关于跃峰渠隧洞施工的技术问题综述（2 / 2）

关于爆破中装药、堵塞、引爆及爆破后的瞎炮处理工作这里不详细阐述。

回采扩帮（扩大刷帮）即将导洞扩至成开挖设计断石。根据施工资料可知，此项工作的速度将比导洞开凿速度提高2.5～3.5倍，甚至更多。如跃峰渠向阳洞的扩大刷帮工效比导洞开凿工效提高了4.6倍。

四、出渣、运输、提升

出渣、运输和提升工作是水工隧洞开挖吧时的比较繁重工作，是影响隧洞掘进速度的重要一环。在一个工作班八小时或六小时内，仅升降人员、打眼、装药、爆破、检查、处理瞎炮和爆效、通风散烟、清帮和支撑工作将占用65－75％的多半时间，剩余的时间就不多了。要在这样短的时间内需将大量岩渣运输出去、提升上来，还要将施工必须的材料器材运进去、卸下了运输至洞内。因此，争取出渣的时间，提高出渣运输提升效率是加快隧洞开挖进度的关键。

鉴上所述，如何提高出渣运输提升效率，无论在施工机械、施工技术或施工组织、人力、物力组合、施工方法、计划管理、科学管理等方面都存在着值得经常注意和研究并制订具体措施的问题。实践证明：提高装渣、运输、提升机械化程度，采用和推广机械化和半机械化的施工方法。加强计划管理、实行严格的调度制度，岗位责任制度，加强道路和装岩运输、提升机械、机具的维修养护工作，保证正常进行。改善开挖作业面前的调车设备和车辆工具的改良，提高机械设备尤其提升设备的有效工作时间等等是提高出渣运输提升效率的重要课题。

岩渣运出、提升导洞外的堆弃问题统盘规划，划定范围，一般应考虑：

1．堆弃场地应离洞口、井口比较近，缩短运输距离和轨道铺设长度；2．堆弃场地最好选在岸下或坑洼之处，避免重车上坡；3．堆弃场地尽量占用非耕地，不占用农田或少占用农田，面积大小应认真计算，以能堆下开挖段的全部岩渣为宜；4．隧洞进出口堆弃场和出渣路线一般不应干扰明渠和其它工程的施工和占用其工程的场地；5．对于使用时间较长而不需移动的线路，应尽量铺设平整。尽量利用弃渣作为路基；6．出渣线路应尽量避免重车上坡和过急的转弯。

另外需要提高注意的几个问题就是：

在缺乏机械设备的条件下，利用人力装岩，要积极进行工具改革，利用重力作用进行装岩。如在放炮前在洞底的前方适当地方铺设一块3～5毫米的铁板，这样炮一响，把岩渣翻在铁板上，铲起渣来又快又省力，加快了清渣速度。也可采用适合隧洞条件的装料平台或漏斗，以加快装车速度。

出渣运输如采用渣车、最好采用翻斗车以便卸料。在运距较近的情况下，可人力推运，为了确保施工人员的安全，前后两车间要错开距离，当坡度小于0.5％的下坡时，不得少于10米，当坡度大于0.5％的下坡或行车速度大于3米／秒时，不得少于20米。利用斜井出渣，坡度较陡或运输岩渣路线坡度较陡的地段，可用卷扬机牵引，不过要特别注意运输时的安全。

隧洞内铺设窄轨运输时，一般情况可依隧洞设计坡度铺设。

五、隧洞开挖的支撑

为了防止隧洞开挖后受到山岩压力的影响而发生的变形，冒顶、片帮、甚至塌毁，为了保证施工安全和正常掘进，避免伤亡事故，必须对开挖出来的空间进行有效的支撑。

支撑形式很多，根据使用材料的不同有：木支撑、钢支撑、锚筋支撑、预制混凝土或钢筋混凝土支撑，喷砼支撑。

支撑的结构型式和采用材料，应根据地质条件、支撑空间的大小、施工条件、材料来源、使用时间和经济等条件进行选择。在一般隧洞的施工中常采用木支撑，通常用的材料有：松木、杉木、柞木、榆木和桦木等，园木的直径一般可控制在φ140－φ280毫米为宜。木支撑的间距要根据岩石松软情况而定，在坚硬岩石中可以适当减少支护，在黄土层和松软带要适当缩短支架间距，在遇有断层破碎带等松软岩层中有塌毁危险者，必须架设密集支架。支架间距一般控制1.0米以内，柱腿使用时必须大头朝下，撑在坚硬底层上，柱梁支护要平，柱梁口要严密，支好后要杀帮、标顶，以防支架松动，使各个杆件互相挤紧，使其能安全传递应力，以防止支架松动，接头和岩壁间用楔子挤紧，并用扒钉钉牢，使支撑能尽早发挥作用，以保证安全。

