水利工程的發(fā)展對我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)有極其重要的作用,，其不僅可以保證人民群眾用水的安全性，同時也保證了我國農(nóng)業(yè)用水的穩(wěn)定性和長久性,，所以確保水利工程建設(shè)的安全發(fā)展至關(guān)重要。對于現(xiàn)階段的水利工程要結(jié)合實(shí)際的工程情況來進(jìn)行專業(yè)化的工程預(yù)先設(shè)計(jì),，選擇先進(jìn)的施工技術(shù)以此來保障各項(xiàng)水利工程的順利開展和不斷完善,。由于不同地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境和實(shí)地情況，影響到隧洞施工技術(shù)的因素有很多,，因此做好隧洞支護(hù)是保證水利工程質(zhì)量和安全的重要保障,。隧洞施工技術(shù)是水利工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量的好壞直接影響著整個水利工程能否正常開展,。在現(xiàn)實(shí)的水利工程建設(shè)中,，隧洞施工技術(shù)時常受到地質(zhì)環(huán)境等因素的影響導(dǎo)致施工困難,，所以不斷發(fā)展和完善隧洞施工技術(shù)是當(dāng)前水利工程建設(shè)要面臨的主要問題。對于隧洞施工而言,，支護(hù)是保證隧洞施工質(zhì)量與安全的先決條件,，要采取科學(xué)合理的支護(hù)技術(shù)來保證隧洞施工不出現(xiàn)塌方等嚴(yán)重問題。根據(jù)水利工程建設(shè)的實(shí)際情況,，采取有效措施保障隧洞施工安全,確保工程順利實(shí)施,。本文以山西省中部引黃工程為例，深入探究了水利工程建設(shè)中隧洞工程的類型和特點(diǎn),，進(jìn)一步研究隧洞施工中可能出現(xiàn)的支護(hù)問題,，從而提出預(yù)防塌方和解決侵限的辦法，提高隧洞施工的安全性,，促進(jìn)我國水利工程建設(shè)的不斷發(fā)展,。

一、水利工程中隧洞工程的類型和特點(diǎn)分析

隧洞一般是由進(jìn)口段,、洞身和出口段三部分構(gòu)成,，進(jìn)口段常設(shè)置塔式、豎井式或者斜坡式的攔污柵與閘門,；洞身的構(gòu)建主要是結(jié)合工程的具體情況,，比如具體的水流條件與地質(zhì)條件、施工條件,。在不同的水利工程建設(shè)中,，隧洞在輸水時的水流性狀有所不同。一般來說引發(fā)水電的隧洞是有壓隧洞,，通常采用馬蹄形斷面或圓形斷面,；無壓隧洞的主要功能是泄洪、排放水庫泥沙以及施工導(dǎo)流,，常用圓形,、馬蹄形以及城門形斷面等；兩種隧洞的水流量也有很大差別,，有壓隧洞在運(yùn)行時其水流會充滿整個斷面,，它的內(nèi)壁會受到水流的壓力形成一定的內(nèi)水壓力，無自由水面,，而無壓隧洞則剛好相反,。為避免出現(xiàn)空蝕現(xiàn)象或地址震蕩，在高流速狀態(tài)下嚴(yán)禁同一段隧洞出現(xiàn)有壓與無壓的交替運(yùn)行狀態(tài),。

二,、隧洞施工中出現(xiàn)的問題及原因分析

1.工程概況

山西省中部引黃工程08標(biāo)施工引水主洞起點(diǎn)里程為總干3#隧洞61+676.88，終點(diǎn)里程為總干3#隧洞77+040.90,，全長15364.02m,。沿線共設(shè)5個施工支洞,，即18#～22#支洞，支洞布置為斜井形式,。支洞進(jìn)口底高程為1089.50～1205.41m：之間,，引水主洞底高程位于1041.72～997.73m：之間。其中,，18#支洞承擔(dān)總干3#隧洞起點(diǎn)里程61+676.88,，終點(diǎn)里程為總干3#隧洞64+513的施工任務(wù)，支洞長1213米,，支洞進(jìn)口底高程為1204m,，支洞與主洞交叉點(diǎn)洞底高程為1002.34m。18#支洞位于興縣魏汾鎮(zhèn)新業(yè)村南700m處,，支洞口布置于山坡上,，洞口向西約30m處有一小溪，溪溝平常季節(jié)無流水,，只有汛期下雨時才會有水流過,，屬于季節(jié)性小溪。

2.工程地質(zhì)

隧洞沿線地表大部分被上第三系,、第四系松散堆積物覆蓋,，基巖出露于沖溝溝底或沖溝兩側(cè)。線路涉及基巖地層由太古界至石炭系,，覆蓋層涉及上第三系,、第四系中更新統(tǒng)、上更新統(tǒng),、全新統(tǒng),。引水線路隧洞沿線地下水為寒武系、奧陶系碳酸鹽巖裂隙巖溶水(區(qū)域及層間水),，太古界變質(zhì)巖類裂隙水,，碎屑巖夾碳酸鹽巖類裂隙水與松散巖類孔隙水五種類型。巖溶地下水存在層間水,隧洞開挖時有可能會遇到溶洞,。

3.問題及原因分析

隧洞一直采取了超前地質(zhì)預(yù)探,，且按“管超前，短進(jìn)尺,、弱爆破,、強(qiáng)支護(hù)，勤觀測”的原則進(jìn)行施工,。18#支洞開挖至主洞下游樁號62+597時，從主支洞交叉點(diǎn)向下游10m,，樁號為62+454起32m內(nèi)已施工的鋼結(jié)構(gòu)左側(cè)拱腳向內(nèi)側(cè)突然發(fā)生不同程度變形和移位,，無法滿足二次襯砌的施作條件,。拱頂和右側(cè)拱架沒發(fā)現(xiàn)明顯偏移，但噴射混凝土出現(xiàn)裂縫,。

