今天小编为大家推荐《输水隧洞水利施工论文(精选3篇)》仅供参考，大家一起来看看吧。摘要：水利工程是保障民生国计的基础项目工程，输水隧洞是水利工程中重要的组成部分，其施工质量决定了水利工程整体的安全性及稳定性。为了保证整体工程的施工质量，还需加强施工安全管理措施，强化质量管理控制措施的有效性，严格把控整体工程施工的安全性，切实体现安全管理措施的可行性。文章针对水利工程输水隧洞的施工安全管理措施進行了分析，以供参考。
输水隧洞水利施工论文 篇1：
水利工程输水隧洞施工开挖砼衬砌技术
摘要：我国水资源分布不平衡，导致区域经济发展不平衡。因此，为了促进干旱缺水地区的经济发展，国家加大了对引水工程的重视。近年来，由于人们对新能源开发的重视，水利水电工程大量开工，这也促进了人们对水利工程施工、开挖和衬砌技术的研究和开发。做好水利工程输水隧洞的施工、开挖和衬砌技术，不仅是水利建设领域研究的重点，也是社会各界广泛关注的问题。
关键词：水利工程;水洞施工;开挖混凝土衬砌技术;分析研究
1引水隧洞工程开挖技术
1.1全断面工程开挖技术
全断面开挖工程技术属于引水隧洞施工过程中常见的开挖技术。实质上是指施工单位采用爆破方法一次开挖一段，贯穿整个引水隧洞，然后由施工人员开挖隧洞，完成整个开挖工作。在开挖一段距离后，清理围岩，为以后的衬砌和支护工作提供方便，确保引水隧洞工程的整体质量。全断面开挖技术主要适用于水利工程中坚固完整的围岩区。在实际施工过程中，由于钻孔数量大，周邊干扰因素小，因此爆破工作的组织安排更方便，掘进工作的实际工作效率更高。施工人员根据断面面积、设备运行性能等条件，采用垂直、台阶掌心等技术进行开挖作业。立井技术主要用于进行断面的垂直开挖。由于对施工空间的要求很高，为了保证实际工作效率，有必要使用大型挖掘设备进行工作。台阶处理技术主要是根据区域和施工要求将该段划分为几个阶段，以便于施工作业。台阶手柄需要科学地设置台阶之间的距离，以确保台阶的距离和空间能够满足爆破作业的通风和排烟功能。
1.2导洞开挖技术要点
导洞作为水利工程的一项重要技术，需要提前开挖一个断面洞作为导流洞，然后通过开挖扩大导流洞的面积，使导流洞的尺寸满足实际施工要求。导流洞技术的优点在于通过断面洞可以了解隧洞的实际地质情况，为施工排水工作提供方便。施工人员通过导流洞后，可以在一定程度上保证隧道的通风环境，并通过扩大隧道入口面积来提高爆破工作的精度。同时，为了进一步提高隧道开挖技术的应用水平，施工作业应按设计顺序进行，开挖应单独或平行进行。导洞的特殊施工是在导洞完全连通时扩大导洞的施工，确保导洞的通风效率，并调查地质条件。但在实际施工过程中，专业技术的应用成本较高，在一定程度上降低了项目的经济效益。
1.2.1上导洞施工技术
上导洞的开挖是设计导洞在隧道顶部的位置，然后从导洞开挖至横截面。在开挖过程中，应确保施工的对称性。上导洞技术通常用于地质条件较差的地区，对设备和地下水条件要求较低，施工安全性较高。因此，它是一种常见的导洞开挖方式。
1.2.2下导洞施工技术
下导洞开挖技术是指工程师在该段下进行的开挖工作。该技术对隧道围岩等地质条件要求较高，隧道线路需要有一定长度。不能应用于横截面积大、地下水较少的地区。该技术具有工期短、爆破效率高、清理方便、排水速度快等优点。但是，由于下导洞开挖对岩体形状的控制效果较差，如果水利工程地质条件较差，则无法保证工程的安全系数。
