胡廣才

甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730030

1 案例概況

黃藏寺水利樞紐工程導(dǎo)流洞布置于河床左側(cè)，導(dǎo)流洞的具體參數(shù)如表1所示。依據(jù)需求，導(dǎo)流洞軸線設(shè)計(jì)2個(gè)轉(zhuǎn)彎段，進(jìn)口直線段長(zhǎng)度為58.93m，首個(gè)轉(zhuǎn)彎半徑長(zhǎng)度為70m，轉(zhuǎn)彎角度為60℃，彎段長(zhǎng)度為73.31m，中心部分直線段長(zhǎng)度為329.53m；另一個(gè)轉(zhuǎn)彎半徑長(zhǎng)度為70m，轉(zhuǎn)彎角度為40℃，彎段長(zhǎng)度為48.87m，出口直線段長(zhǎng)度為109.36m。在導(dǎo)流洞中，漸變段樁號(hào)為0+000.00～0+020.00，這段和洞身城門洞型的斷面、進(jìn)水塔連在一起，漸變之前的方形斷面高度為8.0m，寬度為7.0m，漸變之后高與寬不變，斷面便為城門洞型，依據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際需求，襯砌的厚度選擇1.5m。0+020.00～0+620.00段襯砌后導(dǎo)流洞尺寸為7.0m×8.0m（寬×高）。運(yùn)用鋼筋混凝土襯砌，導(dǎo)流洞洞挖工程量為50470m3。

表1 導(dǎo)流洞參數(shù)

2 導(dǎo)流洞開(kāi)挖流程和方法

2.1 總體施工流程

采用雙向掘進(jìn)，隧洞進(jìn)口端作業(yè)面樁號(hào)為0+000.000～0+460.00；隧洞出口端作業(yè)面樁號(hào)為0+620～0+460.00。隧洞工程總體施工流程如圖1所示。

圖1 總體施工流程圖

2.2 隧洞洞身開(kāi)挖施工方法

（1）進(jìn)洞方案。依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形的實(shí)際狀況，該隧洞項(xiàng)目使用雙向掘進(jìn)作業(yè)，保證隧洞施工的效率和所用時(shí)長(zhǎng)達(dá)到招標(biāo)文件的標(biāo)準(zhǔn)。隧洞洞口段圍巖類別為Ⅳ、Ⅴ類，地質(zhì)條件較差，施工中處理不好就有可能造成頂拱坍塌，從而導(dǎo)致進(jìn)洞失敗。

（2）洞身開(kāi)挖施工方法。對(duì)于地質(zhì)相對(duì)較差的洞身而言，在施工時(shí)主要采取臺(tái)階法進(jìn)行。該導(dǎo)流洞的上臺(tái)階設(shè)置為6m，主要通過(guò)氣腿鉆（型號(hào)為YT-28）實(shí)施鉆孔并且通過(guò)光面爆破技術(shù)實(shí)施爆破；下臺(tái)階設(shè)置為4m，上臺(tái)階支護(hù)完成后及時(shí)跟進(jìn)。

3 導(dǎo)流洞洞挖施工要點(diǎn)

洞身開(kāi)挖嚴(yán)格按照“新奧法”原理組織施工。爆破施工遵循“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、弱爆破、勤測(cè)量”的原則，主要采取手風(fēng)鉆對(duì)洞身圍巖實(shí)施鉆孔，采取人工的方式來(lái)裝炸藥，并采用非電雷管進(jìn)行起爆。對(duì)于地質(zhì)相對(duì)軟弱的區(qū)域而言，可以通過(guò)微震光面爆破技術(shù)進(jìn)行開(kāi)挖，從而有效降低對(duì)周邊圍巖的影響。Ⅳ類圍巖中斷面以上宜采用分部開(kāi)挖，挖后立即進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。Ⅴ類圍巖開(kāi)挖根據(jù)圍巖穩(wěn)定程度采用不擾動(dòng)或少擾動(dòng)的開(kāi)挖方法。