已安装好的支撑，在施工过程中如果发现横梁及立柱弯曲、歪斜、腐朽、折断和岩壁发生异响时，应主即修理、加固或更换，此时应从安全点开始，逐节加固或更换，并应设法防止岩石脱落，以保安全。

六、隧洞开挖的测量、通风和排水

隧洞开挖必须按测量给的中缘、腰缘来控制掘进方向和标高，隧洞内的测量标记严防炮崩和移动。

由于在地下开挖掘进，空气成分发生变化，主要表现在有害气体增加，炮烟、岩尘等的混入，温度和湿度的变化等，这些变化对人在井下、隧洞中作业是有害的，为了保证施工人员身体健康和适宜的劳动条件，必须把地面上的新鲜空气送入地下，将井下、隧洞中的污浊空气排至地面，改善井内、洞内的湿度、温度和气流速度（洞内空气质量标准可参照安全规程）。

通过实践，隧洞开挖过程中的气温、气压、风向和隧洞的排烟相互关系是有一个规律的。比如：春季天气日暖、夜凉，空气对流能力夜晚好于白天；夏季天气炎热，炮烟很难排出，但清晨好些；秋季比夏季稍好，白天气温较高，对排烟仍有影响；冬季因白天黑夜气温都比较低，对于隧洞开挖中热空气排出是有利因素，空气自然对流效果好。还有阴雨多雾天气，洞外空气湿度大，对排烟也是不利因素。隧洞开挖工作面附近的风速与洞内的气温也是有相当关系的。

实践证明：洞内温度平均不超过25℃为宜，湿度不大于75％为好。

隧洞通风有自然通风和人工通风两种方式，隧洞短，进出口掘进长度少于40米，可采用自然通风；隧洞较长，进出口掘进长度大于40米的情况皆要采取人工通风方式，一般采用压入式通风方法，用轴流式风机，帆布筒进行通风。压风机必须安放在地面或新鲜空气处，防止循环风。在计划通风设备时，应留有备用量，可按50％掌握。

隧洞施工照明方式宜采用低压（36伏）电气照明。洞内的照明线路、灯头要注意绝缘和防水，其安装位置应避免与出渣运料线路干扰。关于灯头的间距、悬挂高度和灯光强度，实践证明：在隧洞断面小于30平方米时，灯头间距10米为宜，灯头悬挂高度大于3米较好，灯光强度100瓦合适。

隧洞施工排水用的排水沟通常设在洞底中间或靠水量大的一侧，沟底边坡与洞底纵坡一致。按照排水量大小和扬程合理确定抽水机械。当排水量较大时可沿洞的走向沿线每隔一定距离或涌水量的地方设置积水井（坑、地），以便集中排水。

七、水工隧洞的衬砌

隧洞开凿以后，山岩中的内力平衡状态受到破坏，为了承受山岩压力防止坍塌、承受内水压力、填塞裂缝，防渗、减少洞身周壁糙率就需要衬砌。

衬砌常用的材料有：石、混凝土、钢筋混凝土、水泥喷浆、钢丝网喷浆、喷混凝土等。石料一般不得低于400＃，混凝土标号应为100～250＃，钢筋混凝土标号应为150～400＃。这里着重谈谈石料衬砌和水泥喷浆、喷混凝土衬砌。

