徐　凱

[摘要]探討魚塘水電站引水隧洞的開挖及支護施工過程及質量控制，以尋求水電站引水隧洞的開挖施工的一般性規(guī)律。

[關鍵詞]水電站 引水隧洞 開挖及支護施工

中圖分類號：TV7文獻標識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0320064－01

一、工程概述

魚塘水電站屬Ⅱ等大（2）型工程，它位于芙蓉江干流中游道真縣舊城鎮(zhèn)境內，為烏江下游左岸最大支流芙蓉江梯級規(guī)劃中的第七級水電站。

魚塘水電站引水發(fā)電系統(tǒng)主要由進水口、壓力引水隧洞、發(fā)電廠房及開關站、尾水渠等組成。電站進水口布置在右壩頭上游約40米的岸邊，發(fā)電廠房位于下游導流洞出口左側，為引水式地面廠房，裝有2臺單機容量為37.5兆瓦的水輪發(fā)電機組，總裝機容量為75兆瓦，其主要任務是發(fā)電。

二、引水隧洞施工過程

引水隧洞與進水塔下游相接，分1號、2號洞兩條，長度分別為171.44米、167.27米；洞子為圓形斷面，開挖直徑6米，砼襯砌厚度60厘米，襯砌后過水斷面直徑為4.8米；沿軸線方向為龍?zhí)ь^式，全洞分為鋼襯段與非鋼襯段，非鋼襯段由漸變段、上平段、上彎段、斜洞段、下灣段、下平段及平面轉彎段構成，其豎向轉彎半徑為20米。

引水洞開挖下平段出露巖石主要為層狀灰?guī)r，光爆半孔率及超欠挖控制較好，半孔率達到95％左右，超挖均控制在15厘米以內，基本無欠挖，同時隨開挖跟進系統(tǒng)支護；之后進入斜洞段開挖，斜洞開挖的思路為，沿設計斷面底部自下而上開小導洞，然后自上而下進行二次爆破達到設計斷面，進入下彎段后遇到了斷層破碎帶，破碎帶厚度約20米與水平面呈45ο夾角，向上延伸到斜洞段中部切入洞身底部巖層中，最終延伸至進水口右邊坡EL454～EL470處切出地表，其中1號洞破碎帶巖層破碎較為嚴重，2號洞次之。引水隧洞實際完成石方洞挖12730.08立方米。

三、主要施工方法

進水口開挖時中間部分采用深孔梯段爆破，周邊預留2.5米保護層，采用手風鉆進行光面爆破的方案，具體施工方法如下：

（一）引水渠段

設計開挖高程▽443.0米，地層巖性為Q1立方米，灰黑色、深灰色泥灰?guī)r、頁巖、砂巖夾少量灰?guī)r及生物碎屑灰?guī)r，處理強風化段。0-005至引渠首段，開挖邊坡1:1.5，澆筑C15護坡混凝土，0+00～0-005段從高程443～465米采用掛網噴C20砼厚20厘米厚，從高程465至開挖坡頂，噴0.05米厚C20混凝土，邊坡均設置ф50排水孔3米×3米梅花型布置。

施工于2005年9月22日全部完成，現(xiàn)場施工情況滿足設計要求。

（二）進水口開挖

樁號0+00～0+0+19.3米，地質巖性為Q1立方米-3厚36.25米，薄至砂巖、深灰色頁巖夾少量生物碎屑灰?guī)r，處弱風化以下，無大的地質構造巖石較為新鮮，開挖高程▽442.2米。

洞臉迎水面邊坡開挖分為三級臺階，▽472.5以上開挖邊坡1:0.75，素噴砼、左右側邊坡掛網噴C20砼厚10厘米，掛網處打系統(tǒng)錨桿ф28、L=6米間、排距3米，梅花型布置。

▽460～▽472.5米高程（迎水面）開挖邊坡1:0.25。

▽442.2～▽460米開挖邊坡1：0.25、馬道1.5米，（迎水面）系統(tǒng)錨桿ф25、L=6米，左右邊坡支護方式為錨桿φ25、L=1.5米，3米×3米梅花型布置，掛φ2.8鍍鋅鉛絲網噴護混凝土支護。

