注重小断面水工隧洞施工排水条件的改善分析,有利于保持这类水工隧洞良好的实践应用效果,完善其使用功能的同时延长其使用寿命,从而为我国水利工程建设效益增加及水平提升提供科学保障,降低小断面水工隧洞施工中的问题发生率。因此,在小断面水工隧洞施工过程中,应根据实际情况,结合行业技术规范要求,重视施工排水条件改善,并在有效的措施支持下,加强小断面水工隧洞施工排水方面存在问题的处理力度,满足相关生产计划实施要求,确保我国水利工程建设效果。
1 重视小断面水工隧洞施工排水条件改善的必要性
1.1 有利于优化小断面水工隧洞的使用功能,保持其良好的施工排水状况
在小断面水工隧洞施工排水过程中,若其实际的施工排水处理不当,会给小断面水工隧洞实践应用中埋下安全隐患,加大其施工排水问题发生率,缩短小断面水工隧洞使用年限。针对这种情况,若在实践过程中能够重视小断面水工隧洞施工条件改善,则有利于实现对其施工排水问题的有效应对,使得小断面水工隧洞使用功能得以完善,进而保持其良好的施工排水状况。
1.2 有利于降低小断面水工隧洞施工成本,为其排水性能优化提供保障
在落实小断面水工隧洞施工作业的过程中,若能重视其施工排水条件改善,则能使该项目施工排水问题发生率下降,从而降低小断面施工隧洞施工成本。同时,随着小断面水工隧洞施工排水条件的不断改善,将会使其长期使用中的排水性能不断优化,确保这类施工隧洞实践应用中的排水性能可靠性。
1.3 有利于优化施工排水设计,实现水利事业的可持续发展
在应对小断面施工隧洞施工排水方面存在问题的过程中,若施工企业及人员能够根据项目施工的实际概况与要求,逐渐改善其施工排水条件,能够为小断面水工隧洞施工排水设计提供所需的参考信息,进而实现其施工排水方面的优化设计。在此基础上,也能使我国水利事业实践过程中的可持续发展目标随着时间的推移得以实现。
2 小断面水工隧洞实践过程中的施工影响因素
在小断面水工隧洞施工过程中,由于其需要在不同的流域或山体间穿越,加上洞身较长,使得这类施工隧洞的整体施工难度加大,影响其施工效率的同时可能会给小断面水工隧洞实践应用中埋下安全隐患。因此,为了确保小断面水工隧洞施工安全性,保持其良好的施工排水状况,则需要对其施工中的影响因素进行必要的分析。
2.1 不良地质条件的影响
在小断面水工隧洞施工中,遇到不良地质条件时,会因洞顶塌陷、岩体发育裂隙等因素加大项目施工风险,无形之中给小断面水工隧洞施工带来了较大的困难。
2.2 地下水的影响
在小断面水工隧洞施工计划实施中,因地下水的存在,其结构稳定性受到了潜在威胁,且给项目施工计划的深入推进代理了阻碍作用,加大项目施工难度的同时可能会引发小断面水工隧洞施工排水问题。在此期间,若水工隧洞涌水现象明显时,会使施工中的工作面被淹没,进而影响项目施工进度及效率。
2.3 积水问题的影响
小断面水工隧洞施工区域的积水问题较为严重,且施工排水设施性能不足时,会使项目施工计划在规定的期限内难以完成,给小断面水工隧洞施工造成了不利的影响。
3 小断面水工隧洞实践中的施工排水问题
结合当前的形势变化,在落实小断面施工涵洞施工作业时,为了确保其施工排水有效性,避免影响水工隧洞安全性能,则需要注重其实践中的施工排水问题分析。这些问题包括以下方面:
3.1 实践中的排水困难
在小断面施工隧洞施工期间,因隧洞内输水管较长,扬程大,且一般为软管,使得施工计划深入推进中的沿程损失较大,输水效率低。若这类项目施工期间整个隧洞洞身长、断面小,且隧洞整体埋深均处于地下水位10~110m时,会受到溶洞、裂隙、地下暗河发育、岩溶水文等复杂地质条件的影响。同时,施工中支洞、主洞共上百不同大小涌水点的存在,会加大小断面水工隧洞的日均涌水量,进而引发其施工排水问题。在此期间,掘进初期可采用分段、分点抽水方式,建立多级临时中转泵站,并在每个支洞内设置一定数量的管道。实践中当遭遇涌水量过大时根本无法施工,只能建立集中泵站,配备大功率、高扬程、大流量离心泵、布置大管径钢管输水。
3.2 实践中的动力备置困难
在小断面水工隧洞施工期间,随着工程的逐渐展开推进,隧洞内动力线路也不断延伸。照明、水负荷增大.线损逐渐增高,供电质量愈发难以满足设备的要求,且泵站排水能力逐渐下降。针对这种情况,需要在每个支洞与主洞交接的喇叭口附近增设变压器后方保证正常施工。另因隧洞内涌水量大、持续时间长,需24小时不间断抽水。而进入雨季施工因恶劣天气导致停电情况的出现及大功率水泵数量多,导致项目进度受到的影响,使得小断面水工隧洞施工中所需的排水设施动力不足,难以在施工排水方面保持良好的功能特性、充分发挥出自身的实际作用,使得小断面水工隧洞施工排水问题发生率加大。
3.3 施工中的设备配置缺乏有效性
在开展小断面水工隧洞施工作业时,因施工区域不同大小涌水点的存在,且施工中的涌水时间不固定,可能会引发小断面水工隧洞施工排水问题。针对这种情况,由于某些小断面水工隧洞施工中施工企业所用的水泵及相关排水设施与施工区域的实际情况不相符,使得项目施工排水设施使用中的故障发生率加大。当施工中出现新岩层大量涌水问题时,因小断面水工隧洞施工企业所用的排水设施缺乏有效性,使得施工区域的排水问题难以得到科学处理,导致项目施工计划推进受阻。同时,施工中的排水设备性能下降时,会使小断面水工隧洞施工排水问题影响范围扩大,影响项目施工排水效果,间接地减少了小断面水工隧洞实践中的经济效益与社会效益。因此,需要采取相应的处理措施逐渐改善小断面水工隧洞施工排水条件,最大限度地降低其施工排水问题发生率。
