糯扎渡水电站地下厂房岩壁吊车梁开挖技术与质量控制

娄　彬，高志鹏（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南省 昆明市 650041）



糯扎渡水电站地下厂房岩壁吊车梁开挖技术与质量控制

娄彬，高志鹏（中国水利水电第十四工程局有限公司，云南省 昆明市 650041）

针对糯扎渡水电站地下厂房系统地质条件复杂、开挖尺寸大、施工工期紧、岩壁吊车梁部位开挖质量控制要求高等特点，岩壁吊车梁所在第Ⅳ层开挖采用分层分区、中间拉槽分两层开挖、两边保护层也分两层开挖、最后进行上下游岩锚梁开挖的方法，最终达到了理想的开挖效果。炮孔残留率100%，平均超挖控制在10cm以内，没有欠挖，开挖成型质量优良。

地下厂房；岩壁吊车梁；开挖技术；质量控制

1　工程概况

糯扎渡水电站工程属大（1）型一等工程，永久性主要水工建筑物为一级建筑物。水电站地下厂房系统在左岸约0.31km2山体内布置了大小平洞及竖井60余条，总长达13.4km，平、竖、斜洞（井）相贯，立体交叉，形成庞大而复杂的地下洞室群。其中地下主、副厂房，从右至左依次为副安装场、机组段、主安装场和地下副厂房四个部分组成。主厂房长418m，下部宽29m，顶宽31m，高81.6m。机组段全长306m（34m×9），共分为六层。主厂房、安装间和副厂房均位于花岗岩内，岩石坚硬，微风化～新鲜。

2　开挖程序

为保证岩锚梁的开挖质量、提高岩锚梁的承载力，Ⅳ层开挖分为5区进行，先进行中部拉槽开挖，中部拉槽宽度21m，上、下游宽5.0m。中部拉槽分两层进行爆破开挖分别为Ⅳ1层（EL.617.75～EL.621.20）和Ⅳ3层（EL.613.00～EL.617.75），Ⅳ1层开挖底板高程至EL.617.75高程，距岩锚梁下拐点0.7m，以减少爆破松动圈对下拐点的影响，保证下拐点的成型，岩锚梁保护层开挖分三层进行，分别为Ⅳ1层 （EL.617.75～EL. 621.20）、分别为Ⅳ4-1层（EL.615.38～EL.617.75）和Ⅳ4-2层（EL.613.00～EL.615.38），厂房四层开挖程序为：Ⅳ1→Ⅳ2→Ⅳ3→Ⅳ4-1→Ⅳ4-2→Ⅳ5，具体分层高程和分区位置详见图1所示。

3　爆破设计

3.1中部拉槽爆破设计

为减小爆破震动对吊顶岩锚梁及上部边墙的影响，中部拉槽部位两边采用垂直施工预裂孔，施工预裂孔先行，形成一条施工预裂缝，以达到减震的作用。炸药为2号岩石乳化炸药，连续装药，药卷规格：直径×重量×长度=φ32mm×150g/m× 20cm，孔深4.5m，堵塞1.0m。单响药量控制在25kg以内。

3.2保护层爆破设计

①Ⅳ2区保护层竖向光爆孔，孔径φ42mm孔距0.5m、缓冲孔与周边孔排距为90cm，间距为120cm，主爆孔间排距120cm×100cm，光爆孔孔深295cm，主爆孔超深10cm，孔深305cm，光爆孔全孔线装药密度为128g/m，堵塞长度0.4～ 0.6m，炸药为2号岩石乳化炸药，间隔装药。

②Ⅳ4-1区保护层采用竖向光爆，孔径42mm，周边孔孔距0.35m，缓冲孔与周边孔排距为60cm，间距为80cm，主爆孔间排距120cm×100cm，主爆孔与周边孔孔深均为2.5m，全孔线装密度选用108g/m，根据地质情况可适当降低。

③Ⅳ4-2区保护层选用如下钻爆参数：孔径42mm，周边孔孔距0.35m，缓冲孔与周边孔排距为60cm，间距为80cm，主爆孔间排距120cm×100cm，光爆孔孔深均为2.25m，主爆孔孔深2.45m，线装密度选用120g/m。单响药量控制在15kg以内。