進水口覆蓋層開挖前原始地面為一斜坡面，坡面植物茂盛凸凹不平，覆蓋層由植被和50厘米粘土構成，其平均高程為EL490米左右，無法采用大型造孔設備進行施工。首先在原始地面上布置爆破孔位，然后組織人員對炮孔處進行清理，然后采用手風鉆進行造孔，通過爆破將覆蓋層分解。

進水口覆蓋層開挖完成后，為三面高邊坡開挖，考慮到巖石為層狀結構，邊坡若采用預裂爆破的話容易因“跑氣”造成半孔率偏低，為此在該部分施工中采用液壓鉆進行深孔梯段爆破的造孔工作，孔深10米，孔徑70毫米，間排距2.5×2米，周圈預留1米保護層，采用手風鉆進行光面爆破。開挖初期爆破石渣采用反鏟配合15t自卸汽車通過472.5高程道路將渣運至棄渣場，雖開挖深度下降開挖面變?yōu)楦哌吰潞蠖谓^了于作業(yè)面以外的交通道路，只能采用反鏟將渣甩至上游坡下；在梯段爆破完成一次爆破后，先將侵占預留保護層的臨空面深度內的石渣清運出去，周圈保護層開挖及邊坡支護隨后跟進，然后再進行下一循環(huán)。最終進水口邊坡開中挖除右側EL454～EL470斷層帶處半孔率較低外，其他部位半孔率均在90％左右，局部出現(xiàn)超挖，最大1.2米，基本上不存在欠挖現(xiàn)象。

（三）支護施工

錨桿孔按施工圖紙要求進行布孔，間排距為2米×2米，梅花形布置鉆工根據(jù)布孔位置進行鉆孔，孔位偏差符合技術要求。進水口邊坡錨桿施工孔軸方向垂直于坡面，鉆孔采用42毫米直徑的鉆頭。

進口邊坡采用YT-28氣腿式風鉆進行鉆孔，GS20E型注漿機注漿，人工將錨桿插入孔內，按“先注漿后安裝錨桿”的施工工藝，鉆孔之后要進行風壓吹孔，保證了孔內無雜質同時安裝砂漿錨桿之前進行錨桿孔的驗收，經監(jiān)理工程師驗收格后方可注漿。水泥砂漿嚴格按照試驗室提供的配合比進行配置，砂漿拌合均勻，隨拌隨用，注漿時，注漿管插至距孔底5～10厘米，隨砂漿的注入緩慢勻速拔出，至孔口有漿液流出為止，后立即人工安插錨桿。錨桿安裝后，在砂漿凝固前，不敲擊、碰撞和拉拔錨桿。

四、工程施工質量

1號、2號引水隧洞開挖與支護分部工程為洞室開挖和錨桿支護部分。洞室開挖平段開挖采用光面爆破全斷面一次成型，爆破以先掏槽、次崩落、后周遍的順序進行，斜井段開挖采用下導洞開挖，待導洞開挖成型后以自上而下的形式擴挖至設計斷面。爆破采用塑料導爆管串聯(lián)成爆破網絡，毫秒延發(fā)雷管實現(xiàn)微差爆破。施工過程中，周邊孔在斷面輪廓線上開孔，沿輪廓線的調整范圍和掏槽孔的孔位偏差不大于5厘米，其它炮孔孔位偏差不大于10厘米。炮孔痕跡保存率：完整巖石在95%以上，較完整和完整性差的巖石不小于80%。

錨桿支護采用手風鉆和注漿機進行鉆眼和砂漿灌注，布置形式依據(jù)設計原則進行。錨桿拉拔力試驗進行2組，錨固砂漿取樣1組，工程施工符合施工規(guī)范要求，開挖尺寸符合設計規(guī)定，錨桿支護符合規(guī)范要求，錨桿拉拔檢測合格。

五、結語

綜上所述，魚塘水電站引水隧洞的開挖及支護施工經過幾個月的努力，順利的為后期澆筑砼施工提供的條件，通過完工后的總結分析，成熟的方案、執(zhí)行的力度、質量管理人員與監(jiān)理工程師的嚴格把關是工程保質量保進度順利實施的關鍵。不僅只是開挖，推而廣之，其它項目（工序）的施工也應按如此程序實施，這樣才能確保各個工程均能處于受控狀態(tài)，才能為各業(yè)主提供合格的產品。