■張 鋒 ■中國(guó)水利水電第四工程局有限公司第三分局，河北 保定 072750

1 工程案例概述

某水電站泄洪洞全長(zhǎng)1422．127m，縱坡為2．668%，為城門洞口形，出口設(shè)計(jì)斷面尺寸為16．4x21．2m(寬x高)。相關(guān)地質(zhì)資料顯示，此工程泄洪洞出口段巖性為閃長(zhǎng)巖，巖體為強(qiáng)卸荷、強(qiáng)風(fēng)化，裂隙發(fā)育導(dǎo)致破碎帶還受到擠壓，不利于結(jié)構(gòu)面組合。開挖洞臉邊坡由于受不利因素影響，在初期開挖階段，曾多次出現(xiàn)不同程度的邊坡坍塌，存在較大的安全隱患。

2 泄洪洞出口洞段開挖支護(hù)技術(shù)措施

2．1 準(zhǔn)備工作

本文研究施工采用的出洞方案為“洞臉加固、洞身固結(jié)及導(dǎo)洞分層開挖”，以此確保施工安全。具體指在泄洪洞出口巖塞段開挖前應(yīng)加固好出口邊坡左側(cè)塌方區(qū)。按照上、中、下3層開挖。首先洞臉鎖口支護(hù);泄洪洞口1300以上鎖口采用長(zhǎng)9．0m，直徑28mm的錨桿。第一排鎖口錨桿只與第二、第三排錨桿間距相差0．5m。在距離設(shè)計(jì)開挖輪廓線上方80cm處布置1排大管棚，以此確保出洞開挖洞臉段穩(wěn)定性。為便于安裝，可將鋼管前段加工成尖錐形，管壁四周鉆1個(gè)直徑10mm的小孔，采用水灰比1∶1純水泥漿對(duì)管棚進(jìn)行注漿，減少待凝時(shí)間可在漿液中摻入5%SW早強(qiáng)劑。其次洞臉邊坡加固;泄洪洞坍塌外漏墻體因強(qiáng)風(fēng)化有極高的破碎度，若采用普通支護(hù)不能達(dá)到預(yù)期效果。此外，考慮到泄洪洞出動(dòng)實(shí)際情況，除了采取錨索與框格梁相結(jié)合的形式加固處理泄洪洞洞臉邊坡1317．-1375．0外，為進(jìn)一步加強(qiáng)邊坡巖體的整體性及出洞前偏壓?jiǎn)栴}，特采取預(yù)固結(jié)灌漿和塌方區(qū)貼坡混凝土處理泄洪洞出口洞臉20m高邊坡范。

2．2 泄洪洞出洞開挖

首先上層開挖施工;根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際并結(jié)合施工地質(zhì)情況可采取先導(dǎo)洞后擴(kuò)挖開挖方式施工，同時(shí)還要充分考慮到裝載機(jī)出渣及挖機(jī)的排險(xiǎn)方便性，可在導(dǎo)洞施工時(shí)擴(kuò)挖時(shí)由洞外向洞內(nèi)。鉆爆設(shè)計(jì)工藝參數(shù)如下:1)主爆破孔孔距為0．7～0．9m。2)主爆破孔及周邊孔孔徑均為42mm，采用氣腿鉆造孔。3)擴(kuò)挖周邊孔孔距和導(dǎo)洞為40cm。4)采用不耦合間隔裝藥結(jié)構(gòu)針對(duì)周邊孔，炸藥選用200g±3g的2號(hào)巖石乳化炸藥。將整節(jié)藥用小刀分成3段，在周邊孔插入導(dǎo)爆索，反向折起最底部藥卷，用膠帶將其和藥卷綁在竹片上，每節(jié)藥卷間隔30cm。(具體如圖1所示)。其次中層開挖施工;中層開挖高度9m，先抽槽中部，兩側(cè)預(yù)留至少3．0m的水平，具體爆破參數(shù)如下:用氣腿鉆在邊墻造爆破孔，孔深3m，孔徑42mm，孔距0．9～1．2m，藥卷直徑32mm，連續(xù)裝藥。采用快速鉆造對(duì)主爆破孔造孔，鉆孔深度9．2m，孔徑80mm，間排距2．4mx2．0m，炸藥為乳化炸藥，不偶合連續(xù)裝藥。