1.2.3中导洞开挖施工技术
在中导洞开挖过程中，工程人员通常在区间中段开挖导向隧道，开挖后逐渐向导向隧道扩展。这项技术需要横截面岩石的高硬度，所以不需要太多设备来支撑。然而，在实际扩建过程中，无法同时进行多个项目，这使得剩余垃圾难以出口。
1.2.4双导洞开挖施工技术
双导洞引水隧洞开挖技术分为两部分，根据施工的实际环境条件，分为上、下、双导洞施工。导向孔的位置应设计在双侧开挖段的底部和内部，然后根据导向孔的位置进行开挖。该技术主要用于软围堰工程。上下导洞开挖技术是设计在导洞顶部和底部的位置，这是工程中经常使用的不能使用的大型设备。但其施工难度大，不能保证工程的安全系数，适用范围窄。
2水利工程输水隧洞混凝土衬砌施工技术
2.1引水隧洞锚喷施工作业
水工隧洞锚喷混凝土施工是混凝土衬砌施工的基础。因此，为了在实践中提高整体施工质量，有必要在水洞施工中保证喷锚施工的整体质量。首先，水上隧道的锚固施工。输水隧洞中的锚碇施工，主要是对锚碇的具体种类、长度及材料等相关因素进行科学合理的选择，针对其具体的钻孔机械和实用方式进行系统的设计，以确保其合理性、安全性、孔口位置、密度、，直径和深度与实际设计一致。在螺栓钻孔和插入之前，应进行系统检查，并提供强力除锈和矫直细节。二是喷射混凝土施工作业中的喷锚支护作业。喷锚支护中喷射混凝土的操作主要是科学设计混凝土配合比，并通过试验模式确保其与实际配合比模式的相容性。在选择喷射工艺的具体方式时，要根据实际养护能力进行明智选择，做好围岩清理工作，执行喷射作业流程，确保喷射均匀性，避免喷射过程中出现混凝土剥落、开裂等问题，并针对喷雾存在的问题。
2.2引水隧洞施工中的混凝土衬砌技术
引水隧洞混凝土衬砌施工作业主要是减缓水环境对围岩的侵蚀和影响，提高其整体结构的稳定性。锚杆施工是锚杆与围岩结构相对稳定的一个重要内容，在实践中它与围岩结构相对稳定有关。因此，在进行混凝土衬砌技术施工时，应提高整体施工质量和效果。在水利工程中应用混凝土衬砌的输水隧洞施工技术，认真提高喷锚支护的质量，并对实际支护措施和影响围岩稳定性的因素进行系统的判断，施工中隧道周边位移速度明显降低，收敛速度与实际需求相符，相关支撑面无明显裂缝，可进行混凝土衬砌施工作业。水利工程混凝土衬砌施工时，应保证线路位置、标高、断面尺寸等相关数据符合实际设计要求，并在混凝土衬砌施工前制定系统的排水和堵水措施，以确保衬砌表面不出现渗水等相关问题。在实施混凝土衬砌施工作业时，要对其进行浇筑作业，按照浇筑底部的作业顺序，然后浇筑顶板、拱顶施工，衬砌材料应符合实际设计要求，确保混凝土在衬砌前处于搅拌状态。在填筑作业过程中，应加强对填筑速度的控制，待边墙混凝土合格后再进行拱混凝土的填筑施工。
2.3施工监测
在水利工程实施过程中，应注意现场监测作业、隧道围岩稳定性能、设计参数和实际施工方法，以及施工质量、效率和安全。在项目监控过程中，通过专业人员加强施工环境和现场调查，通过对现场地质条件、周边作业位移、拱顶下沉相关情况的分析和了解，及时反馈，其相关政策数据，提高了水利工程建设的整体质量和效率。
3结论
综上所述，水利工程隧道的施工、开挖和衬砌技术是水利工程隧道的关键施工技术。为了保证引水隧洞的施工质量和使用寿命，必须做好引水隧洞的施工、开挖和衬砌施工。相信随着我国水利工程隧道开挖施工技术的发展，水利工程将在很大程度上帮助我国实现水资源的综合利用，为我国经济的可持续发展做出贡献。
