黃家灣導(dǎo)流兼泄洪放空洞洞身段開挖支護(hù)施工技術(shù)

1、黃家灣導(dǎo)流兼泄洪放空洞洞身段開挖支護(hù)施工技術(shù)趙建斌摘 要：文章以貴州省黃家灣導(dǎo)流兼泄洪放空洞洞身段開挖支護(hù)方法及施工工藝為依據(jù)，詳細(xì)介紹了導(dǎo)流洞洞身段及泄洪放空洞下平段開挖支護(hù)施工技術(shù)，以供類似工程參考。關(guān)鍵詞：開挖；圍巖；支護(hù)： TV61 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ：2095-2945（ 2017） 30-0047-02工程基本情況貴州省黃家灣水利樞紐工程位于貴州省紫云縣境內(nèi)。導(dǎo)流洞接泄洪放空洞下平段 0+118.097m，不結(jié)合段長430.00m，底坡 I=0.004 ，導(dǎo)流洞總長 763.716m， 隧洞斷面為城門洞型，最大開挖斷面為7.9m8.766m， 成 型 斷 面 6.0m7.016m。

2、地質(zhì)圍巖情況洞身段洞室最大埋深94m，圍巖為三疊系中統(tǒng)邊陽組第二段的砂巖及泥巖，主要呈弱至微風(fēng)化狀態(tài)，節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖體完整性較差，為互層狀結(jié)構(gòu)，地下水位比洞室高3m80m，地下水活動(dòng)中等至較強(qiáng)烈，巖層走向與洞向交角20 46，巖層倒轉(zhuǎn)，傾角近于0，屬類和類圍巖，類圍巖占20%， 類圍巖占 80%。洞身段開挖支護(hù)方案導(dǎo)流兼泄洪洞平洞部分開挖支護(hù)分上下半洞先后施工。上下半洞開挖支護(hù)錯(cuò)開距離不小于 100m。上半洞 6.2m 采用鉆架臺(tái)車，氣腿式Y(jié)T-28 手風(fēng)鉆鉆孔，中間掏槽及周邊光爆全斷面掘進(jìn)開挖方案，上半洞支護(hù)方案，類及類較好圍巖，主要是掛8 200X200m鋼m筋網(wǎng)噴射 C20混凝土進(jìn)行

3、臨時(shí)支護(hù)，噴射混凝土設(shè)計(jì)厚度0.1m， 錨桿采用 25 砂漿錨桿，錨桿間排距3.0m，長度 4.5m，對(duì)于類較差圍巖， 結(jié)合工 16 鋼拱架及掛鋼筋網(wǎng)噴射混凝土進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，鋼拱架連接筋為22 三級(jí)螺紋鋼筋，間距1.0m。下半洞（ 2.5m）開挖，首先開挖中間部位，開挖總寬度5.9m，靠近側(cè)墻邊各預(yù)留 1m待二次開挖。主要采用氣腿式Y(jié)T-28 手風(fēng)鉆水平造孔，底部預(yù)留0.3m 布置一排光爆孔，孔間距0.5m，光爆孔頂部布置兩排水平梯段孔，梯段孔間排距1.0m，采用“ V”爆破網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行爆破。以保護(hù)鋼拱架在開挖爆破過程中下部支腿立在巖石上，每循環(huán)進(jìn)尺3.0m。左右側(cè)預(yù)留 1m的下半洞地板爆破開挖沿

