随着我国基础设施建设的不断深入,大型水利水电、交通、矿山等领域的隧道工程日益增多,其中平洞、竖井、斜井等复杂洞室的开挖施工技术难度高、安全风险大。为确保工程质量与施工安全,制定并严格执行科学、系统的技术规程至关重要。《平洞竖井斜井隧道开挖施工技术规程》正是针对此类特殊地下工程施工的综合性技术指导文件,其核心在于通过标准化的工艺、严格的质量控制和动态的风险管理,为复杂地质条件下的隧道开挖提供可靠保障。本规程的制定与实施,不仅是工程技术进步的体现,更是响应国家关于“推进安全生产风险专项整治,加强重点行业、重点领域安全监管”政策号召的具体实践。
一、精细化设计与过程控制:开挖施工的核心准则
规程首先强调了精细化设计的重要性。在平洞开挖中,断面设计需根据工程用途与地质条件科学确定,标准断面多采用矩形结构,并严格控制掘进半径的允许偏差。开挖方法上,规程大力推行光面爆破等控制爆破技术,通过精确控制周边眼间距与装药集中度,最大限度减少对围岩的扰动,为后续支护创造良好条件。对于竖井与斜井,规程对井口锁口圈的结构、材料及嵌入深度作出了明确规定,这是确保井口稳定、防止地表水渗入的第一道防线。在由下向上施工的斜井中,规程强制要求将溜矸道与人行道分开,并设置必要的防滑与防护设施,体现了以人为本的安全理念。
施工过程的动态控制是规程的另一重点。在钻爆作业中,必须采用湿式凿岩,并根据围岩类别严格限定炮孔深度,以控制单次爆破规模,确保作业安全。对于斜井、竖井与正洞的连接处等关键部位,必须编制专项施工方案,并视情况采取超前预加固措施,开挖后需及时支护并加强监控量测。这些规定共同构成了从设计到执行的全过程质量控制链条。
二、运输与排水系统:保障施工顺畅与作业安全的关键环节
复杂洞室内的物流运输与地下水治理是施工的难点。规程对此进行了细致规定。在无轨运输道路方面,要求路面必须硬化并采取防滑措施,对纵坡、平坡段设置、会车道尺寸等均有具体参数要求。长距离斜井运输还需设置多道挡车器、防溜车装置及限速、保险装置,以构建多层次的安全防护体系。这些措施有效降低了车辆运行风险,保障了洞内交通命脉的畅通与安全。
排水系统的可靠与否直接关系到施工能否顺利进行及围岩的稳定性。规程要求,必须在掌子面设置足够容积的积水坑并配备备用排水设备。当涌水量较大时,需设置临时水仓,其容积需满足储存一定时间涌水量的要求。对于裂隙水发育的地段,则可采用周边帷幕注浆等主动堵水措施,注浆压力需根据静水压力科学确定。沿巷道设置的排水沟需保证足够的断面尺寸与坡度,确保水流畅通。一套完整、高效的防排水系统,是应对复杂水文地质条件、保障施工人员与机械设备安全的基础。
三、监控量测与技术创新:实现风险预控与工程优化的科学手段
规程将监控量测置于与开挖、支护同等重要的地位,将其作为判断围岩稳定性、指导施工决策的“眼睛”。必测项目包括洞内外观察、周边位移和拱顶下沉,测点布置间距需根据围岩类别进行差异化设置。规程明确了位移速率与累计位移的警戒值,一旦监测数据超过限值,必须立即预警并采取相应工程措施。这种基于数据的动态反馈机制,使得施工管理从经验判断走向科学预控。
规程积极吸纳并规范了如反井钻机施工等先进工艺。采用定向钻技术进行斜井、竖井施工时,从钻机精准定位、导孔钻进偏差监控,到与人工导洞的精确贯通,再到扩孔过程中的参数控制与刀具检查,均有一套完整的标准化操作流程。例如,导孔钻进优先采用清水钻进,遇不良地层则采用泥浆护壁或灌浆预处理;扩孔时需严格控制上提速度与钻压,并定期检查刀具磨损情况。这些规定不仅提升了施工效率与精度,也显著降低了人工开挖的高风险,代表了隧道施工机械化、智能化的发展方向。
四、标准引用与政策衔接:提升规程权威性与时代性的支撑
为增强技术权威性,本规程的编制充分引用和遵循了国家及行业一系列重要标准。主要依据包括但不限于《水电水利工程竖井斜井施工规范》(DL/T5407-2019)、《水工建筑物地下工程开挖施工技术规范》(DL/T5099-2011)、《水电水利工程爆破施工技术规范》(DL/T5135-2013)以及《水利水电工程施工通用安全技术规程》(SL398-2007)等。这些引用构成了规程的技术基石,确保了其内容的科学性与合规性。
规程的指导思想与国家当前强化安全生产、推动高质量发展的政策紧密衔接。其关于严禁采用大开挖、大爆破方式处理边仰坡,强调专项施工方案审批与安全技术措施落实,以及严格要求提升设备检测验收等规定,直接呼应了国家关于防范化解重大安全风险、提升本质安全水平的政策要求。通过将宏观政策转化为具体、可操作的技术条款,本规程成为连接国家战略与工程实践的重要桥梁,其施行对于推动整个隧道施工行业的技术进步与安全管理水平提升具有深远意义。