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摘要：隧洞是水利工程中一个重要的组成部分，文章对其布置的合理选择、施工及灌浆等过程进行简，同时介绍了某水利工程的施工实践。
关键词：隧洞 施工 灌浆 工程介绍
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-
1. 水工隧洞的总体布置
根据枢纽任务，确定隧洞属专建专用或是一洞多用。针对不同要求，结合地形和水流条件拟定进口的位置、高程和相应的布置；在选定线路方案的基础上，根据地形、地质等条件，选择进口段的结构型式，确定闸门在隧洞中的布置；确定洞身的纵向底坡和横断面的形状及尺寸；根据地形、地质、尾水位和施工条件等确定出口位置和底板高程，选用适宜的消能方式。
2. 隧洞洞线选择的原则
洞线直选在沿线地质结构简单、岩体坚硬完整、洞顶以上应具有足够的岩层厚度、地下水微弱和围岩稳定的地段，以减小作用于衬砌层上的山岩压力和外水压力；洞线要与岩层层面、构造破碎带和主要节理面有较大的交角；洞线在平面上应力求短、直，这样不仅可减少工程量、降低造价，而且可减小水头损失，便于施工，并且具有良好的水流条件；进出口应选在覆盖层或风化层浅、岩石比较坚固完整的陡坡地段，避开有严重的顺卸荷裂缝、危岩和滑坡地带；隧洞的纵坡应满足水流条件、运行和维修的要求；泄水隧洞的出口方向要与下游河道顺畅衔接，以减轻对岸边的冲刷；洞线遇沟谷时，应根据地形、地质、水文及施工条件，进行绕沟或跨沟方案的技术经济比较；当洞线穿过坝基、坝肩或其他建筑物地基时，要求隧洞与其他建筑物之间留有足够的厚度，以满足结构和防渗上的要求；对于长隧洞，为了增加工作面，加快施工进度和均衡各段的工程量，便于通风，根据地形、地质条件，需要设置一些施工支洞或竖井。
3. 隧洞灌浆的一般要求
3.1 施工顺序
当隧洞中同一部位有多种灌浆时，一般应遵循先进行较低压力的灌浆，后进行较高压力的灌浆原则。具体可按照下列顺序施工：在混凝土衬砌段内的灌浆，应当先进行回填灌浆，后进行围岩固结灌浆；当该部位布置有帷幕灌浆或高压固结灌浆时，应当先进行回填灌浆和围岩固结灌浆，后进行帷幕灌浆或高压固结灌浆。当该部位的防渗帷幕是由上下两层搭接而成时，宜先进行水平衔接帷幕的灌浆，后进行垂直帷幕的灌浆。有一些工程由于没有按照正确的顺序施工，致使施工资料混乱，严重者甚至导致隧洞衬砌混凝土开裂的事故；对于钢板衬砌的隧洞，如钢板衬砌是在混凝土浇筑后施工，各种灌浆的顺序同上。如钢板衬砌与混凝土浇筑同时完成时，则灌浆工程应在钢衬内钻孔或通过预留孔进行；混凝土衬砌与围岩之间的回填灌浆，应在衬砌混凝土强度达到70%后进行。如以龄期计算，建议在衬砌混凝土浇筑14d后进行。有的时候工期很紧，可在衬砌混凝土中加入适量早强剂，这
样7d龄期的强度也可接近28d强度的70%左右；钢衬接触灌浆施工
应当在混凝土温度稳定、体积收缩完成或基本完成以后，规范要求在衬砌混凝土浇筑结束60天后进行。
3.2 施工布置
隧洞内施工场地十分狭窄，有时候还有多个分部工程平行或交叉作业，因此搞好施工布置是实现安全施工，保证灌浆工程质量和加快工程进度的重要条件。
3.2.1 风、水管及电缆布置 隧洞灌浆的供风、供水干管及电缆干线应通过支架架设在隧洞的侧壁上，不得随意平铺在地板上。隧洞照明应使用安全电压，电线宜架设在隧洞顶拱上；通讯联系。
隧洞中施工时，洞外与洞内、洞与洞之间联系很不方便，因此通讯十分重要。应当铺设电话线，建立起施工现场的电话网，并且最好能与后方办公系统相连接。
3.2.2 保持良好通风 一般说来，灌浆施工本身产生的废气很少，如隧洞能保持开挖和混凝土衬砌施工时的通风状况即可满足灌浆施工要求。如需在隧洞中设置水泥浆搅拌站（制浆站），或需进行化学灌浆时，则应当采取专门的通风措施。当相邻工作面正在进行开挖、混凝土浇筑等作业时，应当防止这些工作面的废气（炮烟、汽车尾气等）对本施工区域的污染。