参考文献
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作者：胡青松
输水隧洞水利施工论文 篇2：
对水利工程输水隧洞施工安全管理的分析
摘要：水利工程是保障民生国计的基础项目工程，输水隧洞是水利工程中重要的组成部分，其施工质量决定了水利工程整体的安全性及稳定性。为了保证整体工程的施工质量，还需加强施工安全管理措施，强化质量管理控制措施的有效性，严格把控整体工程施工的安全性，切实体现安全管理措施的可行性。文章针对水利工程输水隧洞的施工安全管理措施進行了分析，以供参考。
关键词：水利工程;输水隧洞;施工安全管理;分析
一、水利工程输水隧洞的概述
在水利工程建设过程中，都需要建设输水隧洞，其具有一定的调水功能。施工单位及施工人员都需重视施工安全操作，在明确隧洞岩石类型、断面设计及实际环境的基础上，选择合适的防护措施、支护施工技术等，真正将施工安全管理工作落实到位，明确质量控制要点，确保施工进度及施工质量，保障水利工程的安全性及稳固性。
二、水利工程输水隧洞施工安全管理的具体分析
（一）测量放样
在水利工程输水隧洞正式开工前，为了保证施工操作的准确性，施工人员需要对整体工程进行测量放样，结合输水隧洞的实际情况，优化隧洞结构的设计，保证施工图纸的可行性。在操作过程中，施工人员需要明确设计精度，根据不同结构的精度指标选择合适的测量方式，可采取三等边形式，依照等边角网的设计标准对相应角进行测量。据了解，在测量放样过程中，施工人员时常在隧洞内安装JZB-600激光指示器，方便施工人员掌握隧洞内的实际情况，在了解隧洞内部结构后，便可进行特定的放样工作。此外，施工人员也要严格控制施工线的间距，通常控制在300-400m之间即可[1]。
（二）输水隧洞的开挖
1.开挖方式
在完成测量放样工作后，便可进行输水隧洞的开挖和建设工作，为了落实施工质量安全管理措施，在开挖前，施工人员需要根据输水隧洞围岩的结构类型及地基稳定性采取合适的开挖技术，主要包括：全断面开挖方式，台阶开挖法以及支撑技术等。其中，全断面开挖方式时常应用于Ⅰ、Ⅱ类围岩结构;而台阶开挖法则适用于拱顶较高的输水隧洞中;支撑方式则主要用于Ⅳ、Ⅴ类的围岩结构中。施工人员要参考输水隧洞的洞顶高度和侧壁围岩的结构特征选择科学、合理的施工模式和技术，保证施工操作的安全性及有效性。
2.开挖钻孔
在输水隧洞开挖过程中，施工人员需要利用钻孔及爆破等方式开展具体操作。在采取手风钻进行钻孔时，要严格依照测量放样中确定的孔位进行打孔、布孔，根据输水隧洞的施工要求合理把控钻孔数量，但需要注意的是，周边光爆孔及中心掏槽孔的孔间距应控制在5cm以内，而其他的孔间距应控制在10cm之内;针对炮孔而言，施工人员要确定其孔底是否保持在爆破设计的标准平面上，保证炮孔垂直于掌子面，同时还要严格控制超挖量，以防影响输水隧洞的施工质量。
3.隧洞爆破
