董 鋒，汪 金（中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，四川省成都市611130）

水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)研究

董 鋒，汪 金（中國(guó)水利水電第七工程局成都水電建設(shè)工程有限公司，四川省成都市611130）

在水電站導(dǎo)流洞工程施工計(jì)劃實(shí)施的過程中，為了提高工程的施工質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)施工成本的有效控制，需要加強(qiáng)導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)的有效選擇，促使施工中可能存在的安全隱患能夠得到及時(shí)地排除，為工程投入使用后實(shí)際應(yīng)用效果的增強(qiáng)提供了可靠的保障。與此同時(shí)，在選擇導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)的過程中，為了增強(qiáng)施工技術(shù)的適用性，最大限度地滿足工程建設(shè)的實(shí)際需求，需要加強(qiáng)對(duì)水電站導(dǎo)流洞組成結(jié)構(gòu)及施工方案的深入理解，優(yōu)化導(dǎo)流洞使用中的服務(wù)功能，增強(qiáng)其開挖施工的可靠性，為其服務(wù)范圍的擴(kuò)大打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于此，本文將對(duì)導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)進(jìn)行必要地研究。

水電站；導(dǎo)流洞；開挖施工技術(shù)；服務(wù)功能；安全隱患

在水電站導(dǎo)流洞開挖施工的過程中，選用安全可靠的施工技術(shù)，不僅有利于提高工程的施工質(zhì)量，也會(huì)減少施工風(fēng)險(xiǎn)，促使工程的施工計(jì)劃能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)順利地完成，全面提升現(xiàn)代化水電站實(shí)際應(yīng)用中的生產(chǎn)水平。同時(shí)，在對(duì)水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)的選擇過程中，應(yīng)從不同的方面對(duì)施工技術(shù)的適用性及相關(guān)的影響因素進(jìn)行重點(diǎn)地考慮，確保導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量能夠達(dá)到工程建設(shè)的具體要求，不斷完善水電站建筑中的相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施。

1 水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)難點(diǎn)分析

1.1 地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，施工技術(shù)要求高

結(jié)合現(xiàn)階段水電站導(dǎo)流洞開挖施工的實(shí)際發(fā)展現(xiàn)狀，可知工程的施工區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，客觀地加大了施工難度，相關(guān)的施工技術(shù)有著嚴(yán)格的要求。具體表現(xiàn)在：①導(dǎo)流洞開挖的過程中，由于洞體厚度小，某些施工區(qū)域處于斷裂帶，圍巖結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，加上導(dǎo)流洞的結(jié)構(gòu)面長(zhǎng)期受到各種自然因素的影響，間接加大了施工風(fēng)險(xiǎn)；②施工區(qū)域存在著豐富的地下水，基巖裂隙的客觀存在，給導(dǎo)流洞開挖施工帶來了潛在地威脅，對(duì)于施工技術(shù)的適應(yīng)性提出了更高的要求；③受到復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響，施工流程難以順利地開展，影響水電站導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量的同時(shí)也對(duì)工程的施工進(jìn)度造成了較大的影響。

1.2 開挖過程中的技術(shù)難點(diǎn)

通過對(duì)相關(guān)技術(shù)資料的深入分析，可知水電站導(dǎo)流洞開挖過程中存在著一定的技術(shù)難點(diǎn)，給開挖施工計(jì)劃的順利開展埋下了較大的安全隱患。這些技術(shù)難點(diǎn)主要包括：①結(jié)合水電站導(dǎo)流洞工程建設(shè)的要求，需要采取必要的措施將導(dǎo)流洞開挖起伏值控制的移動(dòng)的范圍內(nèi)，大約保持在10cm左右，加大了實(shí)際操作難度；②為了方便后續(xù)施工計(jì)劃的實(shí)施，需要保持相連炮孔之間巖面的完整性，并將其中臺(tái)階的最大外斜值保持在小于5cm的范圍內(nèi)，確保導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量能夠達(dá)到預(yù)期的效果；③在導(dǎo)流洞開挖的過程中，應(yīng)將開挖的半孔率控制在86%左右，確保開挖施工的有效性。

1.3 施工強(qiáng)度大、潛在影響因素多

水電站導(dǎo)流洞施工計(jì)劃實(shí)施的過程中，由于工程建設(shè)周期緊，對(duì)于施工進(jìn)度及施工質(zhì)量有著嚴(yán)格的要求，客觀地加大了工程的施工強(qiáng)度，對(duì)于作業(yè)人員的人身安全帶來了潛在地威脅，需要參與工程建設(shè)的所有人員強(qiáng)化安全責(zé)任意識(shí)，最大限度地保證導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量的可靠性。同時(shí)，由于施工區(qū)域存在著氣候環(huán)境因素、地質(zhì)因素等各種潛在的影響因素，在一定程度上加大了工程的施工難度。