3.2.3 污水、泥浆和岩屑的排除 隧洞灌浆施工中，会产生大量的污水、泥浆和岩粉岩屑，必采取有效的排水清污措施。通常应当注意的是首先要及时清除岩屑岩渣和废浆沉淀，尽量实现渣水分离。污水的排泄应尽量利用地形实现自流，无法自流的可通过排水沟流至结构物已有的集水井（或通过开挖、筑堰形成的临时集水池）中，然后使用污水泵（渣浆泵）抽出洞外。
3.2.4 制输浆系统。 隧洞灌浆的水泥浆制浆站应尽量布置在洞外，可布置在靠近洞口、交通方便的地方。如果隧洞很长或两个支洞间的距离很大时，可在其中间设立输浆站，通过输浆站将浆液输送到灌浆机组。无论是风、水、电、浆供应，还是通讯、通风、排水的各种管线的架设，通常都是自洞口至洞内工作面或者自工作面至洞口，往往距离很长，这一方面加大了临时工程的工程量；另一方面也不利于管路和线路的运行维护。
有许多工程充分利用地形高差，在地面和隧洞之间，或高程不同的多层隧洞之间，选择适宜的地点钻设连通孔，通过这些连通孔铺设输水、输浆、管路和输电、通讯线缆，或是用来通风、排水，收到了很好的效果。钻设连通孔时，要注意控制孔斜，保证钻孔出口在预定的范围内施工台架（台车）。进行隧洞灌浆特别是顶拱部位的灌浆时，必须搭设施工平台，也可制造或购买专用的设备。这种设备和平台应能同时满足钻孔和灌浆等各项操作的需要，应能顾及保持隧洞的交通。根据具体条件，钻灌平台可选择固定式和移动式两种。固定式就是脚手架；移动式是一种钻灌台车。当隧洞轴线很长时，宜采用移动式钻灌台车。移动台车可采用轮胎式及轨道式两种形式，移动方式可以为牵引和自行移动。
4. 某水工隧洞灌浆施工实例
某水利工程输水隧洞裂缝处理初期施工中，检查发现部分洞段拱顶脱空比较严重，未达到设计要求，在施工过程中对没有达到衬砌厚度的地方施工方也没有采取先补衬砌的做法，需在以后的施工中引起注意，否则盲目的回填灌浆浆体重力的影响大于支撑的作用，只会增加拱顶的荷载，危害隧洞的安全。
4.1 回填灌浆布孔范围
工程输水隧洞裂缝处理中，先通过地质雷达检测脱空位置，再根据雷达检测结果布置回填灌浆孔。在质雷达测线附近单孔布置，钻孔排距为
210m，终孔孔径为48mm，钻孔孔深以穿透衬砌进入围岩10cm为宜。事实证明，采用该布孔方案能做到有的放矢，有效地灌满脱空区域，效果良好。
4.2 回填灌浆压力
孔口压力是回填灌浆最重要的控制参数之一，它的大小直接决定浆液的扩散范围及其结石的强度。按国内规范（水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 5148-2001）素混凝土衬砌采用012～013MPa，钢筋混凝土衬砌中可采用013～015MPa。二次序孔及多次序孔增至一次序孔的1. 5～2倍[3]。据实践经验，在隧洞回填灌浆时应尽量采取较大值。
在工程输水隧洞裂缝处理中，施工中常存在回填灌浆灌入率低的问题，主要是因为灌浆压力达不到设计值，填充范围未达到设计填充区域，影响填充效果，也就达不到设计的工程量。故在施工中灌浆压力一定要达到设计压力，并尽量采取较大值，这样才能填灌该孔填充范围区域。
5. 固结灌浆
固结灌浆是将浆液灌入围岩裂隙或破碎带以提高岩体完整性的灌浆工程。固结灌浆的目的是加固隧洞围岩、封闭隧洞周边岩体裂隙，提高隧洞围岩的整体性和抗变形能力，增加围岩抗渗能力和降低渗透比降。水工隧洞固结灌浆应根据围岩承受的内水压力，分段确定灌浆压力值和灌浆孔深，同时应根据各部位的地质结构面情况，确定灌浆排距和灌浆钻孔角度，使钻孔尽可能多地与地质结构面相交，保证良好的灌浆效果，而且固结灌浆浆液的合理选择也是取得良好灌浆效果的重要因素之一。
6. 结语
隧洞灌浆是为解决围岩存在问题的一项工程，灌浆质量的好坏直接影响工程的运行安全。故只有在设计之初，设计、施工、监理方在明确、
清晰了解灌浆概念，合理理解和处理灌浆中出现的问题，才能达到最优的围岩灌浆效果，从而保证水工隧洞围岩的长期、安全承载。