（一）石料衬砌

往往在岩层中开挖隧洞，根据岩石性质确定隧洞衬砌长度，并不是全部需要衬砌。对岩石坚硬完好，没有塌方危险和渗漏的洞段就不予衬砌，只按设计要求将隧洞断石开够尺寸、修平即可。对于软岩层、风化岩石、卵石地质、土质等洞段均应全部预以衬砌。对于地质情况复杂，就采取区别对待的办法。如两侧或一侧衬砌，而顶部石砌。在隧洞施工中，为了节约木材，对于岩石破碎、岩石断层、容易塌方的洞段，实际上常常采用边开挖边衬砌的施工方法，开挖一段，衬砌一段，确保施工安全。隧洞石砌工程常采用砌料石和石拱结构，石拱以半圆形为多，当隧洞断面较大时，也可用1／3圆拱，拱圈厚度视地质情况和拱圈跨度而定。河北省邯郸跃峰渠十里洞内砌石原设计为墙厚0.4米，拱厚0.5米，而在十里隧洞尾端出现了4万立方米的大滑坡以后，曾采用了80米洞段明挖明砌，再回填的施工方案，但在施工中又出现了隧洞东侧的山体约4万立方米的大滑坡，经历十天时间，多种形式的衬砌方案，却都未成功，都被大滑坡催垮，经进一步实践探索和比较详细的科学分析，最后采取了先两端开挖衬砌向中间逐段进展墙厚1.0米，拱高1.2米的施工方案，战胜了罕见的大滑坡，取得了成功的经验。砌石拱时采用活动拱架，砌一段，向前推进一段，顶部必须填实，填充材料可用干砌石或砌块石，空势比较大时，其上还可充填荆条一类材料。如遇渗水严重，就适当的预留排水孔，但要在隧洞最大水位线以上。砌石沙浆多用1∶3水泥沙浆。关于石料浆砌这里不再详细叙述。

（二）喷射混凝土

喷射混凝土作业是把水泥和粗沙、碎石（或河卵石）的干混合料，在压缩空气的高压作用下，从专门水泥枪喷嘴中与水一起喷射出来，使其坚固地粘附在隧洞的内表面上，形成一层密实而且强度很高的保护层，承受山岩压力和地下水压力，起到隧洞开挖的支撑作用，加快隧洞施工进度，且施工安全。目前在隧洞施工中用其代替石料衬砌，抹平衬砌，大大加快了隧洞的施工进度。

喷射混凝土是把拌合好的水泥、沙子、石子干料和清水分别通过两根软管送入水泥枪的喷嘴，在压缩空气的作用下，高速喷出而成为混凝土剂。

混凝土喷射出具有很高的强度、密实度及防渗性，据实践证明：与普通混凝土相比，其强度可提高25～30倍，与岩石结合力要提高1～2倍，剪切强度提高30％，在抵抗地下水及其他化学影响方面有较高的稳定性。

对隧洞内表而喷射混凝土可省去普通砼衬砌需要架设的拱架和模板，据资料分析总的造价要比普通混凝土衬砌的造价略低。

喷射混凝土要加速凝剂，掺加量一般易掌握，为水泥重量的2％～3％，但在喷射拱或喷有水部位时要适当增加，水泥、粗沙、碎石（卵石）的配料在1∶2∶2（体积比），实践证明粗沙可适当减少，但石子不能减少，可适当增加，以用500＃普通硅酸盐水泥为最好，但可用400＃普通硅酸水泥。

喷射混合料应注意搅拌均匀，其含水量保持在3％～6％，采用的水灰比一般掌握在0.5为宜。

喷射混凝土时，喷嘴与喷射面的垂直距离视水泥枪中压力大小而定，一般可保持在1米范围内，在压力较小时，距离可采用0.6米左右，供水供料的压力大小，对工程质量有直接影响，故对风压力大小应随时调整，严格控制，据经验，一般不宜超过2公斤／毫米2。

喷射层厚度掌握在50～150毫米，要求喷射层厚度较大时应分几次逐层喷射，每次喷射层厚度为3～5毫米为宜。

对已经完工的喷浆层应注意喷洒水养护14～21天。

跃峰渠向阳洞、十里洞累计洞段2000米，大胆实践了水泥喷浆、喷射混凝土衬砌的先进施工措施，并对不同岩层做了喷浆、喷射混凝土试验。向阳洞为纯岩石洞试验完全成功，十里洞岩层多变，凡喷射在岩层、半岩层段洞的水泥浆、混凝土大都达到了预期的效果，今后对软岩层实行水泥喷浆、喷射混凝土有待进一步探讨研究。

喷射混凝土，确实是隧洞加快施工进度的一项先进措施，但他的不足是：碎石（卵石）的粒经一般不能大于25毫米，一般宜在15毫米，也可3～5毫米；其次是耗灰量大，溅落损失骨料多，再就是喷射面粗率大。

隧洞内表面喷射砼若同隧洞石砌相结合（如拱部采用喷射砼，而隧洞两侧墙采用石砌等办法），与喷浆相结合，将会更进一步发挥它的优越性。这要与实际情况，可能程度相结合加以考虑，尽量克服它的不足之处。

