浅析水利水电施工开挖技术

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摘要：洞室开挖施工是水利水电工程中的关键环节，施工难度相对较大，且存在着一定的风险性。为保证施工安全性，有效解决施工过程中存在的问题，相应施工安全技术随之诞生。本文将以甘肃省某水利水电工程为例，对水利水电施工安全问题以及相应施工安全技术进行全面性分析，旨在提高洞室开挖工程施工安全水平，保证工程顺利施工。

关键词：水利水电工程；洞室；开挖施工；安全技术

作为人类生存与生活中的重要元素与能源，水与电是现代社会中不可缺少的两项要素。而水利水电工程建设正是为了对水与电进行合理运用，是以水源自然特性研究为基础，通过工程或非工程手段，对水资源进行合理调控与运用的工程。水利水电工程不仅可以用于发电与水环境质量改善，同时还具有灌溉以及防洪等方面的功能，但由于施工以及管理较为繁琐，因此施工过程存在着一定的风险性。

1工程概况

以甘肃省某水利水电工程为例，整体工程如图1所示。该工程洞室开挖工程由1号支洞、2号施工支洞、发电引水洞以及调压井与压力钢管所组成，其中发电引水洞与调压井的石方洞、二次扩挖分别为42489、1480、50612、500。在洞室开挖结构内，右岸引水洞的调压井上游为1号支洞所在位置，洞长与断面分别为260m与6.0m×5.0m，而2号支洞位于近厂房二级阶地平台下方，洞长与断面为170m与8.0m×9.2m，其与钢管隧洞存在交汇。而发电引水洞全洞总长为520.14m，纵坡为0.25%，整体洞断面呈现为圆形形态，整体开挖洞径标准为9m[1]。

2水利水电施工洞室开挖施工安全隐患

2.1施工安全意识不足。该工程施工人员综合素质存在着一定的差异，部分人员安全意识相对较为薄弱，在施工之前虽然已经接受了相应的安全培训，但整体效果并不理想，施工人员在安全知识以及安全防范意识方面仍然稍显不足，安全应变能力有待提高，是安全隐患形成的主要因素之一。2.2安全隐患类型繁杂。该工程设计本身较为复杂，对于施工人员操作能力要求相对较高，一旦施工不当，就会导致施工危险的发生，安全隐患类型相对较为繁杂。如工程施工中有在高空进行作业的部分，这本身就存在着一定的风险，如果不能采取相应安全措施，就会导致安全事件的发生。且该工程施工时间相对较长，整体施工环境也存在着诸多不稳定隐患，如天气等，都会对施工造成一定的不便。2.3重视程度有待提高。工程施工单位为保证工程施工质量，往往会将主要精力放在工程设计与管控方面，对于安全防范以及安全施工技术有所忽视，导致施工现场经常会出现设置合理性不足以及管理工作落实不到位等方面的问题，直接增加了安全事故的发生概率，这对于工程施工而言是十分不利的。

3洞室开挖施工安全技术

3.1施工前期准备。针对本次洞室开挖施工存在的诸多安全问题，施工单位应从施工前期开始，对相应的安全技术进行使用，以达到对安全事件进行合理防范的目的。一是对施工人员进行安全意识以及安全防范方面培训，保证每位施工人员的安全应急能力都能得到切实强化，且能够按照各项规定要求，进行高危险作业以及特种作业相关施工，为施工人员人身安全提供保障。二是对各项施工设备以及安全防护设备进行详细检查，确保每位员工都能按照相应规范穿戴安全防护用具，以提高施工现场安全系数。三是对员工实施技术以及安全技术培训，保证员工能够对各项安全技术进行掌握，使他们可以在施工现场对自身进行有效保护，最大限度降低安全事故发生。3.2竖井、斜井开挖安全技术。在进行实际开挖施工前，设计人员应与施工人员就现场实际情况对施工方案进行合理调整，并要对截水沟以及排水沟进行合理安排，确保地面高度能够低于竖井井口平台高度5m，防止井中掺入地表水。且在井边设置1.4m以上的防护设施，并要在井口与井底都设置警示标示，从而达到对施工现场实施合理保护的作用[2]。此外，一旦在施工过程中发现井筒或工作面存在安全隐患，应及时停止施工，并要将这一情况向上级汇报，以便及时对隐患进行处理。3.3土方暗挖安全技术。该项安全技术主要分为三部分内容：一是对施工组织设计以及安全技术规范进行设计，确保各项施工可以有计划进行，并对各项工作进行仔细审核，保障整体施工可以达到安全状态，尤其要对支护设施牢固性进行深入检查，一旦出现较大裂缝或岩山松动情况，应对其进行处理，以降低施工安全风险。二是及时对施工现场进行处理，应设置挡渣墙以及其他相关措施，并要设立防护棚。如果施工时出现滑动以及裂缝等安全问题，应立即停止施工，且组织现场人员撤离到安全地点，并运用相应手段对其进行处理，进而降低人员伤亡几率。三是对施工设备进行合理使用，应按照施工现场实际情况对各项设备进行合理选择与安装，如果洞室深度超过洞径5倍，就需在施工现场安装通风装置，保证洞内空气可以满足工作人员的正常呼吸的需要[3]。3.4水电布置安全技术。一是对施工污水以及供水进行科学布置。通过引水管将压力水引入到施工作业面之中，同时运用反井钻机进行导孔打孔施工，使施工污水与渗水可以排入到指定处理位置，避免施工现场存在大面积水对施工造成影响。二是在水利水电施工时，将原有供电线路引入到工作面之中，以满足施工现场照明与设备用电需求，通常洞室施工用电设备以排水系统与通风系统为主，如水泵以及风机等，应保证电路布置的统一性，确保可以就近使用原则进行电能源使用，并要设置低压照明设备，保证20m就有一处照明设置。三是制定科学化管理方案，不仅要在施工现场设置爆破防护措施，如防护棚架等，同时还要做好扒渣与清渣措施，并要对相应施工设备进行详细检查，按照从上到下的方式，实施扒渣施工。同时，若导井出现堵塞情况，应即刻禁止在井口位置与导井内部实施施工，要设置相应防护准备，以避免石渣掉落对施工人员或者施工设备造成影响。3.5石方暗挖安全技术。一是在交叉位置与洞口位置实施开挖施工，按照从上至下原则，科学对洞口削坡进行施工，尽量避免上下施工出现交叉的情况，且对边坡倒悬石、浮石以及危石等安全隐患进行处理，保证施工现场环境的安全性。二是对作业面清理之后，利用湿式钻孔实施洞室开挖施工，并保证水压与风压分别在0.3MPa以及0.5MPa以上。三是结合施工实情，在现场实施支护保护工作，有效提高现场施工安全系数，以确保石方暗挖施工的安全开展。

4结束语

施工单位在进行水利水电工程洞室开挖施工时，施工人员需对工程施工标准、预期结果、现场实情以及各个环节等内容进行详细研究与调查，并要对工程施工安全技术进行深度剖析，制定出动态化安全防护方案以及安全技术运用方案，进而有效提升各个环节的施工安全系数，以便各项洞室开挖施工工作的顺利进行，实现高质量的水利水电工程施工。

作者:曹文磊 单位:甘肃省水利水电工程局有限责任公司

参考文献

[1]辛坤云.水利水电施工中洞室开挖施工安全技术探析[J].江西建材，2015，（5）.

[2]何文辉.探讨水利水电施工中洞室开挖施工安全技术[J].江西建材，2015，（23）.

[3]金笛.分析水利水电工程施工中边坡开挖支护技术的应用[J].黑龙江科技信息，2016，（18）.