参考文献
[1] 张伟诚.水工隧洞特点及构造[J]，大众科技，2010
关键词：隧洞 施工 灌浆 工程介绍
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：2306-1499（2014）12-
1. 水工隧洞的总体布置
根据枢纽任务，确定隧洞属专建专用或是一洞多用。针对不同要求，结合地形和水流条件拟定进口的位置、高程和相应的布置；在选定线路方案的基础上，根据地形、地质等条件，选择进口段的结构型式，确定闸门在隧洞中的布置；确定洞身的纵向底坡和横断面的形状及尺寸；根据地形、地质、尾水位和施工条件等确定出口位置和底板高程，选用适宜的消能方式。
2. 隧洞洞线选择的原则
洞线直选在沿线地质结构简单、岩体坚硬完整、洞顶以上应具有足够的岩层厚度、地下水微弱和围岩稳定的地段，以减小作用于衬砌层上的山岩压力和外水压力；洞线要与岩层层面、构造破碎带和主要节理面有较大的交角；洞线在平面上应力求短、直，这样不仅可减少工程量、降低造价，而且可减小水头损失，便于施工，并且具有良好的水流条件；进出口应选在覆盖层或风化层浅、岩石比较坚固完整的陡坡地段，避开有严重的顺卸荷裂缝、危岩和滑坡地带；隧洞的纵坡应满足水流条件、运行和维修的要求；泄水隧洞的出口方向要与下游河道顺畅衔接，以减轻对岸边的冲刷；洞线遇沟谷时，应根据地形、地质、水文及施工条件，进行绕沟或跨沟方案的技术经济比较；当洞线穿过坝基、坝肩或其他建筑物地基时，要求隧洞与其他建筑物之间留有足够的厚度，以满足结构和防渗上的要求；对于长隧洞，为了增加工作面，加快施工进度和均衡各段的工程量，便于通风，根据地形、地质条件，需要设置一些施工支洞或竖井。
3. 隧洞灌浆的一般要求
3.1 施工顺序
当隧洞中同一部位有多种灌浆时，一般应遵循先进行较低压力的灌浆，后进行较高压力的灌浆原则。具体可按照下列顺序施工：在混凝土衬砌段内的灌浆，应当先进行回填灌浆，后进行围岩固结灌浆；当该部位布置有帷幕灌浆或高压固结灌浆时，应当先进行回填灌浆和围岩固结灌浆，后进行帷幕灌浆或高压固结灌浆。当该部位的防渗帷幕是由上下两层搭接而成时，宜先进行水平衔接帷幕的灌浆，后进行垂直帷幕的灌浆。有一些工程由于没有按照正确的顺序施工，致使施工资料混乱，严重者甚至导致隧洞衬砌混凝土开裂的事故；对于钢板衬砌的隧洞，如钢板衬砌是在混凝土浇筑后施工，各种灌浆的顺序同上。如钢板衬砌与混凝土浇筑同时完成时，则灌浆工程应在钢衬内钻孔或通过预留孔进行；混凝土衬砌与围岩之间的回填灌浆，应在衬砌混凝土强度达到70%后进行。如以龄期计算，建议在衬砌混凝土浇筑14d后进行。有的时候工期很紧，可在衬砌混凝土中加入适量早强剂，这
样7d龄期的强度也可接近28d强度的70%左右；钢衬接触灌浆施工
应当在混凝土温度稳定、体积收缩完成或基本完成以后，规范要求在衬砌混凝土浇筑结束60天后进行。
3.2 施工布置
隧洞内施工场地十分狭窄，有时候还有多个分部工程平行或交叉作业，因此搞好施工布置是实现安全施工，保证灌浆工程质量和加快工程进度的重要条件。
3.2.1 风、水管及电缆布置 隧洞灌浆的供风、供水干管及电缆干线应通过支架架设在隧洞的侧壁上，不得随意平铺在地板上。隧洞照明应使用安全电压，电线宜架设在隧洞顶拱上；通讯联系。
隧洞中施工时，洞外与洞内、洞与洞之间联系很不方便，因此通讯十分重要。应当铺设电话线，建立起施工现场的电话网，并且最好能与后方办公系统相连接。
3.2.2 保持良好通风 一般说来，灌浆施工本身产生的废气很少，如隧洞能保持开挖和混凝土衬砌施工时的通风状况即可满足灌浆施工要求。如需在隧洞中设置水泥浆搅拌站（制浆站），或需进行化学灌浆时，则应当采取专门的通风措施。当相邻工作面正在进行开挖、混凝土浇筑等作业时，应当防止这些工作面的废气（炮烟、汽车尾气等）对本施工区域的污染。
