方喜良，曲樹成，王春娟（沈陽利鑫土木工程有限責任公司，遼寧沈陽110179）

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引白入北工程輸水平巷爆破設計及施工

方喜良，曲樹成，王春娟
（沈陽利鑫土木工程有限責任公司，遼寧沈陽110179）

［摘 要］地下開挖巷道作為過水通道是引水工程中比較常見的形式，不同地區(qū)、不同的地質條件所采取的施工方法也不盡相同，引白入北供水一期工程采取水庫上游滲濾取水，經(jīng)過精心設計及施工，輸水平巷取得了很好的施工效果。

［關鍵詞］引白入北；輸水平巷；爆破設計；施工

1 工程概況

北票市引白入北供水一期工程的設計取水區(qū)域位于白石水庫庫區(qū)上游下府至雙樓段的中心府，濾床控制面積23.44萬m2，取水泵站的建設場址位于大凌河左岸中心府上游的側坡嘴前沿，占地面積1 575 m2，集水井豎井井口處的地面高程為129.75 m。主巷自豎井內標高82.5 m向白石水庫庫區(qū)水面延伸，設計1條700 m的輸水主巷道和3條支巷道，其中1號支巷312 m，2號支巷312 m，3號支巷462 m，硐室連接巷48 m，在主巷和支巷上布置9座硐室。其主要功能是為豎井至硐室的施工通道和過水斷面。

北票地區(qū)位于華北準地臺的北部，燕山臺褶帶的遼西臺陷中，巷道、硐室所處場地出露的主要巖性為砂巖類、泥巖、薄層頁巖。

2 輸水平巷爆破施工

2.1 平巷施工工序

輸水平巷走向定位→馬口開挖→超前鉆探→止水→爆破掘進、出碴→襯砌支護→掘進、出碴、襯砌交替循環(huán)進行直至完成預定開挖長度。

2.2 平巷爆破設計

平巷掘進采取鉆爆法施工，斷面2.8 m×2.9 m，爆破的特點是只有一個自由面，同時炮眼深度受到限制，一般只有1.5～3.0 m。平巷掘進中的炮眼，按其位置和作用的不同，分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。根據(jù)該巷道特點，選用楔形掏槽眼。每對掏槽眼間距0.2～0.6 m，眼底間距0.1～0.2 m，掏槽眼與工作面交角為55°～75°。

2.2.1 爆破參數(shù)的確定

根據(jù)施工實際情況，炮眼直徑選擇42mm，炮眼深度l=2 m。炮眼數(shù)目通?？砂聪率焦浪悖?/p>

式中：N——炮眼數(shù)目，個；f——巖石堅固性系數(shù)；S——巷道掘進面積，m2。根據(jù)實際布眼31個。

1）單位炸藥消耗量，根據(jù)修正的普氏公式，計算單位炸藥消耗量：

式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3；f——巖石堅固性系數(shù)；S——井筒的掘進斷面，m2；k0——考慮炸藥爆力的校正系數(shù)，k0=525/p，p為爆力，p=360 ml。

2）每循環(huán)所使用炸藥用量

式中：Q——每循環(huán)爆破巖石體積，m3；S——井筒的掘進斷面，m2；——炮眼深度，m；——炮眼利用率，一般取0.8～0.95。

根據(jù)實際布眼情況：Q=1.05×4+0.9×7+0.75× 20=25.5 kg

2.2.2 爆破圖表

輸水平巷原始條件見表1，巷道爆破參數(shù)見表2，預期爆破效果見表3。

表1 原始條件

表2 巷道爆破參數(shù)表

表3 預期爆破效果

2.3 觀察爆破效果

當開挖面凸凹較大時，及時分析并調整炮眼深度和用藥量。每次調整認真做好記錄，便于總結經(jīng)驗。周邊眼采用光面爆破，一次起爆。炮痕率保持在80%以上，如達不到80%，及時分析原因，修正爆破參數(shù)。開挖不良地質段及注漿段時，應按照短進尺、弱爆破、先護頂、及時強支護襯砌的原則進行。

3 輸水平巷出渣及襯砌施工

3.1 平巷出碴

平巷采用單線有軌運輸，人工裝梭式礦車出碴。鋼軌采用12 kg鋼軌，軌距762mm；道岔采用單開道岔，并安裝轉轍器；軌枕間距0.75 m，長度1.35 m；道岔處鋪設長枕；鋼軌接頭鋪兩根枕木，保持平順，連接配件應齊全牢固。石渣運至豎井底部平臺，經(jīng)豎井通過8 t卷揚提升至井架的第一層平臺上，通過翻渣裝置翻卸到渣倉，再由自卸汽車運至指定的棄渣場。

3.2 巷道襯砌

巷壁為C30混凝土預制塊砌筑，規(guī)格0.25 m× 0.25 m×0.5 m，巷頂為C30鋼筋混凝土預制拱構建，巷底為C30現(xiàn)澆混凝土，厚度0.25 m，縱坡坡度0.3%，施工前首先對基面清理干凈，然后根據(jù)設計斷面尺寸進行測量放樣，定出邊墻位置開始砌筑。襯砌側壁及頂部與圍巖之間的間隙采用漿砌片石回填，邊砌筑邊回填。施工時根據(jù)圍巖體完整性決定掘進支護階差，但一般不宜大于30 m，尤其在進入庫區(qū)水面段；遇圍巖破碎段和滲水異常段則隨掘進進度跟進支護，不得延誤。由于巷道狹窄，掘進時的邊墻襯砌支護平行作業(yè)只能單邊進行。進行拱頂構件安裝時可進行超前鉆探作業(yè)及可能的壓力注漿工作。巷道施工涉及交叉工序較多，相互間配合密切程度是影響進度的關鍵，因此要落實各班、組間工序配合細則等措施，促進巷道施工順利進行。為了工程后期維護方便，在平巷排水溝邊設置隔離墻，利于在工程檢修過程中清污分流而不影響工程的正常運行。

4 超前鉆探施工

由于平巷開挖方向為水庫庫區(qū)水面下面，為了確保安全施工采用MGJ-100型鉆機，回旋取芯鉆探工藝，為輸水巷道掘進時提供安全技術資料，施工時嚴格按照設計圖布置孔位及方向進行探孔，在鉆進時隨時做好觀察，發(fā)現(xiàn)涌水異常立即報告，取得的巖芯必須按規(guī)定堆放，專職技術人員進行技術分析。超前探孔為每探孔斷面3孔，每孔30 m，為保證掘進安全，探孔斷面間應有3 m的交叉。根據(jù)超前鉆探的地質情況，了解輸水平巷掘進前方地層巖性變化及涌水可能性，測定前方地層涌水量的大小，以便采取相應處置措施。孔內一旦發(fā)生涌水，除查明原因外，應立即注漿止水進行封堵。

5 結語

引白入北供水一期工程輸水平巷經(jīng)過精心組織并按照設計要求進行爆破開挖，取得了很好的施工效果；超前鉆探并取芯，預判前方地質條件和涌水情況是確保安全施工重要環(huán)節(jié)，這就要求項目上要配備有經(jīng)驗的地質工程技術人員。同時平巷襯砌采用邊墻預制塊砌筑，巷頂安裝預制拱的設計比現(xiàn)澆襯砌速度快很多，能夠縮短工期，類似工程可根據(jù)實際情況借鑒參考。

［中圖分類號］TV222

［文獻標識碼］B

［文章編號］1002－0624（2016）06－0006－02