在输水隧洞施工过程中，爆破是十分危险的环节，其施工操作的标准性及规范性都是影响隧洞质量、施工安全的关键。为了保证爆破操作的安全性，现场监管人员及施工人员必须加强施工安全管理工作，重视隧洞爆破方式的合理应用，提高爆破作业的安全系数，保护现场施工人员及隧洞的安全。在具体操作前，施工人员要认真计算填药量，根据隧洞围岩的结构类型、施工需求及实际环境等进行缜密分析，确保填药量能满足施工设计的需求，避免因药量过多引发重大安全事故，同时也要规避因药量不足而达不到爆破要求的情况[2]。在装药前，施工人员要先冲洗炮孔，保证炮孔内干净、无杂物，并且要尽可能使用密度低且爆破性能高的炸药。在确定填药量、完成装药工作后，炮工及技术人员还应共同进行复核检查，确定药量合格后，及时通知现场人员撤离，并做好安全防范措施，落实施工安全管理工作，在确定现场环境安全的前提下，则可以由主炮工引爆炸药，完成爆破作业。
4.现场通风除尘
在完成爆破工作后，施工人员需要先确定输水隧洞的安全性，在保证隧洞结构稳定后，方可实施通风除尘工作。可在进洞口放置一台固定式的KJ66-11型轴流通风机，将1500mm的帆布软式通风管作为风管实施通风工作。为了减少隧洞内的尘土、保证隧洞施工环境的清洁度，可在进行钻孔作业时采取湿式凿岩法，即在距离钻孔面15m的位置安装鸭嘴喷雾器，在完成爆破工作后再开启阀门，利用高压风的压力将水喷射出来，使其呈雾状，通过喷雾的方式达到降尘目的、减少粉尘扩散，尽可能避免施工人员吸入大量粉尘。
（三）输水隧洞的基础建设工作
在进行输水隧洞混凝土衬砌施工前，为了落实施工安全管理工作、保证施工质量及隧洞的安全性，要先依照隧洞的实际情况选择合适的锚杆类型及材料，采取有效的施工技术开展锚杆施工作业。在锚杆插入钻孔前，施工人员要仔细检查锚杆质量，避免锚杆存在锈蚀等质量问题，确保锚杆施工的安全性[3]。在注浆操作中，施工人员要注意将注浆管插到钻孔底部50-100mm的位置内，同时要严格控制锚杆杆体入孔的长度，保证锚杆支护效果。当完成开挖工作、支撑围岩结构时，施工人员还要及时进行螺栓喷涂及固定施工的操作，确保支护质量能满足输水隧洞的施工要求。
另外，实施混凝土喷射工作时，施工人员要根据输水隧洞的工程要求合理调配混凝土，严格控制混凝土的配合比，保证混凝土配合比的精准度。在喷射前，应先清洁隧洞围岩，保证其整洁、无杂物，以防影响混凝土与围岩结构的紧密粘结;在喷射过程中，施工人员还需提高喷射操作的规范性，确保混凝土喷射均匀（如图1）。如若发现混凝土结构存在裂缝或脱落等病害，要及时进行补喷工作，由此保证喷射质量，满足输水隧洞的施工需求。
三、结束语：
在水利工程输水隧洞施工期间，工程负责人应强化施工安全管理的有效性，根据隧洞的实际环境及施工需求制定完善的施工安全管理制度，参考相关法规增强制度的严谨性，在全面掌握隧洞实际情况的前提下，保证施工安全管理制度的完整性及系统性。现场监管人员及施工人员也需提高自身施工安全操作意识，真正将施工安全管理制度贯彻落实到工程施工的全过程中，明确施工操作的核心，严格把控各环节的施工重点，确保隧洞各环节施工操作的规范化及标准化，提高隧洞的施工质量，保障输水隧洞的安全性及稳定性，为水利工程正常运营奠定可靠基础。
参考文献
[1]魏国峰.水利工程输水隧洞施工安全管理分析[J].四川建材，2021，47（11）：188-189.
[2]董卫民.长距离输水隧洞施工中的关键问题及应对措施[J].建筑技术开发，2020，47（03）：69-70.
[3]卢建山.浅谈如何加强水利工程施工安全管理[J].农业科技与信息，2019（15）：114-115+118.DOI：10.15979/j.cnki.cn62-1057/s.2019.15.048.