2 水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)

2.1 施工區(qū)域覆蓋層、風(fēng)化巖開挖施工

水電站導(dǎo)流洞開挖施工的過程中，需要利用人工作業(yè)的方式進(jìn)行施工區(qū)域覆蓋層施工作業(yè)，并結(jié)合爆破法的優(yōu)勢(shì)完成相關(guān)施工區(qū)域的爆破作業(yè)，確保后續(xù)施工計(jì)劃的順利實(shí)施。當(dāng)覆蓋層操作完成后，需要將邊坡開口線頂部截水溝進(jìn)行開挖，為后續(xù)坡面開挖提供可靠地保障。同時(shí)，對(duì)于施工區(qū)域存在的風(fēng)化巖，應(yīng)結(jié)合爆破方法及其它專業(yè)技術(shù)手段的作用進(jìn)行開挖，確保水電站導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量的安全可靠性。

2.2 施工區(qū)域石方開挖

結(jié)合施工區(qū)域邊坡穩(wěn)定性的要求，應(yīng)采用預(yù)裂爆破的方式完成永久邊坡作業(yè)，并在其它爆破方式的作用下，有效地開展石方開挖作業(yè)。具體的施工技術(shù)要點(diǎn)主要包括：①在專業(yè)技術(shù)手段的作用下，將進(jìn)出口部位覆蓋層全部挖完后，需要借助手風(fēng)鉆的作用對(duì)無法達(dá)到的施工部位進(jìn)行針對(duì)性地操作，確保鉆孔爆破的有效性，構(gòu)建出符合后續(xù)施工計(jì)劃要求的施工平臺(tái)；②當(dāng)6～9m的施工平臺(tái)設(shè)置完成后，應(yīng)結(jié)合專業(yè)鉆井的優(yōu)勢(shì)，自上而下地進(jìn)行鉆孔作業(yè)。結(jié)合邊坡開挖質(zhì)量的控制要求，實(shí)施地質(zhì)差區(qū)域的預(yù)裂爆破；③在石方開挖的過程中，結(jié)合不同型號(hào)鉆機(jī)的實(shí)際作用，增強(qiáng)保護(hù)層開挖效果，并將鉆孔孔徑控制設(shè)置在一定的范圍內(nèi)，梯段爆破中梯段高度應(yīng)控制在10m左右。同時(shí)，通過開展有效的爆破試驗(yàn)，為土方開挖施工安全性的增強(qiáng)提供可靠地保障，加強(qiáng)各種爆破參數(shù)的有效設(shè)置，某導(dǎo)流洞工程開挖施工中預(yù)裂爆破藥卷綁扎示意圖如圖1所示。

圖1 預(yù)裂爆破藥卷綁扎示意圖

2.3 施工質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)

由于水電站導(dǎo)流洞開挖施工對(duì)于鉆爆施工技術(shù)依賴性強(qiáng)，而鉆爆施工有著一定的威脅性，需要采取必要的措施加強(qiáng)開挖過程中鉆爆施工質(zhì)量，增強(qiáng)導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量可靠性的同時(shí)優(yōu)化工程的服務(wù)功能。施工質(zhì)量控制的相關(guān)技術(shù)主要包括：①施工計(jì)劃實(shí)施前有效地開展爆破適應(yīng)，結(jié)合鉆爆施工工藝的要求，設(shè)置合理的參數(shù)，并在測(cè)量放線技術(shù)的支持下加強(qiáng)質(zhì)量的有效控制，確保施工中存在的問題可以及時(shí)得到處理；②在預(yù)留巖體保護(hù)層開挖施工的過程中，為了增強(qiáng)保護(hù)層的性能可靠性，應(yīng)避免上部開挖鉆孔影響保護(hù)層，避免這些鉆孔進(jìn)入基面巖體，確保整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；③加強(qiáng)對(duì)爆破參數(shù)的合理設(shè)置，促使爆破施工不會(huì)對(duì)巖體造成明顯的影響，及時(shí)地處理松動(dòng)爆破孔。這些舉措的順利實(shí)施，可以為水電站導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量的優(yōu)化提供可靠地保障，促使導(dǎo)流洞開挖施工能夠達(dá)到施工方案的具體要求。