八、加强对隧洞、天井、斜井安全施工的管理

（一）隧洞掘进爆破

1．炸药装填时注意事项

（1）装药前检查孔口是否漏气，如下面漏气，可用土堵住再装药。

（2）中管或底管未炸开或残留时不必进行处理，以免危险；（3）装药时不要使药落在地上；（4）装填棒应用平面木棒，切勿使用铁丝和金属棒，以免发生危险；（5）装药时切勿勉强塞入或横装爆药。

2．点火前注意事项

（1）先布置警戒；封锁交通、通知全部工作人员撤至安全区域；（2）注意工具和器具的整理，构造物的保护是否完整。

3．点火时注意事项

（1）点火时应预先吹哨，警戒四周，并用红旗显示其危险区域；（2）待全部施工人员退出危险区以后再进行点火。

4．点火后的注意事项

（1）未曾爆炸时，至少需要经过20分钟以后方可到炮眼地点；（2）除确有爆炸声音数目，认定全部爆炸药皆已爆炸外，不可轻易到爆炸地点；（3）检查有无不爆情况，炮眼内有无残留炸药，药包雷管有无炸飞的情形等。

5．不爆孔的处理和注意事项

（1）如果不爆孔是由于点火装置的线路障碍，查明后可重新点火，使之爆炸；（2）不爆孔如有脚线切不可牵住脚线拔出雷管，这样做是非常危险的，应当禁止。

（二）天井、斜井施工

1．上班前班长要进行安全教育；

2．班前进行设备检查，排除事故隐患；

3．井上井下运行工具物料捆绑好，装好，严禁开快车；4．井口平面两米以内不准有石头、砖头、工具等物，保持清洁卫生；5．井口必须高于四周；6．井上工作人员坚守工作岗位，不得私自擅离职守，保证井下安全；7．井下施工前先检查有否瞎炮、哑炮，发现后安全排除；8．上班前必须戴好安全帽，记好系绳；9．井口扒钩人员必须拦腰系好安全带；

10．上、下井的工作人员一定要站在提升盘内，不准站在危险地方；11．上、下井的工作人员要思想集中，不准随意乱说乱笑和打闹开玩笑；12．上、下井要有一定的讯号；13．绞车棚房内非工作人员禁止出入，开车人员工作时间思想必须集中、坚守工作岗位；14．上下运料运渣不得与人上下同时进行。

（三）顶板的检查及处理

1．在爆破后20分钟，携带检查工具进入施工地点，认真进行敲帮向顶，检查和处理后方可施工；2．随时注意观察支架，木桩的稳固情况和及时处理；3．在撤除支柱、支架时要特别注意顶部浮石发生冒落现象；4．检查顶板及撬浮石，要站在稳固顶板下边，或者站在工作面已经架好的支柱下边进行工作，防止岩石掉下来伤人；5．在处理浮石前，撬渣工作人员首先必须将作业场所的拌脚物移开，而后进行工作。

九、关于机电设备的安全操作管理

各施工单位的机电设备必须建立登记卡片。

为了有效的降低施工人员的劳动强度，大大提高施工效率，确保施工人员和国家财产的安全，以便充分发挥机械效能和延长使用寿命，更好地服务于施工，必须对施工中陆续使用上的空压机、鼓风机、卷扬机等机电设备进行很好的安全管理。

（一）电气操作

1．低压线路必须从变压器所装表的二次则接线，严禁绕表接线；2．通往各井的低压线要高质量架设，必须用5－7米的木杆支撑起来，严禁地爬线和卡脖线；3．架空低压线路，对地距离最低点不得低于4米，跨路线不得低于5米；4．各个用电场所严禁一线一地接法；5．低压线的末端，不许可直接绑在井口的提升铁架上，防止磨坏外皮漏电；6．变压器、配电箱、各井口配电盘必须牢固，压风机的配电盘上必须安装三相指示灯，以便监视三相电压；7．各个刀闸要根据所载容量选择，按装必须牢靠，发现刀接触点发热，及时处理，严禁带病工作；8．动力或照明的刀闸的保险丝，必须根据容量按规定按装，严禁以铁线或铜线代替；9．不论空压机、卷扬机、鼓风机上按装的电机，必须用牢固的接地线，深度不得小于1.2米；10．因隧洞放炮大，用电发雷管，所以发现照明线或放炮损坏的地方，应马上进行包扎，禁止电气没有接零，电动机不许中心点对地；11．挪动各种电气设备，必须停电移动，禁止带电操作；12．井筒的电线必须绑好单牢，防止上下物料时挂断损坏；13．井下必须用36伏灯泡照明，严禁220伏灯泡照明，安全灯罩要保持清洁干燥；14．隧洞内必须固定照明线，在洞顶上每4米接一对瓷柱，瓷柱必须固定在木板上，严禁就地拖线；15．变压器以上的设备停电，不需随便操作，如有问题及时向上一级反应，配合处理；16．停电必须挂“停电警告牌”，如来人发现有警告牌不得合闸；17．停送高压线路，必须用拉闸杆，并带上绝缘手套，下雨天，雾天不许操作高压设备，变压器的分接开关不准转换；18．非电工严禁操作电气设备和停送任何开关刀闸；19．卷扬机上的倒顺开关，应接设在人员行走的里侧，防止行走时触动开关，开车人员需要离开时，应将刀闸拉开，切断电源，不许只停倒顺开关而远离工作岗位；20．通往井下的引线和井台上电动机的引线，必须用塑料管穿好，买入土中，不许搁置于地面上，防止磨坏漏电；21．隧洞内放炮前必须将各种电线收回至安全之处放好，防止蹦坏。