作者：黄铭轩 于宛辛
输水隧洞水利施工论文 篇3：
CCS水电站输水隧洞设计关键技术问题研究
摘要：厄瓜多尔CCS水电站输水隧洞洞径大、距离长、埋深大，其合理的布置和设计对电站的造价、运行条件影响巨大。通过工程布置和施工方案的优化论证，将输水隧洞优化为全线明流输水，大大简化了工程布置，改善了运行条件;采用通用型“B、D”两种管片型式，大大简化了施工，提高了TBM施工效率;采用国内外不同的标准（中标、美标、欧标）对管片衬砌结构进行计算分析，对管片强度、配筋、灌浆孔、定位孔、螺栓连接孔、燕尾槽等进行了合理布置和设计，保证了管片制作、脱模、安装时的施工质量，为复杂地质条件下长隧洞的设计、施工提供了可借鉴的经验。
关键词：输水隧洞：方案布置;TBM管片;结构设计;CCS水电站
文献标志码：A
doi：10. 3969/j .issn。1000-1379.2019.06.019
厄瓜多尔科卡科多辛克雷（Coca Codo Sinclair，简称CCS）水电站位于厄瓜多尔共和国Napo省和Su-cumbios省，总装机容量为1 500 MW[l]，为该国战略性能源工程，是世界上规模最大的冲击式水轮机组水电站，也是中国公司在海外独立承担设计的规模最大的水电工程之一。
厄瓜多尔CCS水电站主要包括首部枢纽、输水隧洞、调蓄水库、引水发电系统等建筑物。其中输水隧洞设计引水流量为222.0 m3/s，设计内径8.2 m，隧洞总长24.8 km，最大埋深722 m，是目前南美已建的最长的大埋深输水隧洞[2]。隧洞采用全衬砌结构形式，进口底板高程为1 266.90 m，出口底板高程为1 224.00m，纵坡坡降为0. 173%，隧洞出口设事故闸门，闸室段后设消力池，正常运行工况为明流，非常工况即机组甩负荷、隧洞出口闸门关闭时洞内出现压力流，设计采用2台双护盾TBM同时掘进，并辅以钻爆法施工。
CCS水电站的概念优化设计、基本设计及详细设计是在国外某公司完成的概念设计基础上进行的。由于国际工程的特殊性及隧洞沿线地质条件的复杂性，为确保隧洞工程质量可靠、技术合理、工期合规和降低投资，针对长距离大深埋隧洞结构设计中存在的关键技术问题进行了专题研究。从CCS输水隧洞布置、TBM管片结构设计、基于不同标准的管片结构分析等多角度、全方面出发，利用成熟的设计理念，并采用先进的结构设计手段和方法，探讨一套适合长距离大埋深TBM输水隧洞结构设计的关键技术方法。
1 布置方案优化
CCS水电站正常运行工况下隧洞末端存在明满流过渡现象，对工程安全运行威胁很大，虽采取了涡流竖井、坝内虹吸管及复杂的结构措施，但明满流过渡现象对工程安全的影响仍不容小觑，且通气竖井施工难度大，出口检修时需要放空调蓄水库。总体而言，该方案技术复杂、投资高且工程安全运行隐患大。
在基本设计阶段进行了布置方案优化和水工模型试验研究，结合首部枢纽布置调整，抬高了隧洞进、出口高程，成功地将输水隧洞优化为全线明流，隧洞结构大大简化，安全度大大提高，并取消了涡流竖井、坝内虹吸管等复杂建筑物，节省了约2 300万美元的工程投资。同时简化了施工条件，保证2台TBM均可逆坡掘进，施工期全程自流排水，在节约抽排费用的同时，完全避免了被淹的风险。
2 基于不同规范TBM管片结构设计
CCS水电站EPC合同要求使用美国标准体系进行工程设计，因美国[3-5]、欧洲[6]、中国[7]标准不完全相同，为保证输水隧洞的工程安全和经济合理，在TBM管片衬砌结构设计过程中，分别采用上述3种标准体系进行研究，为今后国内外相关工程设计提供了参考，也为今后相关规范的修订提供了一定的理论依据。
2.1 基本地质条件