3.1 進(jìn)行測(cè)量放樣

要通過(guò)專業(yè)人員實(shí)施測(cè)量放樣（主要內(nèi)容有洞中心線、底板高程、設(shè)計(jì)輪廓線、腰線等），在鉆孔之前一定要實(shí)施設(shè)計(jì)規(guī)格線放樣，同時(shí)對(duì)于以往超欠挖實(shí)施檢查，將具體檢查情況向施工技術(shù)人員進(jìn)行明確，保證其充分了解施工技術(shù)內(nèi)容。定期（每月）對(duì)導(dǎo)流洞軸線和坡度實(shí)施檢測(cè)，保證后續(xù)施工的準(zhǔn)確性。

3.2 鉆孔施工

（1）在進(jìn)行鉆孔時(shí)，主要采取的是手風(fēng)鉆（型號(hào)為YT-28），由專業(yè)技術(shù)人員參照掌子面所標(biāo)定孔位實(shí)施鉆孔。操作人員在鉆孔之前先要按照所放樣的中心線、腰線等設(shè)定鉆桿方向，以及角度，明確其準(zhǔn)確性后才可鉆孔。

（2）每個(gè)操作人員要分區(qū)、定人實(shí)施鉆孔，同時(shí)也要安排專人進(jìn)行掏槽孔及周邊孔。鉆孔時(shí)一定要確保每個(gè)炮孔的平行性，要遵照掌子面標(biāo)定孔位實(shí)施鉆孔，要控制崩落孔位偏差≤5cm，同時(shí)也要保證各孔孔底的一致性。

（3）造孔時(shí)一定要實(shí)施必要的保護(hù)，完成造孔后要利用柔性物質(zhì)將孔口封堵嚴(yán)實(shí)，從而避免外部其他雜物進(jìn)入孔內(nèi)部而影響到孔的質(zhì)量。完成造孔后，專業(yè)人員要對(duì)其實(shí)施檢查，若發(fā)現(xiàn)不滿足標(biāo)準(zhǔn)，則需要重新進(jìn)行造孔。

3.3 裝藥爆破

（1）利用自制臺(tái)車輔助進(jìn)行人工裝藥，在實(shí)施鉆孔時(shí)要遵照標(biāo)準(zhǔn)爆破要求先完成一系列操作，包括光爆藥卷的加工、炮孔堵塞物加工成型、各種規(guī)格藥卷及各種段別雷管的準(zhǔn)備等。完成炮孔制作并檢查合格后才能實(shí)施裝藥爆破，需要借助專業(yè)性爆破試驗(yàn)來(lái)確定最終的爆破藥量、鉆孔間排距等內(nèi)容。

（2）裝藥時(shí)一定按照安全爆破標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程來(lái)進(jìn)行，為了保證不會(huì)受到雜質(zhì)影響，在裝藥前要用水將鉆孔清洗干凈，對(duì)于爆破孔而言，可以采取柱狀連續(xù)裝藥的方式，而其他孔則需采取空氣間隔裝藥的方式。

（3）裝藥時(shí)還要遵照經(jīng)批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖來(lái)實(shí)施，要保證每個(gè)孔裝藥的密實(shí)性，確保其具有良好的密封性，可通過(guò)非電的方式進(jìn)行起爆。完成裝藥后，專業(yè)人員要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢查，經(jīng)過(guò)各方確認(rèn)之后，相關(guān)人員要安全撤離，之后由炮工實(shí)施引爆。

（4）完成爆破之后20min，炮工可以進(jìn)入洞內(nèi)，檢查是否存在啞炮等情況，一旦發(fā)現(xiàn)存在此情況要及時(shí)排除后才可以實(shí)施后續(xù)施工。

3.4 光面爆破要求

操作人員不僅要保證開(kāi)挖輪廓面上殘留炮孔的均勻性，還要保證較為完整的巖石炮孔痕跡占比≥50%，而破碎的巖石炮孔痕跡占比≥20%。另外，要控制兩次爆破間的臺(tái)階最大傾斜值≤10cm，同時(shí)也要保證孔間巖面的平整性，孔壁不會(huì)產(chǎn)生比較顯著的裂隙。

