摘要：小斷面超長隧洞施工方法的研究及應(yīng)用，在保證隧洞開挖支護(hù)質(zhì)量的前提下，提高隧洞施工的速度。為今后在其他小斷面隧洞開挖支護(hù)提供經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：考慮因素；保證質(zhì)量及進(jìn)度；提高經(jīng)濟(jì)效益

1、目的和意義

1.1針對景泰縣目前的環(huán)境及復(fù)雜地形地貌施工特點(diǎn)，如何合理安排雨季作業(yè)環(huán)境下施工，且要保證質(zhì)量、進(jìn)度、安全等條件下，順利完成小斷面超長隧洞快速施工方法的研究。

1.2景泰川電力提灌引水工程的技術(shù)難點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一是隧洞設(shè)計(jì)斷面??；隧洞開挖凈空為6.86㎡，襯砌后凈空位4.23㎡，寬*高為2.8m*2.9m。洞身襯砌為全斷面一次成型，因此難以組織開挖與襯砌實(shí)施平行作業(yè)。洞內(nèi)采用電瓶車牽引，有軌運(yùn)輸，在很大程度上限制了風(fēng)機(jī)和通風(fēng)筒的尺寸，即限制了通風(fēng)量。二是單口通風(fēng)距離長，單口通風(fēng)距離長達(dá)3771.869m。要保證相應(yīng)的掘進(jìn)速度，對通風(fēng)時(shí)間有嚴(yán)格的限制，所以，具有很大的技術(shù)難度。

1.3在目前全國范圍內(nèi)，小斷面隧洞施工方法的研究施工技術(shù)在市政引水工程中應(yīng)用發(fā)展形勢很好，但相對于景泰川電力提灌引水工程這種小斷面超長隧洞快速施工項(xiàng)目較少，可借鑒的施工經(jīng)驗(yàn)很少，再加上該項(xiàng)工程由于地理位置制約影響，無法進(jìn)行支洞施工；施工難度較大，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①開挖斷面小，工作空間有限，正常出渣機(jī)械無法進(jìn)洞施工，隧洞出渣難度較大；②隧洞較長，送風(fēng)排煙難度較大；③地質(zhì)條件復(fù)雜：巖層地下水較多、排水困難等。本隧道區(qū)及周邊山體地下水以巖石裂隙為主，采用“以排為主，防、排、截、堵相結(jié)合”的綜合治理原則，使達(dá)到排水通暢、防水可靠、經(jīng)濟(jì)合理、不留后患。針對景泰川電力提灌引水隧洞地質(zhì)情況復(fù)雜，施工工期緊張，隧洞開挖與襯砌不能同時(shí)進(jìn)行，且施工無經(jīng)驗(yàn)可供借鑒的特點(diǎn)，考慮到工程質(zhì)量及經(jīng)濟(jì)效益，有必要立項(xiàng)進(jìn)行專項(xiàng)研究，也為以后其它類似工程積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)信息。因此研究如何進(jìn)行小斷面超長隧洞快速施工的技術(shù)方法已變得勢在必行。

1.4 小斷面超長隧洞施工，若采用常規(guī)技術(shù)施工作業(yè)，則工效低，工作面轉(zhuǎn)換時(shí)間長，且難以選配機(jī)械設(shè)備；僅靠小型機(jī)具操作，進(jìn)度慢，隨著洞身的延伸，運(yùn)輸困難，施工難度更大。針對這種狀況，尋找一種快速的施工組織模式，采用配套的專項(xiàng)機(jī)械設(shè)備組成機(jī)械化施工作業(yè)線，形成較高的、均衡的生產(chǎn)能力是確保項(xiàng)目按期完成的關(guān)鍵。在小斷面超長隧洞內(nèi)采用機(jī)械設(shè)備配套技術(shù)組成隧洞開挖與混凝土襯砌作業(yè)線，存在以下難點(diǎn)：①要求洞內(nèi)運(yùn)輸設(shè)備容量大、運(yùn)輸能力大，如此可以減少工序銜接時(shí)間；②要求運(yùn)輸設(shè)備橫截面小、機(jī)動性強(qiáng)，減小與洞內(nèi)其它設(shè)施之間的干擾；③如何快速完成出渣，保證進(jìn)度。