CCS电站输水隧洞位于安第斯山脉和亚马逊平原结合带，在结合带有Coca大峡谷，受构造运动影响，沿线断层多沿沟谷及侵人体界限附近发育，开挖过程中遇到13条断层。隧洞穿越的地层主要为安山岩、玄武岩、流纹岩、凝灰岩、熔结凝灰岩和角砾岩、页岩、砂岩以及花岗闪长岩等，以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，隧洞沿线地层中的地下水主要为基岩裂隙水，施工中遇到的工程地质问题主要有断层破碎带塌方、涌水等。
2.2 基于美国规范的结构计算
管片衬砌结构计算主要依据美国规范《Engineering and Design Tunnels and Shafts in Rock》（ EMII10-2-2901）[4]，采用国际隧道协会（ITA）推荐的修正惯用法，利用大型通用有限元程序ANSYS进行管片衬砌的内力计算。
参照类似工程经验，管片衬砌厚度采用0.3 m，为降低工程投资，可将输水隧洞TBM管片根据地质条件分为A、B、C、D四种类型，但该分类方案管片种类较多，并不利于TBM掘进施工时管片的运输和效率的发挥，通过与各参建单位共同研究后决定，在施工过程中将A、B型管片合并，即Ⅱ、Ⅲ类围岩均采用B型管片，Ⅳ、V类围岩采用D型管片。因B型管片约占全部管片的76%，用量最大，对工程安全、投资影响最大，故本文选择B型管片进行对比分析。
根据输水隧洞的施工及运行条件，当发电机组突然甩负荷，需要关闭隧洞出口检修闸门时，隧洞末端可能出现有压运行工况，故计算时分别考虑了施工期軌道运输、完建、无压运行期、地震、非常时期的有压运行期5种工况。
通过有限元计算，得到管片衬砌的内力，然后根据美国规范《Srength Design for Reinforced Concrete Hy-draulic Structures》（EMlIIO -2 - 2104）[3]进行配筋计算，各工况下管片衬砌的内力分布略有差异，最不利工况为完建工况，如图1所示，管片弯矩最大值为187.1kN.m，轴力最大值为-4 548.8 kN，配筋设计后其含钢量为115.8 kg/m3。
2.3 基于欧洲和中国规范的结构计算
采用欧洲规范《Eurocode 2：Concrete structuresDesign - Part l.1： General rules and rules for build-ings》[6]对B型管片衬砌进行结构计算。计算方法采用收敛一约束法、内力求解方法和非线性求解方法。通过计算，各工况下管片衬砌的内力分布情况与美国规范计算结果基本一致，但数值有差异，最不利工况为完建工况（如图2所示），管片弯矩最大值为161.10kN.m，轴力最大值为一1 648.22 kN.配筋设计后其含钢量为91.1 kg/m2，与美国规范相比减少了24.7kg/m2。
采用中国规范[7]进行计算，各工况下管片衬砌的内力分布情况与欧洲规范计算结果基本一致，数值略有差异，其配筋计算结果与欧洲规范计算结果一致。通过进一步比较分析可知：欧洲标准和中国标准基本一致，美国标准与欧洲、中国标准的荷载与荷载组合均存在线性关系，但荷载组合中的具体分项系数不同。美国标准直接采用荷载分项系数，欧洲及中国标准则不仅采用荷载分项系数，而且采用了设计状况系数、结构重要性系数等。在水工结构设计时，美国标准修正的ACI318[5]引入了一个水力作用系数1.3[8]，这在中国和欧洲规范中是没有的。
2.4 透水管片衬砌设计新理念
