弄另水电站引水隧洞开挖施工

摘要:弄另水电站引水隧洞采用一洞一机布置,两洞中心间距21.50m,全洞沿轴线纵坡为8.7%,共计1033.15m,隧洞开挖采用下导洞先行,预留光爆层二次爆破的方法掘进,经实践证明,该开挖方法不仅能有效地保证隧洞光面爆破效果,同时在缩短造孔循环、减少开挖炸药单耗用量上取得了明显成效,本文就弄另引水隧洞的开挖施工情况进行扼要介绍。

关键词:隧洞;开挖;施工

1 工程概况

弄另电站位于云南省德宏州梁河县境内。隧洞为有压发电引水洞,隧洞开挖包括主洞开挖及施工支洞开挖,主洞全长桩号为0+23.35~0+539.924,隧洞开挖断面为圆形,洞径8.3m,全长516.574m。

2 工程地质

隧洞穿越沿线为一圆垣状山包,岩体风化强烈,隧洞围岩大部分为微风化带岩石,进口附近为Ⅳ类围岩,洞内大

部分为Ⅲ～Ⅱ类围岩,个别部位岩石破碎严重,有大的破碎带通过,围岩基本稳定。

3 隧洞开挖总体方案

3.1 隧洞开挖

根据本隧洞开挖断面特点,平洞开挖采用预留光爆层二次爆破法进行掘进,即超前开挖直径为5.0×6.3m的小导洞,预留光爆层、二次爆破成洞的方法进行施工。

4 开挖工艺与开挖方法

4.1开挖工艺流程

测量放样造孔装药,连接网络、起爆通风排烟安全处理出碴清底铺路、管路

4.2主要工序施工方法要点

4.2.1测量放样

洞内测量采用莱卡工程型全站仪测量。测量导线点间距50m选埋一点。导线点埋设牢固隐蔽,做好保护。每一开挖循环准确放出中心线、腰线和周边轮廓线。

4.2.2钻孔

开挖钻孔采用YTP-26型手风钻钻孔,钻孔严格按照测量确定的孔位布孔,其周边光爆孔和中心掏槽孔的孔位偏差不大于5cm,其他孔位偏差不大于10cm;炮孔的孔底保持在爆破设计规定的平面上,炮孔尽量做到垂直掌子面,周边孔偏角控制在3º以内。

4.2.3装药、连网、起爆

装药前用风水联合冲洗炮孔。周边孔用小药卷绑于毛竹片上,形成非连续装药。掏槽孔、扩大孔装药要密实,堵塞长度70-80cm,堵塞用炮泥堵实。严格按爆破设计图进行装药。非电导爆管网络连接,最后由炮工和技术员复核检查。

4.2.4通风和排烟

工作面爆破的通风排烟采用压入式通风排烟方式,风管端头距工作面约15-20M。采用37kw×2轴流风机压风。

4.2.5安全处理

通风散烟以后,撬挖工进行安全撬挖,排除危石,高处大危石,也可用反铲挖掘机排除。由于频繁的爆破作业,岩石的应力释放,岩壁局部出现松弛,可能会产生掉块和新的危岩,因此对已成型的顶拱和侧墙,需要经常进行安全检查和安全检测。

4.2.6出碴

采用WA470(3m3)侧卸式装载机装车,每台装载机配2-4台5T自卸车出碴。

4.2.7施工排水

因平洞设计开挖纵坡比为8.7%,进口段作业面容易积水,施工时在道路右侧设置一条排水沟,在洞内每隔50m设置集水井一处,集水井内设置潜水泵进行强排。

4.3爆破参数

4.3.1钻孔参数

①中心孔:孔径50mm,孔深2.8米。

②掏槽孔:掏槽形式为菱形掏槽,中孔直眼掏槽。除中孔外其余掏槽孔孔径φ=42mm,孔深2.8米,孔距30～40cm。

③崩落孔:孔径φ=42mm,孔距a=90～100cm,抵抗线W=90～100cm,孔深2.7米。

④光爆孔:孔径φ=42mm,孔距a=60cm,孔深L=2.7m。

4.3.2装药结构

①掏槽孔:炸药选用φ32mm乳化炸药(单支管200g,长25cm)、结构为人工炮杆连续装药。 掏槽孔装药系数拟定为80%,

②光爆孔:药卷直径d=32mm,线装药密度Ⅰ～Ⅱ类围岩:200～250g/m; Ⅲ类围岩:150～200g/m;Ⅳ～Ⅴ围岩:120～150g/m。装药结构为导爆索串联,毛竹片绑扎,空气间隔不耦合装药。

③崩落孔:药卷直径d=32mm,连续装药。

4.3.3洞挖炮孔布置图

5 不良地质条件的围岩监控及支护

为确保围岩的稳定,针对不良地质段围岩应及时采取有效的支护措施。施工时用木棒法、观察法、听音判断法、震动法中的一种或几种方法,配合GY―85型心敛计等仪器进行围岩观测与监控。

本工程在多处部位存在着Ⅳ、Ⅴ类围岩,地质条件较差,钻爆工艺本着“浅进尺、小药量、弱爆破、少扰动”的原则进行施工,每开挖一循环,立即进行初喷砼进行支护,局部段还布置了Ф8@200钢筋挂网锚喷支护,若出现特殊地段还将采取超前锚杆预加固顶部围岩,通过超前支护增强围岩自稳能力。

6 开挖质量、安全技术保证措施

6.1质量技术保证措施

本工程严格执行ISO9001•2000质量管理体系标准,建立并健全以项目经理为首的质量保证体系,为确保隧洞开挖质量,施工时严格执行以下措施:

根据不同地质条件,选择合理的钻爆参数。

打眼前做好测量放样工作,提高画线定眼准确度。

严格控制打眼精度,光面爆破应采用毫秒差雷管,周边孔采用不偶合装药,降低爆破对围岩的振动影响。

每排炮爆破后及时进行断面检测及爆破效果评定,不符合质量要求的及时进行处理,并分析其原因,提出整改措施,为下排炮的开挖提供修正依据。

6.2安全技术保证措施

为确保爆破开挖安全,项目部在建立健全各项安全管理制度的同时,完善各项安全技术操作规程,施工时坚决执行以下技术措施:

凿岩打眼时,严禁打残眼,严禁打干眼,严禁戴手套扶钎杆,严禁人员站在凿岩机钎杆下。

点炮时须用控制导火索。严禁用火柴、烟头、打火机点炮。

支持以风、水为综合防尘措施,做到定期检测洞内各有害气体和粉尘的浓度,一旦超标立即采取措施。

放炮后,及时进行全面仔细的安全处理工作(敲帮问顶),防止掉块伤人。发现盲炮应由当班爆破员处理,无关人员不得在场。

做好对不良地质地段围岩的监控工作,进行危险评估,制定应急措施,一旦有异常情况发生,立即按措施要求执行。

7 结语

采用小导洞先行二次扩洞的开挖方法在本隧洞开挖中较为可行,实践证明,该开挖方法不仅能有效地保证隧洞光面爆破效果,同时在缩短造孔时间、节省开挖炸药使用量上取得明显成效。经过业主、监理、设计、施工四方进行隧洞开挖联检验收,开挖单元工程优良率为86%,合格率为100%,光爆残孔率达88%以上。

参考文献:

《建筑工程施工手册》第四版中国建筑工业出版社