3.5 出渣以及撬挖、清底

隧洞出渣采用側(cè)翻式裝載機(jī)配合15t自卸汽車直接棄于渣場(chǎng)，完成出渣之后要采用反鏟的方式對(duì)掌子面實(shí)施撬挖，之后將所挖松散的巖石及浮渣全部清理干凈后，才可以實(shí)施后續(xù)造孔操作。

3.6 施工排水

若是所挖洞中具有較大面積的滲水，那么可以采用鉆孔的方式對(duì)水實(shí)施引流，對(duì)其集中處理后可以采用水泵的方式將其抽出。若是存在大量的地下滲水，那么為了保證開(kāi)挖的穩(wěn)固性，在開(kāi)挖前一定要實(shí)施固結(jié)灌漿，同時(shí)也要采取相應(yīng)措施（如超前支護(hù)等）進(jìn)一步處理。為了進(jìn)一步減少施工時(shí)間，可以通過(guò)快硬水泥卷來(lái)安裝錨桿、小導(dǎo)管等部件。

4 開(kāi)挖質(zhì)量控制措施

（1）開(kāi)挖時(shí)要遵照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)（包括技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、設(shè)計(jì)圖紙、修改通知等）來(lái)進(jìn)行，在開(kāi)挖之前要按照具體情況制訂完善的爆破方案，要重點(diǎn)對(duì)光面及預(yù)裂爆破參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)計(jì)，同時(shí)要利用爆破試驗(yàn)的方式來(lái)確定最終的爆破指標(biāo)，要盡可能減小開(kāi)挖線之外的超挖量。

（2）最大程度上利用現(xiàn)代測(cè)量?jī)x器設(shè)備來(lái)控制開(kāi)挖質(zhì)量，每一次實(shí)施爆破之后都要實(shí)施開(kāi)挖的詳細(xì)放樣，可以利用較為顯著的標(biāo)志在掌子面上劃出開(kāi)挖輪廓線，同時(shí)要對(duì)中心線、腰線等關(guān)鍵部位進(jìn)行明顯標(biāo)識(shí)。

（3）開(kāi)挖過(guò)程中要對(duì)斷面情況實(shí)施準(zhǔn)確測(cè)繪，并實(shí)施導(dǎo)線的復(fù)測(cè)，每次實(shí)施測(cè)量放樣過(guò)程中都要對(duì)上循環(huán)開(kāi)挖面實(shí)施檢測(cè)，一旦存在超欠挖的情況要第一時(shí)間告知鉆孔人員，以便實(shí)施調(diào)整，減少超欠挖的情況，從而保證洞開(kāi)挖尺寸及規(guī)格符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（4）在開(kāi)挖時(shí)要充分考慮巖石的性質(zhì)，相應(yīng)參數(shù)要經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員核定批準(zhǔn)，以此減少超欠挖問(wèn)題的出現(xiàn)。對(duì)于較為特殊地區(qū)（例如洞身交叉口、地質(zhì)較差區(qū)域）的開(kāi)挖，要嚴(yán)格控制爆破參數(shù)，可以小藥量逐漸進(jìn)行爆破，從而保證圍巖穩(wěn)定性不會(huì)受到爆破的影響。

（5）嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鉆爆施工，準(zhǔn)確控制孔位，正常情況下需保證爆破孔偏差≤10cm/m，周邊孔偏差≤5cm/m，從而避免對(duì)周圍圍巖造成不利影響。在施工過(guò)程中，質(zhì)檢人員要隨時(shí)進(jìn)入洞內(nèi)部對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，防止發(fā)生安全事故。

5 結(jié)束語(yǔ)

水利樞紐工程中導(dǎo)流洞的開(kāi)挖是非常關(guān)鍵的施工內(nèi)容之一，涉及非常復(fù)雜的施工技術(shù)，需要對(duì)其進(jìn)行深入分析研究，采取必要的措施進(jìn)行質(zhì)量控制，從而保證整個(gè)導(dǎo)流洞的施工質(zhì)量。文章主要闡述了水利樞紐工程導(dǎo)流洞施工的具體流程、施工要點(diǎn)及質(zhì)量控制措施，旨在為類似導(dǎo)流洞洞挖提供一定的參考和幫助。