3.3岩锚梁岩台开挖爆破设计

岩锚梁岩台开挖采用双向光面爆破的开挖方法。孔网参数：主爆孔孔径φ42mm，孔间距60cm，抵抗线60cm，孔深220cm，炸药为2号岩石乳化炸药，连续装药；岩台垂直光面爆破孔，孔间距0.35m，抵抗线为0.4m，孔深205cm，炸药为2号岩石乳化炸药，间隔装药；岩台斜面光面爆破孔，孔间距0.35m，抵抗线为0.4m，孔深241cm，炸药为2号岩石乳化炸药，间隔装药。

4　岩锚梁岩台开挖质量控制

4.1模拟岩台开挖爆破试验（获取合理的钻爆参数）

①Ⅳ-2区保护层竖向光爆孔，孔径φ42mm，孔距0.5m、缓冲孔与周边孔排距为90cm，间距为90cm，主爆孔间排距1.20m×1.00m，光爆孔孔深295cm，主爆孔超深10cm，孔深305cm，光爆孔全孔线装药密度为128g/m，堵塞长度0.4～0.6m。

②Ⅳ4-1区保护层采用竖向光爆，孔径42mm，周边孔孔距0.35m，缓冲孔与周边孔排距为60cm，间距为80cm，主爆孔间排距1.20m×1.00m，主爆孔与周边孔孔深均为2.5m，全孔线装密度选用108g/m，根据地质情况可适当降低。

③Ⅳ4-2区保护层开挖受厂房Ⅴ层约束较大，为保证孔底不留岩梗，对Ⅳ-3区主爆孔加深20cm；故选用如下钻爆参数：孔径42mm，周边孔孔距0.35m，缓冲孔与周边孔排距为60cm，间距为80cm，主爆孔间排距1.20m×1.00m，光爆孔孔深均为2.25m，主爆孔孔深2.45m，线装密度选用120g/m。

4.2特殊部位的加强支护

在四层开挖过程中，遇到断层或岩石破碎的部位，岩台下拐点以下系统锚杆须在岩台爆破前注装好，另在岩台下拐点以下20cm设一排加强锚杆（φ25，L=1.5m，间距1.5），挂钢筋网片（φ6.5@20×20），初喷5～8cm厚C20混凝土。

4.3孔位孔向控制

竖向光爆孔钻孔外倾角为1.44°光爆孔孔距0.35m，竖向光爆孔孔深2.05m，上拐点超挖5cm；下拐点下移10cm，斜面光爆孔与竖直面夹角为25.35°（设计角度为24.74°斜面与水平面的夹角偏差0.61°），孔距为35cm，孔深2.4m。

图1　厂房Ⅳ层开挖程序示意图

在爆破试验前拟定下拐点孔位下移5cm，防止出现欠挖，但在爆破试验后发现下拐点以下任然有局部欠挖，后在岩台开挖施工过程中，下拐点孔位下移调整为10cm，主要由于岩台斜面较陡，钻机钻孔时钻杆容易上仰，形成局部欠挖，因此在设计偏差允许范围内从钻时进行控制，以避免欠挖出现。

5　开挖成型后的爆破效果

开挖过程中严格按以上质量控制步骤加以控制，整个岩锚梁的开挖，光面爆破炮孔痕迹保存率接近94.2%，相邻两孔间岩面平整，孔壁无明显的爆震裂隙，岩壁无欠挖，开挖符合《永久建筑物工程地下洞室群开挖与支护施工技术要求》中的要求：岩壁不允许欠挖，超挖不大于15cm的要求，爆破震动对邻近洞室的影响符合标书规定小于7cm/s的标准，从各项技术指标进行评价，开挖爆破效果优良。

6　结论

结合糯扎渡水电站地下厂房开挖跨度大、高边墙、工期紧、地质条件复杂、开挖质量要求高等特点，开挖过程中的质量控制措施，特殊部位加强支护，四层采用中部施工预裂拉槽，预留保护层光面爆破开挖，岩台双面光爆孔同时起爆（竖直面光爆孔和斜面光爆孔，不分单响同时起爆）等施工技术，在糯扎渡水电站厂房岩锚梁开挖中的应用是成功的，达到了理想的开挖质量效果。

娄 彬（1983-），男，云南昆明人，工程师，本科，从事施工技术管理工作。

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2095-2066（2016）09-0151-02

2016-3-15