圖1 泄洪洞出洞上層擴(kuò)挖鉆爆設(shè)計(jì)

2．3 泄洪洞出洞支護(hù)施工

首先鋼格柵支護(hù);采用螺紋鋼對(duì)鋼隔柵立柱主筋進(jìn)行施工，斷面為30cm×30cm正方形，采用鋼隔柵臨時(shí)支護(hù)開挖泄洪洞出洞，按照均勻受力的原理在上層開挖拱圓弧段鋼格柵。將鋼格柵與鎖腳錨桿外露部焊接為U型增強(qiáng)鋼格柵的整體穩(wěn)定性。其中邊墻直線段鎖腳錨桿為長(zhǎng)9m，直徑32mm的螺紋鋼，頂拱圓弧段鎖腳錨桿為長(zhǎng)6，直徑28mm的螺紋鋼，將直徑為28mm的縱向連接鋼筋布置于每榀鋼格柵之間。其次系統(tǒng)錨桿施工;上述工作完成后，按照設(shè)計(jì)要求加強(qiáng)支護(hù)系統(tǒng)錨桿，錨桿規(guī)格為直徑32mm，長(zhǎng)6m及間排距1．5m交錯(cuò)布置。

3 施工安全措施

在施工期間建立監(jiān)測(cè)小組，在成洞后按照設(shè)計(jì)要求及時(shí)埋設(shè)觀測(cè)儀器，如收斂計(jì)和多點(diǎn)位移計(jì)，將觀測(cè)技術(shù)作為觀測(cè)時(shí)的準(zhǔn)則。開挖過(guò)程中，對(duì)出口洞口段邊坡加強(qiáng)監(jiān)測(cè)力度，早晚各監(jiān)測(cè)一次，隨著施工時(shí)間的延長(zhǎng)而增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。施工中間階段，可根據(jù)實(shí)際需要對(duì)觀測(cè)次數(shù)進(jìn)行調(diào)整。如果遇到大暴雨、地下水位長(zhǎng)期持續(xù)較高、汛期、大暴雨、爆破失控等多次測(cè)讀呈現(xiàn)持續(xù)遞增情況，在無(wú)壓段開挖施工期間應(yīng)進(jìn)行加密觀測(cè)。此外，所有操作工人在噴射混凝土?xí)r必須穿戴防塵工作服、佩戴防塵口罩、防護(hù)眼鏡、橡膠手套及安全帽。嚴(yán)格控制噴射時(shí)的距離，水壓及風(fēng)壓，避免回彈骨料及粉塵傷人。注漿錨桿時(shí)，注漿壓力不宜過(guò)大，不能對(duì)砂漿設(shè)備進(jìn)行空吹，以免傷及施工人員，不允許將注漿口對(duì)著他人。結(jié)束噴漿后，應(yīng)及時(shí)對(duì)噴射機(jī)及管路進(jìn)行清洗，避免管道堵塞引發(fā)爆炸，傷及他人。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文所研究工程案例除了按施工圖紙要求進(jìn)行開挖支護(hù)外，其中地質(zhì)缺陷及塌方形成的偏壓等都采取綜合措施予以解決，施工期間監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，泄洪洞無(wú)壓段支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)合理，圍巖變形在整個(gè)施工期的狀態(tài)都較為穩(wěn)定，同時(shí)也為地下工程施工圍巖穩(wěn)定提供強(qiáng)有力的支撐，再一次說(shuō)明開挖支護(hù)施工方案可行，值得推廣和應(yīng)用。

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