跑马坪水电站竖井压力管道导通方案优化

□杨钦鸿 张国庆

一、工程概况

跑马坪水电站工程位于四川省凉山州木里县鸭嘴河下游，雅砻江中游右岸一级支流——鸭嘴河的下游跑马坪村处，是鸭嘴河干流规划的第三级水电站。本工程前池引水枢纽与烟岗水电站尾水相接，电站厂址位于鸭嘴河河口上游约1.2km 的雅砻江右岸山坡上，其尾水入雅砻江锦屏一级水电站库区。该工程压力管道布置型式为地下埋管，由竖井(跑0+000 -跑0 +012)、一级平洞(跑0 +012 -跑0 +132)、一级斜井(跑0 +132 -跑0 +275.543)、二级平洞(跑0 +275.543-跑0 +425.543)、二级斜井(跑0 +425.543 - 跑0 +568.210)、三级平洞(跑0 +568.210 -跑0 +784.776)组成。

二、竖井开挖情况及施工方法

(一)基本情况。压力管道布置型式为地下埋管，管线位于基岩斜坡下部，自然边坡下部缓坡段20° ～30°，上部陡坡段30° ～45°，围岩为微～新鲜石英岩。压力管道埋深10 ～260m，围岩为弱风化，属坚硬岩，块状～中厚层状结构，裂隙发育，多呈闭合状态，岩体完整性较好。地下水位位于洞室以上，最大水头高度120 ～190m，外水压力折减系数为:弱～微风化石英岩为0.3 ～0.5，断层破碎带为0.7。竖井围岩工程地质情况说明见表1。

表1 压力管道竖井工程地质表

图1 竖井开挖示意图

(二)施工方法。该段竖井开挖采用BM -100N 反井钻机钻直径为1.4m 的溜渣导井，竖井扩大开挖采用自上而下逐层钻爆法全断面开挖成型。扩挖爆破后，采用人工出碴，沿溜碴竖井至一级平洞，由装载机运至施工支洞出口。竖井开挖示意图如图1 所示。

三、竖井堵塞情况及原因分析

压力管道竖井开挖采用反击钻机成1.4 米直径的导孔后，进行人工从上而下进行爆破扩挖成型。由于爆破参数未控制好，爆破产生的块径过大，相互叠加、挤压，导致竖井堵塞。经测线检查，堵塞长度约150 米，堵塞部位为中下部。如何安全、经济、快速完成导通，方案优化选择至关重要。

四、导通方案选择

(一)重压法。从竖井顶部注水，注水长度约10 米，重量约96 吨。

(二)钻孔法。从上至下采用地质钻钻孔，松动堵塞块石，使其依靠自身重力下落。

(三)人工爆破法。采用人工自下而上掏槽爆破，松动堵塞块石，使其依靠自身重力下落。

(四)出渣法。采用人工自上而下卷扬机出渣。

(五)借助工具爆破法。借用加厚氢气球充氢气，利用浮力携带炸药，自下而上爆破，松动堵塞块石，使其依靠自身重力下落。具体分析见表2。

五、方案选择

结合竖井导通过程安全、经济、进度比较，经过仔细论证分析比较，选用方案五。

六、结语

经使用该方案，用时7 天完成该竖井导通，成本花费约三万元。实践证明，该方案安全得到保障，经济效益良好，满足进度要求，方案可行。

表2 导通方案优化比较