4 改善小断面水工隧洞施工排水条件的相关措施
针对小断面水工隧洞实践中的施工排水问题,需要根据这类施工隧洞的功能特性及施工区域的实际情况、施工要求等,采取必要的措施逐渐改善小断面水工隧洞施工排水条件,使得其施工排水性能可靠性得以增强,从而为小断面水工隧洞实践过程中的安全使用提供保障。改善小断面水工隧洞排水条件的相关措施具体包括以下方面:
4.1 优化施工设计,完善施工排水方案
在小断面水工隧洞施工排水过程中,若其所需的设计方式缺乏合理性、施工排水方案不完善,则会加大项目施工排水问题发生率,给这类水工隧洞施工质量带来潜在威胁。因此,需要在改善小断面水工隧洞施工排水条件中优化其施工设计,完善其施工排水方案。具体表现为:
(1)在对小断面水工隧洞进行施工设计时,为了降低其施工排水问题发生率,则需要项目设计人员能够结合施工区域的实际情况,在丰富的实践经验、先进的设计理念及方法等要素的支持下,对施工区域的岩体发育情况、有害气体、水害因素等进行充分考虑,优化小断面水工隧洞施工设计,使得最终得到的施工设计方案能够为项目施工计划的安全实施提供科学指导,降低其施工排水问题发生率。
(2)在确定小断面水工隧洞施工排水方案的过程中,相关人员需要借助以往的实践经验、资料等,对施工排水方案的可行性进行深入分析,并处理好其中的细节问题,将施工中可能出现的涌水现象、复杂地质条件等融入施工排水方案制定中,使得最终得到的小断面水工隧洞施工排水方案得以不断完善,全面提高施工区域地下水问题处理效率。
4.2 注重性能可靠的排水设备使用,确保设施布置合理性
在应对小断面水工隧洞施工排水问题过程中,为了保持其良好的施工排水状况,需要注重性能可靠的排水设备使用,确保与之相关的设施布置合理性。具体表现为:
(1)隧洞内各集水井之间的排水管采用橡胶软管。具体规格的大小根据各集水井所用水泵的规格大小而定,排水管沿洞壁底角顺直布设,防止施工车辆碾压和弯曲,与洞内用电线路布设在同一侧壁,并控制好与相关线路之间的距离,使得小断面水工隧洞排水问题处理能够达到预期效果。
(2)结合水工隧洞施工区域的具体情况,注重性能可靠的潜水泵在集水井中的应用,使得小断面水工隧洞施工排水效率得以不断提高,从而为后续施工计划的安全实施打下坚实的基础。同时,为了保持水泵、电缆等设施良好的运行港口,需要施工人员在小断面水工隧洞施工排水设施布置中结合行业技术规范要求,注重这些设施的断电、漏电保护,将质量可靠的保护装置应用于水工隧洞施工排水设施布置中,增强排水设施所需的动力备置效果,从而为其条件的不断改善提供保障,确保该项目所需的施工排水设施布置合理性。
4.3 重视施工排水方面的控制与管理,加强信息技术使用
当前形势下我国水利工程建设水平的提升,为小断面水工隧洞建设创造了有利的条件,使得其施工计划得以顺利实施。实践中为了降低小断面水工隧洞施工排水问题发生率,保持良好的项目施工效益,则需要施工企业及人员能够重视其施工排水方面的控制与管理,并加强信息技术使用,给予小断面水工隧洞施工排水条件改善必要的技术支持。具体表现为:
(1)项目施工企业及人员应根据小断面水工隧洞施工排水的具体情况及要求,落实相应的控制与管理工作,并制定出高效的管控机制,使得水工隧洞施工排水方面的存在问题得以及时处理,给予其排水设施安全使用可靠保障。同时,应健全小断面水工隧洞施工排水控制与管理体系,在激励机制与培训活动的作用下实现人员素质培养,使得该项目施工排水条件得以改善。
(2)为了增加小断面水工隧洞施工排水问题处理中的技术含量,需要借助信息技术的优势,构建出功能强大的管控系统,并健全小断面水工隧洞施工方案,使得其施工排水方面的问题能够得到科学处理,保持其良好的施工排水概况,不断提高我国经济社会发展中小断面水工隧洞施工排水技术水平,完善这类水工涵洞实际应用中的服务功能。
5 结语
综上所述,做好小断面水工隧洞施工排水条件的改善研究工作具有重要的现实参考意义,有利于完善小断面水工隧洞长期使用中的服务功能,降低其实践应用中的排水问题发生率。因此,在未来小断面水工隧洞施工排水设计及作业计划实施中,相关人员应结合这类水工涵洞的功能特性,对施工排水问题的高效处理加以重视,在长期的实践过程中不断改善小断面水工隧洞施工排水条件,确保其应用有效性。长此以往,有利于提升小断面水工隧洞的整体建设水平,消除其施工排水方面可能存在的安全隐患,为水利事业的快速发展打下坚实的基础。
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收稿日期:2017-11-01
作者简介:张英杰(1971-),男,山西闻喜人,供职于中铁十二局集团有限公司,中级职称,研究方向:水工隧道。