（二）机械操作

1．绞车的安装必须合乎要求，做到既稳又平；2．绞车的钢丝绳的载重量的配备；3．开绞车人员必须思想集中，严禁工作时间说笑和打闹；4．绞车各种闸要经常检查，如发现问题时及时处理；5．上下人员的提开盘上要有保护伞，周围设置拦网；6．提开盘升到地面时，人员必须从井口平台进出，并只准提升盘停稳时和井盖板翻盖以后进出；7．升降人员一次不得超过3～4人，但之前要先试开一次空车，严禁物料与人员一起升降；8．升降炸药雷管，要通知绞车人员，速度要缓慢，但炸药、雷管不准同车升降，更不准与人员同车升降；9．不论上下物料和人员，井上井下必须用专门信号联系好，信号要可靠，杜绝事故的发生；10．物料上下时，井下不准许来回走动，井口和井底都要有扒钩工作人员，扒钩工作人员要政治可靠，责任心强，要认真执行岗位责任制，人员上下时，要严格遵守规定的乘盘制度，听从扒钩人员的指挥，开车信号发出后，严禁进出提升盘；11．各井口要设置栏杆，非工作人员严禁在井边玩笑和往井下张望；12．天井绞车上下物料或人员，加速度和减速度不得超过0.75ｍ／ｓｅｃ2，其最大速度不得超过规定，严禁开飞车：

13．绞车滚筒边缘要高于最外一层钢丝绳的高度，至少为钢丝绳直径的2.5倍，同时钢丝绳要经常加油保护；14．要经常检查钢丝绳的断股损坏情况，注意更新。

（三）空压机的操作

1．空压机必须有压力表、安全阀、压力表要定期校验，安全阀，压力调节器要可靠，安全阀动作压力不得超过额定压力的10‰，水冷式空压机应有断水保护或断水信号，冷却水出水温度不得超过摄氏40℃；2．空压机的风包，在地面应设置在空气流通阴凉处；3．空压机的排气温度，单缸不得超过摄氏190℃，双缸不得超过摄氏160℃，空压机油的闪点不得低于摄氏215℃；4．风包上应装有动作可靠的安全阀，放水阀，并有检查孔要定期清除风包里的油污，新装或检修好的风包应用15倍工作压力做风压试验；5．操作人员在开车前要建立登记制度，停开车时，油位、油的温度、电机温度、高压表、低压表、开停时间、运转情况是否正常等详细情况要记下来，上下班要交清楚；6．要做好对机械的保护工作，要经常擦去机器的油泥和脏物，延长机械寿命和正常运转；7．操作人员必须保证休息时间，不许打连班，必须保证开车精神集中。

作者小传

李树声，河北磁县讲武城镇朝冠人，1942年7月生，1964年7月河北农业大学水利系本科毕业，1964年7月～1968年9月邯郸专员公署水利局任技术员；1968年10月～1972年11月河北峰峰一中任高中物理教师；1972年12月～1983年2月峰峰矿区水利局任技术员、副科长、工程师；1983年3月～1986年8月**邯郸市界城公社、乡、镇党委书记；1986年8月～1997年8月峰峰矿区国土资源局局长；退休后～2013年4月任邯郸恒达地产评估有限责任公司董事长、河北省土地估价师协会理事，2013年5月任河北省土地估价师协会理事。