贵州水利工程创新应用定向钻技术 784米隧洞提前238天高效贯通

问题:水利输水工程在山区与生态敏感区穿越施工中,常面临“工期紧、扰动大、风险高”的矛盾。

叶红支渠位于安顺市西秀区鸡场乡,红岩隧洞设计全长约1公里,线路需穿越基本农田、生态红线及不良地质段。

若按传统隧洞钻爆方式推进,施工面多、组织复杂,爆破振动、弃渣运输等对周边环境与生产生活影响相对突出,同时洞内作业安全风险和应急处置压力较大,易造成工期不确定性。

原因:一方面,工程穿越段约束条件叠加,既要满足输水功能与结构安全,又要兼顾耕地保护、生态约束和施工扰民控制,传统工法在“可控性”和“协同性”上难以兼顾。

另一方面,水利工程近年来建设任务集中,关键节点对整体供水调度、后续分水工程衔接具有牵引作用,迫切需要以工艺创新换取进度与安全的双重确定性。

基于此,项目建设单位组织参建各方开展多轮技术论证,并对省外同类项目实施效果进行调研比选,最终确定采用“水平定向钻+明挖埋管”的组合方案:定向钻穿越784米,剩余116米结合高程与场地条件采用明挖埋管,以实现效率、成本与风险的综合最优。

影响:此次定向钻一次性贯通,历时82天完成关键穿越段施工,较原计划提前238天完成该段输水管道铺设,显著提升了关键节点兑现能力。

更为重要的是,定向钻以机械化方式在地下定向成孔、回拖管道,减少了爆破开挖带来的振动影响与洞内高风险作业环节,有助于降低安全事故风险和施工管理成本;同时对地表扰动相对可控,可在满足基本农田与生态敏感区保护要求的前提下推进工程建设,为类似约束条件下的水利输水施工提供了可复制的技术路径。

项目方案比选也表明,在管径600毫米及以下等适用范围内,定向钻具有一定经济性优势;结合地勘资料显示该段无明显大型溶洞等不利因素,为工艺实施提供了地质条件支撑。

对策:从工程管理角度看,此次实践体现出“技术论证前置、方案比选量化、风险控制闭环”的组织思路。

其一,在前期阶段强化地质勘察与风险识别,围绕溶洞、断裂破碎带、覆土厚度与地下水等关键因子开展针对性复核,为工法选择提供数据依据。

其二,完善定向钻施工参数与质量控制体系,明确导向测量精度、泥浆配比与回拖控制等关键指标,强化管材焊接与防腐质量把关,确保一次成孔、一次回拖的可靠性。

其三,统筹生态保护与施工组织,优化临时用地与运输路径,实施文明施工与水土保持措施,把对农田生产和周边环境的影响降到最低。

其四,推动经验固化与标准化应用,形成适用条件、工艺流程、成本测算和安全管控的成套清单,为后续工程推广提供依据。

前景:随着贵州乃至西南地区水资源配置工程持续推进,跨越山岭沟谷、穿越生态敏感区与复杂地质的输水通道建设需求将长期存在。

定向钻等非开挖技术与数字化测控手段结合,有望在中小口径输水管线、城镇供水补短板以及农田灌溉骨干工程中拓展应用空间。

与此同时,也应看到该技术对勘察精度、施工装备与人员技能要求较高,需在更复杂地质条件下通过示范工程持续验证,并在招投标、计价标准、质量验收与安全监管等环节加快配套完善。

通过“因地制宜选工法、以技术创新控风险”的路径,水利建设有望在确保生态底线和安全底线的基础上,实现更高质量的进度兑现与投资效益提升。

科技创新正在重塑传统水利建设模式。

贵州省在叶红支渠工程中的成功探索表明,通过技术革新破解工程建设难题,不仅能够提升施工效率,更能在保护生态环境与推进基础设施建设之间找到最佳平衡点,为新时代水利事业高质量发展注入了新的动力。