4、側(cè)墻設(shè)計(jì)輪廓線布設(shè)1 圈光面爆破孔，光爆孔布置從上半洞鋼拱架底部以下0.3m 布置，孔間距 0.5m，以減小爆破時(shí)對(duì)兩側(cè)鋼拱架支腿的影響。左右側(cè)相互錯(cuò)開開挖，錯(cuò)開距離不小于10m，保證鋼拱架兩條支腿中有一支腿受力在堅(jiān)硬巖石上。每段鉆孔爆破后立即清理建基面的石渣，人工安裝鋼拱架支腿下半部分， 使鋼拱架支腿直接受力作用在地板上，避免鋼拱架長時(shí)間懸空，造成頂拱受力下沉。洞身段開挖支護(hù)方法及施工工藝施工工藝流程（見圖1）施工方法及施工工藝開挖施工方法及施工工藝）測(cè)量放樣采用全站儀和激光導(dǎo)向儀放樣，在工作面上快速放出周邊輪廓關(guān)鍵點(diǎn)位，如起拱位置點(diǎn)位，頂拱點(diǎn)位等、隧洞中軸線等。并對(duì)上一循環(huán)開挖面測(cè)量復(fù)核。

5、以便及時(shí)修規(guī)。）鉆孔鉆孔嚴(yán)格按照爆破布置圖及設(shè)計(jì)孔深施鉆，周邊孔應(yīng)在斷面輪廓線上開孔。）裝藥連網(wǎng)爆破炮孔經(jīng)施工員檢查合格后，由持證爆破員領(lǐng)班操作，嚴(yán)格遵守爆破安全操作規(guī) 程裝藥爆破。炸藥采用2#巖石乳化炸藥。周邊光爆孔采用間隔裝藥，先按裝藥結(jié)構(gòu)將藥卷間隔綁在竹片上用導(dǎo)爆索連接，線裝藥密度100g/m，藥卷和竹片同時(shí)放入孔中，竹片貼輪廓線外側(cè)圍巖。掏槽孔和輔助孔連續(xù)裝藥，塑料導(dǎo)爆管連接起爆。爆破網(wǎng)絡(luò)連接經(jīng)檢查無誤后，撤離施工機(jī)械及人員到安全地帶，由安全員負(fù)責(zé)按統(tǒng)一信號(hào)指揮起爆。）通風(fēng)除塵排險(xiǎn)爆破完畢，隨即開動(dòng)軸流風(fēng)機(jī)壓入式洞內(nèi)排煙。煙塵散后由安全員進(jìn)入洞內(nèi)進(jìn)行安全檢查和處理。）出渣在洞內(nèi)采用 3

6、m3側(cè)翻裝載機(jī)裝 20t 自卸汽車運(yùn)輸至指定棄渣場(chǎng)。支護(hù)工程施工方法）注漿錨桿施工使用全站儀測(cè)放孔位并用紅漆標(biāo)識(shí)，鉆孔傾角垂直巖面或按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，造 孔深度偏差不大于5cm。錨桿設(shè)計(jì)長度4.5m，采用先注漿后插錨桿方式。質(zhì)量檢查采用無損檢測(cè)儀按設(shè)計(jì)要求的頻率進(jìn)行注漿密實(shí)度和錨桿長度等檢測(cè)。）噴射混凝土施工噴射混凝土施工，對(duì)于類較差圍巖，主要采用鉆架臺(tái)車進(jìn)行。對(duì)于類及 類較好圍巖，為了加快施工進(jìn)度，制作小型鉆架臺(tái)車進(jìn)行。噴射施工前清除開挖面的浮石、石渣和堆積物；埋設(shè)控制噴層厚度的標(biāo)志。掛網(wǎng)噴混凝土地段， 先噴 35cm厚混凝土，再掛鋪鋼筋網(wǎng)，采用人工現(xiàn)場(chǎng)安裝，與第一層噴混凝土面緊貼，并與開挖面