1.5由于景泰川電力提灌引水工程項(xiàng)目黃村崖隧洞受自然條件的影響，無法進(jìn)行機(jī)械（盾構(gòu)機(jī)等）施工，故采用常見的鉆爆法進(jìn)行施工，在保證安全的情況下，通過優(yōu)化施工工藝，減少各工序間。確保景泰川電力提灌引水工程按期完成。通過對小斷面超長隧洞施工技術(shù)的研究，可以在保證隧洞施工安全與質(zhì)量的前提下，優(yōu)化施工工藝，減少工序的銜接時(shí)間，加快施工進(jìn)度、提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.6采用小斷面超長隧洞快速施工方法，可以在保證施工安全和質(zhì)量的同時(shí)，投入相同的資源，能夠減少了各工序的銜接時(shí)間，提高了施工進(jìn)度，增加經(jīng)濟(jì)及社會效益。

1.7小斷面隧洞快速施工技術(shù)適用于水利、石油化工、路橋、市政等各行業(yè)工期緊的小斷面超長隧洞工程。在國內(nèi)引水隧洞工程越來越多的情況下，具有非常積極的實(shí)踐意義。引水隧洞采用小斷面隧洞設(shè)計(jì)，縮短了工期，大大提高了成本，減少破壞生態(tài)環(huán)境面積。

第一：引水管道采用順山繞行，管道總長度約36公里，占地面積約360000㎡，混凝土約95000m2，而采用小斷面隧洞引水架管，管道總長縮短了8km，可減少占地面積約78000㎡，節(jié)約混凝土15000m2，可節(jié)省投資580萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

第二：通過試驗(yàn)及研究分析各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，以論小斷面隧洞快速施工方法的經(jīng)濟(jì)性，并探索施工經(jīng)驗(yàn)，提出小斷面超長隧洞快速施工最優(yōu)施工工藝，編制《小斷面超長隧洞快速施工施工工法》，并進(jìn)行技術(shù)交底，指導(dǎo)現(xiàn)場施工，并總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，不斷改進(jìn)完善施工工法內(nèi)容，以利于推廣應(yīng)用，為以后其它類似工程積累寶貴的經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)信息，保證工程項(xiàng)目減少工程造價(jià)，提前完成施工取得良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會效益。

2、國內(nèi)外研究水平綜述

2.1目前，國內(nèi)關(guān)于小斷面超長隧洞快速施工方法的研究及應(yīng)用非常少，與本工程隧洞施工相類似情況幾乎沒有，鑒于本工程難點(diǎn)、特點(diǎn)，有必要深入研究

2.2國外對小斷面超長隧洞快速施工方法，只有歐美、日本等發(fā)達(dá)國家采用機(jī)械（懸臂式掘進(jìn)機(jī)等）進(jìn)行施工，且施工投資較大，對設(shè)備使用條件限制較大，應(yīng)用較少。

3、課題的理論和實(shí)踐依據(jù)

3.1小斷面超長隧洞快速施工方法研究技術(shù)是利用有限的資源對隧洞的各施工工序進(jìn)行合理的安排，可以減少施工安全風(fēng)險(xiǎn)、保證工程質(zhì)量，提高施工進(jìn)度間的干擾，從而保證工程順利進(jìn)行。

3.2通過組織實(shí)施，收集、統(tǒng)計(jì)和研究分析各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，不斷改進(jìn)完善施工工藝或方法。

3.3分析研究各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，研究一套切實(shí)可行的小斷面超長隧洞快速施工工藝及施工方法并總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，提出技術(shù)總結(jié)性文件。

4、課題研究內(nèi)容和實(shí)施方案

4.1分析論證小斷面長隧洞快速施工技術(shù)對施工工期的影響，通過編制研究試驗(yàn)大綱，組織現(xiàn)場對比試驗(yàn)，論證小斷面長隧洞快速施工技術(shù)研究在不同施工條件下應(yīng)用效果及可行性；

4.2根據(jù)試驗(yàn)分析論證結(jié)果，提出小斷面長隧洞快速施工技術(shù)最優(yōu)施工工藝，編制施工工法，進(jìn)行技術(shù)交底并做好各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)及現(xiàn)場實(shí)施；

4.4做好小斷面長隧洞快速施工技術(shù)研究成果的統(tǒng)計(jì)分析及總結(jié)。

5、預(yù)期目標(biāo)和成果形式

5.1課題研究成斷面超長隧洞施工方法的研究及應(yīng)用，在保證隧洞開挖支護(hù)質(zhì)量的前提下，提高隧洞施工的速度。為今后在其他小斷面隧洞開挖支護(hù)提供經(jīng)驗(yàn)及技術(shù)支持。

作者簡介：余曉英（1988-），籍貫：甘肅白銀人，助理工程師，主要從事水利水電工程，學(xué)歷：本科，單位：甘肅省景泰川電力提灌管理局。endprint