3.2.3 污水、泥浆和岩屑的排除 隧洞灌浆施工中，会产生大量的污水、泥浆和岩粉岩屑，必采取有效的排水清污措施。通常应当注意的是首先要及时清除岩屑岩渣和废浆沉淀，尽量实现渣水分离。污水的排泄应尽量利用地形实现自流，无法自流的可通过排水沟流至结构物已有的集水井（或通过开挖、筑堰形成的临时集水池）中，然后使用污水泵（渣浆泵）抽出洞外。
3.2.4 制输浆系统。 隧洞灌浆的水泥浆制浆站应尽量布置在洞外，可布置在靠近洞口、交通方便的地方。如果隧洞很长或两个支洞间的距离很大时，可在其中间设立输浆站，通过输浆站将浆液输送到灌浆机组。无论是风、水、电、浆供应，还是通讯、通风、排水的各种管线的架设，通常都是自洞口至洞内工作面或者自工作面至洞口，往往距离很长，这一方面加大了临时工程的工程量；另一方面也不利于管路和线路的运行维护。
有许多工程充分利用地形高差，在地面和隧洞之间，或高程不同的多层隧洞之间，选择适宜的地点钻设连通孔，通过这些连通孔铺设输水、输浆、管路和输电、通讯线缆，或是用来通风、排水，收到了很好的效果。钻设连通孔时，要注意控制孔斜，保证钻孔出口在预定的范围内施工台架（台车）。进行隧洞灌浆特别是顶拱部位的灌浆时，必须搭设施工平台，也可制造或购买专用的设备。这种设备和平台应能同时满足钻孔和灌浆等各项操作的需要，应能顾及保持隧洞的交通。根据具体条件，钻灌平台可选择固定式和移动式两种。固定式就是脚手架；移动式是一种钻灌台车。当隧洞轴线很长时，宜采用移动式钻灌台车。移动台车可采用轮胎式及轨道式两种形式，移动方式可以为牵引和自行移动。
4. 某水工隧洞灌浆施工实例
某水利工程输水隧洞裂缝处理初期施工中，检查发现部分洞段拱顶脱空比较严重，未达到设计要求，在施工过程中对没有达到衬砌厚度的地方施工方也没有采取先补衬砌的做法，需在以后的施工中引起注意，否则盲目的回填灌浆浆体重力的影响大于支撑的作用，只会增加拱顶的荷载，危害隧洞的安全。
4.1 回填灌浆布孔范围
工程输水隧洞裂缝处理中，先通过地质雷达检测脱空位置，再根据雷达检测结果布置回填灌浆孔。在质雷达测线附近单孔布置，钻孔排距为
210m，终孔孔径为48mm，钻孔孔深以穿透衬砌进入围岩10cm为宜。事实证明，采用该布孔方案能做到有的放矢，有效地灌满脱空区域，效果良好。
4.2 回填灌浆压力
孔口压力是回填灌浆最重要的控制参数之一，它的大小直接决定浆液的扩散范围及其结石的强度。按国内规范（水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T 5148-2001）素混凝土衬砌采用012～013MPa，钢筋混凝土衬砌中可采用013～015MPa。二次序孔及多次序孔增至一次序孔的1. 5～2倍[3]。据实践经验，在隧洞回填灌浆时应尽量采取较大值。
在工程输水隧洞裂缝处理中，施工中常存在回填灌浆灌入率低的问题，主要是因为灌浆压力达不到设计值，填充范围未达到设计填充区域，影响填充效果，也就达不到设计的工程量。故在施工中灌浆压力一定要达到设计压力，并尽量采取较大值，这样才能填灌该孔填充范围区域。
5. 固结灌浆
固结灌浆是将浆液灌入围岩裂隙或破碎带以提高岩体完整性的灌浆工程。固结灌浆的目的是加固隧洞围岩、封闭隧洞周边岩体裂隙，提高隧洞围岩的整体性和抗变形能力，增加围岩抗渗能力和降低渗透比降。水工隧洞固结灌浆应根据围岩承受的内水压力，分段确定灌浆压力值和灌浆孔深，同时应根据各部位的地质结构面情况，确定灌浆排距和灌浆钻孔角度，使钻孔尽可能多地与地质结构面相交，保证良好的灌浆效果，而且固结灌浆浆液的合理选择也是取得良好灌浆效果的重要因素之一。
6. 结语
隧洞灌浆是为解决围岩存在问题的一项工程，灌浆质量的好坏直接影响工程的运行安全。故只有在设计之初，设计、施工、监理方在明确、
清晰了解灌浆概念，合理理解和处理灌浆中出现的问题，才能达到最优的围岩灌浆效果，从而保证水工隧洞围岩的长期、安全承载。
参考文献
[1] 张伟诚.水工隧洞特点及构造[J]，大众科技，2010