7、錨桿焊接，網(wǎng)片之間采用搭接方式連接，并相互綁扎牢 固。噴射混凝土作業(yè)分段分片依次進(jìn)行。）鋼拱架施工方法測(cè)量定位鋼拱架架立位置，及時(shí)架立鋼拱架，并對(duì)所有連接板的螺栓重新緊固一遍，保證連接牢固。鋼架架立到位后，立即采用縱向連接筋將各鋼拱架間焊接連成一整體，使鋼拱架與錨桿共同受力。在鋼拱架架立過程中當(dāng)鋼拱架與初噴層之間有較大間隙時(shí)，采用混凝土墊塊將鋼拱架與噴層之間的間隙墊填密實(shí)。每榀鋼拱架鎖腳和鎖肩錨桿按照設(shè)計(jì)采用砂漿錨桿固定，錨桿的數(shù)量和間距按設(shè)計(jì)要求布置?，F(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量由于洞身段圍巖的特殊性和復(fù)雜性，必須進(jìn)行施工監(jiān)控測(cè)量。頂供下沉監(jiān)控測(cè)量是在起拱位置、起拱沿圓弧向上1/4 處和頂拱正中位置共5 點(diǎn)

8、埋設(shè)。監(jiān)控測(cè)量點(diǎn)埋設(shè)采用8鋼筋進(jìn)行埋設(shè)，縱向每30m（根據(jù)圍巖情況可適當(dāng)加密）埋設(shè)一次，埋設(shè)入噴射混凝土510cm，外露于噴射混凝土3 5cm，并用紅漆在噴射混凝土面畫圈做明顯的標(biāo)記。現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控測(cè)量采用全站儀進(jìn)行，至少每天監(jiān)測(cè)測(cè)量一次，并及時(shí)將結(jié)果進(jìn)行分析，及時(shí)調(diào)整初期支護(hù)方法及施工工藝。洞身段地下水抽排進(jìn)口施工地下水抽排根據(jù)技施圖紙地下水地質(zhì)描述。進(jìn)口開挖主要是順坡向開挖，無法自流出洞， 施工時(shí)需要加強(qiáng)抽排水，以減少對(duì)施工的干擾。根據(jù)實(shí)際滲水情況，在開挖底面兩側(cè)縱向開挖設(shè)置排水溝，排水溝上口寬 50cm，溝深 50cm，溝底縱向坡比0.2%，縱向每間隔 50m左右位置設(shè)置一集水井，集水井內(nèi)架設(shè)

9、潛水泵接力將洞內(nèi)滲水抽排至洞外排水溝。出口施工地下水抽排出口段設(shè)計(jì)坡比為1/125 ，在開挖底面兩側(cè)縱向開挖設(shè)置排水溝，排水溝上口寬 50cm，溝深 50cm，溝底縱向坡比同設(shè)計(jì)坡比，自流至洞外臨時(shí)道路靠近出口一側(cè)集水坑，坑底高程設(shè)計(jì)出口開挖底面低0.3m-0.5m，集水井周邊采用人工裝土或爆破石渣護(hù)坡，集水井內(nèi)用泵抽至下游河道。特殊地質(zhì)帶施工地下水抽排對(duì)于斷層破碎帶、富水地質(zhì)帶，在爆破鉆孔前，首先在側(cè)墻及開挖掌子面中部采用 100B 潛孔鉆鉆設(shè)排水孔，待水流穩(wěn)定變小后再行安排后續(xù)施工作業(yè)，對(duì)掌子面中部排水孔中流出的地下水，在開挖底部開挖一橫向小溝，將地下水導(dǎo)引至側(cè)邊排水溝內(nèi)。結(jié)束語洞身段圍巖巖層倒轉(zhuǎn)，傾角近于0的段落，前期主要采用超前錨桿結(jié)合鋼拱架進(jìn)行超前支護(hù)，但爆破效果很不理想，后將頂拱設(shè)計(jì)輪廓線光爆孔布置在輪廓線以內(nèi) 0.25m 處，其他爆破參數(shù)不變，爆破后頂拱塌方量和范圍變小，計(jì)劃在后續(xù)的施工中采用小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)，是否可行，有待進(jìn)一步驗(yàn)證，另 外，洞身段監(jiān)控測(cè)量?jī)x器的精度不能反映收斂真實(shí)值，須在后續(xù)的施工中改 進(jìn)。參考文獻(xiàn)：張正宇. 現(xiàn)代水利水電工程爆破 M. 中國水利