对于大埋深输水隧洞而言，地下水位经常在洞顶几百米以上，影响隧洞安全的荷載主要为外水压力，按照传统的设计方法，衬砌在地下水丰富的洞段要承担全部外水压力，管片衬砌本身往往不足以承受如此高的压力，在隧洞贯通后需要增加很多现浇钢筋混凝土衬砌共同承担外水压力，对投资和工期影响巨大。CCS电站输水隧洞设计中采用了透水衬砌设计理念，对于Ⅱ～Ⅳ类围岩，根据隧洞开挖后揭示的地下水情况，在隧洞顶拱部位、水面以上渗水处均设置了排水孔，无渗水时根据现场情况取消排水孔：V类围岩洞段则全部设置排水孔。经过研究分析和现场检测证明，采取上述排水措施可有效降低外水压力。CCS电站输水隧洞采用的设计最大外水压力水头为3倍洞径，不仅全洞（包括各种不良地质洞段）没有进行二次衬砌，而且管片本身的配筋较传统方法的显著减少。
3 TBM管片的细部设计
3.1 TBM管片型式
TBM管片型式可从管片的形状、制作的材料等方面进行划分，按照制作的材料一般可分为钢管片、钢筋混凝土管片、复合材料管片等，按照管片的形状一般可分为六边形管片、左右环通用型管片、平行四边形管片3种型式[9]，不同的管片形状对应的管片细部构造、施工安装、衬砌环受力等是不同的。
六边形管片相互交错咬合，环向传力方式是一个管片向相接的两个管片传力，理论上受力较为均匀，管片结构整体性较好，但六边形管片对制造及安装的要求较高。工程实践表明，在实际生产和施工时，由于存在不可避免的误差，因此相邻两管片很难保证同时均匀受力。另外，六边形管片、平行四边形管片在掘进过程中不能依靠管片本身来实现隧洞转弯及纠偏，需要纠偏及转弯的地方要依靠垫片（垫块）进行。
左右环通用型管片与平行四边形管片一样，型式相对简单，管片之间的纵向连接为一个平面，连接面之间受力相对更均匀，管片之间止水安装较易满足密封的要求，但是与平行四边形管片相比，左右环通用型管片每环在纵向设计了一定的楔形量，在TBM施工过程中可通过调整各管片位置和角度实现转弯和纠偏¨]。综合考虑施工、结构、造价等因素后，输水隧洞选择“B、D”两种通用型管片型式，大大简化了施工，提高了TBM掘进速度，其中TBM2创造了单月进尺1 000.8 m的速度，达到了同规模洞径TBM掘进速度世界第三。
3.2 管片细部设计
根据TBM管片结构计算分析及管片选型，管片设计内径8.2 m、厚0.3 m，中心环宽1.8 m，最大和最小环宽分别为1.82 m和1.78 m，每环由7块组成，分别由4块标准块、2块邻接块和1个封顶块组成。管片细部如封顶块、止水系统、灌浆孑L、螺栓手孔和接触面结构等细部的成功设计有效保障了隧洞衬砌的质量。
（1）关键块设计。管片封顶块又称为“关键块”，对管片拼装的精度和质量有重要的影响，考虑到CCS输水隧洞有较大的洞径，以及运输和拼装便利等因素，采用较小的封顶块，中心角约为标准块或邻接块的1/3，封顶块与邻接块的接触面与径向面约成120角，封顶块的非径向分割避免了滑落，同时方便了拼装。
（2）止水设计。CCS输水隧洞为无压隧洞，为防止外水内渗及施工期止浆，止水槽设置在管片外侧，槽内布置遇水膨胀橡胶止水条，从而达到止水、止浆目的，同时在管片内侧连接缝处设置燕尾槽，在管片拼装完成并回填灌浆后，向燕尾槽中填充无收缩水泥砂浆，降低隧洞过水糙率，增强了管片内侧的密封性。
（3）灌浆孔设计。管片上的灌浆孔轴线通常垂直于隧洞轴线，受空间限制，在豆粒石回填灌浆时，豆粒石不能完全充满，从而影响豆粒石回填灌浆的密实性，不利于工程安全。通过分析研究，将灌浆孔倾斜开设，倾斜方向为掘进的反方向，倾斜角度为30°，倾斜后开设的灌浆孔有效减小了围岩对豆粒石流动的阻碍，使豆粒石吹填较均匀、密实，进一步保障了工程的安全。
4 无门封闭检修通道