2.4 開挖施工中的爆破施工

通過對(duì)爆破試驗(yàn)的有效開展，可以為后續(xù)導(dǎo)流洞開挖施工計(jì)劃的順利實(shí)施打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，其中的爆破施工要點(diǎn)主要包括：①有效地開展預(yù)裂爆破施工計(jì)劃。通過對(duì)場(chǎng)地的平整，可以確保鉆孔質(zhì)量，并通過設(shè)置開挖線，促使導(dǎo)流洞開挖施工作業(yè)計(jì)劃的順利實(shí)施。實(shí)際操作中應(yīng)確保導(dǎo)爆索間距設(shè)置的合理性，將堵塞長(zhǎng)度控制在0.8m左右，加強(qiáng)對(duì)爆破完成后實(shí)際作用效果的綜合評(píng)估，優(yōu)化邊坡開挖質(zhì)量，并將欠挖及超挖分布控制在0.15m、0.2m左右，充分地滿足導(dǎo)流洞開挖施工要求；②深孔梯段爆破施工控制。結(jié)合先預(yù)裂后爆破的嚴(yán)重，確保預(yù)裂孔及主爆孔能夠在一定的時(shí)間段內(nèi)實(shí)現(xiàn)起爆，二者的起爆時(shí)間間隔應(yīng)控制在100ms左右。同時(shí)，鉆孔機(jī)使用的過程中孔排距應(yīng)控制在合理的范圍內(nèi)，避免塌孔現(xiàn)象的出現(xiàn)。實(shí)際操作中選用非電毫秒微差擠壓爆破方式時(shí)，需要對(duì)具體的爆破方向進(jìn)行嚴(yán)格地把控，確保整個(gè)開挖施工的安全性，某工程鉆爆參數(shù)選擇如表1所示。

表1 某工程鉆爆參數(shù)表

2.5 施工過程中的注意事項(xiàng)

為了使水電站導(dǎo)流洞開挖施工質(zhì)量能夠達(dá)到行業(yè)技術(shù)規(guī)范及工程建設(shè)的實(shí)際要求，需要明確施工過程中的注意事項(xiàng)。這些注意事項(xiàng)主要包括：①在開挖斷面的過程中，應(yīng)做好導(dǎo)線復(fù)測(cè)工作，確保斷面開挖質(zhì)量可靠性。開挖中應(yīng)加強(qiáng)欠挖處理，將超挖控制在合理的范圍內(nèi)；②加強(qiáng)對(duì)噴層厚度的嚴(yán)格檢查，優(yōu)化噴射混凝土實(shí)際應(yīng)用中的服務(wù)功能。檢查中應(yīng)通過取芯檢查方式，確保噴層厚度的設(shè)置合理性；③注重鉆孔爆破施工圖檢查，避免實(shí)際操作中破壞圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。同時(shí)，需要注重施工中的安全檢查，避免洞室坍塌現(xiàn)象的出現(xiàn)，加強(qiáng)對(duì)破碎圍巖的有效處理。

3 結(jié)束語

結(jié)合水電站導(dǎo)流洞施工的具體要求，選擇有效的施工技術(shù)完成工程的所有施工計(jì)劃，有利于延長(zhǎng)水電站的使用壽命，優(yōu)化其組成結(jié)構(gòu)的服務(wù)功能。因此，需要加強(qiáng)水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)的深入研究，結(jié)合水電站導(dǎo)流洞工程建設(shè)的具體要求，加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)使用過程中的嚴(yán)格把控，促使工程的施工質(zhì)量能夠達(dá)到行業(yè)技術(shù)規(guī)范的具體要求，促進(jìn)現(xiàn)代化水電站建設(shè)步伐的不斷加快，最大限度地滿足相關(guān)行業(yè)的生產(chǎn)需求，推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展。

[1]朱 飛，嚴(yán)忠明.水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2016，23（9）.

[2]杜曉虎.水電站導(dǎo)流洞開挖施工技術(shù)探討[J].水利技術(shù)監(jiān)督，2015，23（3）：96～98.

[3]原立峰.水電站導(dǎo)流洞進(jìn)出口的開挖及支護(hù)[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2014（29）.

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TV551.1

A

2095-2066（2016）34-0107-02

2016-11-22

董 鋒（1978-），男，工程師，本科，主要從事水利水電工程現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理工作。

汪 金（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事水利水電工程現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)管理工作。