根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)描述,，該段洞身穿過的地層為奧陶系中統(tǒng)下馬家溝組上段及下段。實(shí)際開挖時遇到一條由主支洞交叉口處至隧洞下游左側(cè)的斷層破碎帶,，破碎帶含有粘土且有少量裂隙水滲出,，該段為V類圍巖。變形原因應(yīng)為斷層破碎帶的松弛變形,，同時在地應(yīng)力作用下,，泥灰?guī)r也可能產(chǎn)生變形，另一重要原因是圍巖還未進(jìn)行二次襯砌,。

三,、隧洞施工的預(yù)防和改進(jìn)措施應(yīng)用

預(yù)防隧洞塌方是保證水利工程建設(shè)順利開展和完成的必要前提，也是保證隧洞施工安全和質(zhì)量的重要因素,。預(yù)防隧洞塌方可以分為幾個階段：首先在施工開始之前,，要結(jié)合工程施工地的實(shí)際情況與施工的具體細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)一套完整科學(xué)的施工方案，保證施工組織設(shè)計(jì)方案的可行性,；然后是在施工過程中,，要根據(jù)施工過程中出現(xiàn)的問題適當(dāng)?shù)匦薷暮驼{(diào)整施工方案，并嚴(yán)格按照施工方案對隧洞內(nèi)部的施工情況進(jìn)行動態(tài)跟進(jìn)與收斂觀測,，保證施工的安全性和施工質(zhì)量,；最后是在施工完成之后，要對隧洞內(nèi)的支護(hù)措施進(jìn)行定期的檢查和維護(hù),，保證支護(hù)措施的安全性,，這樣能有效地預(yù)防工程出現(xiàn)塌方的情況。

針對以上鋼拱架變形侵限的改進(jìn)措施如下：

1.對已發(fā)生位移的62+454～62+486段將拱腳采用I18的工字鋼進(jìn)行橫撐,，必要時可在起拱部位多加一根工字鋼橫撐進(jìn)行加固,，從而防止在施工過程中發(fā)生大的坍塌。

2.對還未發(fā)生位移的62+444～62+454段,，62+486～62+597段全斷面用5m長,，φ25系統(tǒng)錨桿加固圍巖，環(huán)間距為0.5m,，排間距為1m,，打完后焊接在拱架上，加大混凝土噴砼厚度,，在該段部位再噴一層20cm厚混凝土,，防止該段出現(xiàn)變形。

3.主洞下游變形侵限一側(cè)半幅斷面徑向布設(shè)φ42小導(dǎo)管進(jìn)行固結(jié)注漿,；其中拱部小導(dǎo)管長度采用5m,，環(huán)間距為0.5m,，排間距為0.5：m，第一排小導(dǎo)管由新立工字鋼中間做好導(dǎo)向孔內(nèi)打入變形面,，其后各排依次打入變形面,，焊接在新立拱架上，打好導(dǎo)管后進(jìn)行注漿,，漿液采用水泥漿,，水灰比0.5。

4.圍巖注漿固結(jié)穩(wěn)定后,，將已變形的62+454～62+486段按2m一段拆除橫撐和左側(cè)已變形損壞的拱架（從起拱線接頭向下處撤除）,，拆除后并將圍巖和底板清理40cm，再將左側(cè)拆除部分拱架重新立好并加橫撐和φ42小導(dǎo)管一同焊接,。安好鎖腳錨桿,、縱向連接筋、鋼筋網(wǎng)進(jìn)行圍巖和底板回填澆筑40cm的C25混凝土達(dá)到密實(shí)要求,，最后對鋼拱架及鋼筋網(wǎng)進(jìn)行20cm的混凝土噴射,。

5.該方案實(shí)施過程，必須加強(qiáng)現(xiàn)場量測,、嚴(yán)謹(jǐn)施工,，確保圍巖初期支護(hù)的蠕動滿足二次襯砌的施工條件。

四,、結(jié)語

山西省中部引黃工程施工08標(biāo)段出現(xiàn)的圍巖變形支護(hù)措施改進(jìn)并非個例,，在很多水利工程隧洞施工過程中都會出現(xiàn)圍巖支護(hù)變形等問題。水利工程建設(shè)有利于我國社會主義建設(shè)的不斷推進(jìn)與完善,，有很好的社會效益和生態(tài)效益,，而隧洞工程的質(zhì)量直接決定著整個水利工程的建設(shè)能否成功。由于每一個施工地段環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性導(dǎo)致在實(shí)際的施工過程中會出現(xiàn)各種問題,，為此在正式施工之前應(yīng)做好詳盡的地質(zhì)勘探工作并制定完善的施工計(jì)劃,，力求把握好每一個施工的細(xì)節(jié)。加強(qiáng)對隧洞施工的重視程度,，不斷提高和完善隧洞施工技術(shù),，把每一個隧洞支護(hù)措施細(xì)化完美，保證水利工程的質(zhì)量,。隧洞施工作為整個水利工程建設(shè)的關(guān)鍵階段,，受環(huán)境狀況、設(shè)備材料,、地質(zhì)圍巖等因素的影響比較大,，所以要不斷提高隧洞施工技術(shù)，預(yù)防塌方滑坡等問題的出現(xiàn)，從而促進(jìn)我國水利工程建設(shè)的不斷完善,。