劇荷載量，對(duì)材料造成一定腐蝕，同時(shí)也會(huì)加重滲水等問(wèn)題，并且進(jìn)一步軟化巖體，使得圍巖失穩(wěn)。另一方面，受制于新疆自身的地形地勢(shì)，淺層穿越水庫(kù)隧道在施工時(shí)往往使用倒人字坡，因此水庫(kù)隧道內(nèi)的滲涌水很難通過(guò)自然方式流瀉出來(lái)，而一旦發(fā)生坍塌等事故將會(huì)造成嚴(yán)重后果，這不僅使得施工難度大大增加，同時(shí)也迫使施工成本急劇上升。
4.2評(píng)價(jià)方法
4.2.1監(jiān)測(cè)量控實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量能夠有效檢驗(yàn)施工是否與設(shè)計(jì)要求以及施工現(xiàn)場(chǎng)情況相吻合，支護(hù)參數(shù)是否正確等，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量搜集數(shù)據(jù)并進(jìn)行深入分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效控制，從而進(jìn)一步完善水庫(kù)隧道施工的手段即為監(jiān)測(cè)量控。該方法立足于施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量的數(shù)據(jù)以及分析結(jié)果，因此能夠真實(shí)客觀地控制和評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定性，幫助施工人員對(duì)淺層穿越水庫(kù)隧道施工進(jìn)行合理把控，從而有效提升施工效率，壓縮施工成本。
4.2.2物理實(shí)驗(yàn)使用物理實(shí)驗(yàn)法評(píng)價(jià)圍巖的穩(wěn)定性指的就是通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)的方式，將量綱分析以及相似性原理作為重要的理論指導(dǎo)，進(jìn)而分析出圍巖的應(yīng)力分布情況以評(píng)價(jià)其穩(wěn)定性。目前在評(píng)價(jià)圍巖穩(wěn)定性當(dāng)中常�？梢钥匆�(jiàn)該種方法的身影。工作人員在充分考慮圍巖與支護(hù)相互作用的基礎(chǔ)之上，模擬出圍巖節(jié)理裂隙及性能，從而有效判斷圍巖是否具有良好的穩(wěn)定性，便于開挖施工。
5.結(jié)語(yǔ)
總而言之，水庫(kù)隧道附近分布著大面積的圍巖，同時(shí)圍巖的條件常常發(fā)生變化且具有極強(qiáng)的復(fù)雜性，因此在施工過(guò)程中稍不注意便會(huì)導(dǎo)致圍巖失去穩(wěn)定性，進(jìn)而誘發(fā)一系列事故，不僅嚴(yán)重影響了淺層穿越水庫(kù)隧道的正常施工，同時(shí)也在很大程度上使得國(guó)家與施工單位蒙受巨大經(jīng)濟(jì)損失。因此本文通過(guò)對(duì)淺層穿越水庫(kù)隧道當(dāng)中的技術(shù)要點(diǎn)以及三大關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行具體分析，同時(shí)從影響圍巖穩(wěn)定性的因素以及評(píng)價(jià)方法出發(fā)簡(jiǎn)要分析了圍巖的穩(wěn)定性，希望能夠?yàn)槿蘸蟮乃畮?kù)隧道施工提供有效信息.
參考文獻(xiàn)：
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