在大、中型水利水电工程输水隧洞（明流洞）建设过程中，特别是长距离、大直径、深埋输水隧洞，通常将施工期临时施工支洞改建为检修支洞，以达到缩短工期、降低投资的目的。改建中，通常在施工支洞与输水隧洞主洞交叉连接段内设置金属检修闸门，通过控制金属检修闸门启闭达到输水隧洞主洞的运行和检修目的。此方法有两个弊端：一是增加金属检修闸门等相关结构，增大了工程投资：二是金属检修闸门本身存在维护及检修问题，当金属检修闸门因故障需要检修或定期维修时，必须放空整个输水隧洞主洞内的水。因此，通常的施工支洞改建检修支洞的方法，不仅增大工程投资，而且影响输水隧洞的正常运行，存在一定的安全隐患。
如图3所示，该工程施工支洞改建检修支洞采用了无门封闭的新方法，首先对施工支洞与输水隧洞主洞连接处进行混凝土封堵，在封堵混凝土上预留3.5 mx7.7 m（宽×高）的检修通道;然后在靠近封堵段施工支洞内的洞底用块石混凝土回填成沿施工支洞纵向呈“凸”字形曲线的检修通道，“凸”字形曲线的洞底最高处为圆弧段，圆弧段洞底的两侧纵坡均为10%，圆弧段洞底最高点的高程高于输水隧洞主洞的正常运行水位：最后在检修通道的洞底表面铺设0.5 m厚的常态混凝土，作为混凝土防渗路面。检修支洞既可以在运行期挡水，又可以在检修期放空输水隧洞主洞的情况下通车进行检修。
这种封堵方法优点在于：避免增设检修闸门，降低了施工难度和工程投资，经济易行且缩短了工期，尤其适用于长距离、大直径、深埋输水隧洞（明流洞）的施工支洞回填改建检修支洞，这种检修支洞还可兼作明流输水隧洞的通气洞。
5 结语
厄瓜多尔CCS水电站2010年7月开工建设，于2016年11月建成竣工。CCS电站输水隧洞在整个CCS水电站项目中起到承上启下的关键作用，隧洞总长24.8 km，最大埋深722 m，设计过程中结合地下洞室结构特点及工程总体布置、地质条件、施工进度、减少施工干扰等要求对输水隧洞进行总体规划布置，通过对其工程布置、输水方式、施工方法、结构设计等关键问题的研究和优化，有效地解决了投资、工期、安全、协调等问题，确保了总工期，目前輸水隧洞运行良好。输水隧洞的设计为复杂地质条件下长隧洞的设计、施工提供了借鉴经验。
（1）方案布置。概念设计方案存在明满流过渡且流态转换频繁、转换点位置不固定、通气竖井施工难度大、需放空调蓄水库才能对隧洞出口段检修等缺点，经研究优化后采用明流洞方案，取消了涡流竖井、坝内虹吸管及两个通气竖井，简化了工程布置及施工，节约了大量投资。
（2）管片选型。隧洞设计内径为8.2 m，衬砌管片厚度只有0.3 m。设计采用了通用型管片“B、D”两种型式，管片类型少，不同地质条件下及转弯、纠偏时不需频繁更换管片类型，大大简化了施工，提高了TBM掘进速度，其中TBM2创造了单月进尺1 000.8 m（同规模洞径TBM掘进速度世界第三的纪录）的速度。
（3）管片的细部设计。CCS电站输水隧洞管片强度、配筋、灌浆孔、定位孔、螺栓连接孔、燕尾槽等设置合理，保证了管片制作、脱模、安装时的施工质量。
（4）管片结构设计。输水隧洞管片设计采用了透水衬砌设计理念，通过有效的排水措施降低了外水压力，保证了工程安全，只考虑3倍洞径的外水压力水头是安全可靠的，全洞没有进行二次衬砌。
（5）无门封闭检修通道。利用2A施工支洞回填封堵，留设检修通道，将其改建成检修支洞，避免了增设检修闸门，降低了施工难度和工程投资，缩短了工期，该检修支洞还可兼作明流输水隧洞的通气洞，检修支洞既可以在运行期挡水，又可以在检修期放空输水隧洞主洞的情况下对输水隧洞主洞进行检修。该方法尤其适用于长距离、大直径、深埋输水隧洞（明流洞）的施工支洞回填改建检修支洞。
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作者：谢遵党 陈晓年