向盈庭，王元福，楊有權(quán)

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)股份有限公司，湖北宜昌 443002)

1 概述

青龍水電站調(diào)壓室位于九寨溝縣雙河鄉(xiāng)下游16.5 km、青龍橋上游約300 m 左岸山體內(nèi)，采用埋藏式布置，底板高程1232.1 m，拱頂高程為1313.391 m，凈高81.291 m。調(diào)壓室斷面為圓形，垂直隧洞軸線布置，開(kāi)挖半徑R=10.5 m。

該段圍巖為黑河組下段第二亞層(P1h12)中厚～厚層灰?guī)r和薄層～薄板狀灰?guī)r，局部夾千枚巖，巖層總體產(chǎn)狀為N40°～45°W/SW ∠65°～70°。巖體中除層面裂隙發(fā)育外，優(yōu)勢(shì)節(jié)理有三組:①N35°～50°E/ SE(NW)∠75°～85°，跡長(zhǎng)3～5 m，部分＞5 m，間距0.5～1 m;②N40°～60°E/NW∠45°～50°，跡長(zhǎng)一般為3～5 m，間距40°～60 cm;③N40°～60°E/NW∠15°～20°，跡長(zhǎng)2～5 m，間距40～70 cm。同一地段多出露兩組裂隙且相互切割，另外中厚～厚層灰?guī)r體中短小及隱裂隙較發(fā)育。

調(diào)壓室長(zhǎng)軸方向?yàn)镹65°E，與層面呈大角度相交，頂拱垂直埋深156.3 m。井筒底部以上巖性為薄層～薄板狀灰?guī)r，微新巖體，巖體完整性差，呈薄層狀結(jié)構(gòu)，圍巖穩(wěn)定性差，以Ⅲ、Ⅳ類(lèi)圍巖為主。通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)面進(jìn)行組合分析認(rèn)為，層面與裂隙組合在頂拱和井壁可產(chǎn)生不穩(wěn)定塊體。

2 施工方法比較

2.1 方法選擇

鑒于青龍水電站為引水式發(fā)電，裝機(jī)容量較小，豎井開(kāi)挖工程量相對(duì)較小，故在考慮成本的基礎(chǔ)上，盡量不選擇使用反井鉆機(jī)進(jìn)行豎井導(dǎo)井施工，同時(shí)反井鉆機(jī)需多次擴(kuò)孔且擴(kuò)孔直徑有限，無(wú)法滿(mǎn)足本工程施工需要;而采用懸吊藥包法施工的導(dǎo)井可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整，相對(duì)而言施工較靈活。但在考慮成本的同時(shí)，必須要保證豎井施工工期，因此根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，選用了懸吊藥包法進(jìn)行導(dǎo)井的爆破開(kāi)挖施工。

2.2 懸吊藥包法的特點(diǎn)

(1)懸吊藥包法采用CM351鉆機(jī)鉆孔。結(jié)合青龍水電站調(diào)壓井豎井深度相對(duì)較淺(約70 m)的實(shí)際，該方法能快速完成豎井導(dǎo)井鉆爆施工;

(2)采用懸吊藥包法施工，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)爆破試驗(yàn)結(jié)果，合理調(diào)整豎井導(dǎo)井的開(kāi)挖直徑且不受專(zhuān)業(yè)設(shè)備的約束;

(3)豎井導(dǎo)井形成后，可以采用循環(huán)連續(xù)的爆破方法施工，進(jìn)而加快導(dǎo)井形成的施工速度。

3 施工工藝流程

懸吊藥包法爆破施工工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 懸吊藥包法爆破施工工藝流程圖

4 施工方法

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，施工采用中導(dǎo)井方案，選用CM351液壓鉆機(jī)從調(diào)壓室穹頂造孔，自下而上、分段爆破的組合施工工藝形成了直徑約2.4 m 的中導(dǎo)井。

4.1 測(cè)量放樣

(1)采用Leica TCR1102全站儀進(jìn)行施工測(cè)量。

(2)測(cè)量作業(yè)由專(zhuān)業(yè)人員實(shí)施，按照導(dǎo)井爆破設(shè)計(jì)圖確定每個(gè)孔的具體位置，并在實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行復(fù)測(cè)，確保了測(cè)量控制工序質(zhì)量。

4.2 鉆孔

在鉆進(jìn)過(guò)程中，若鉆孔偏斜值過(guò)大，將造成井筒底部孔位偏差過(guò)大而報(bào)廢，進(jìn)而延誤施工進(jìn)度，造成不必要的浪費(fèi)。為了保證鉆孔精度，在鉆機(jī)架上設(shè)一垂球控制鉆機(jī)開(kāi)孔的垂直度，當(dāng)鉆進(jìn)到一定深度后，及時(shí)檢查偏斜度，并在鉆桿上加設(shè)特制的鉆孔防偏斜套筒裝置，以克服鉆桿在回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)過(guò)程中容易出現(xiàn)的偏斜，確保將鉆孔偏斜率控制在1%以?xún)?nèi)。

4.3 裝藥爆破

按照爆破設(shè)計(jì)圖(圖2)，將所有造孔全部完成后，再自下而上逐一進(jìn)行爆破施工。

導(dǎo)井采用人工裝藥。將藥卷綁扎在竹片上，同時(shí)利用細(xì)鋼絞線將藥卷串聯(lián)在一起。爆破參數(shù)為:裝藥長(zhǎng)度150 cm，周邊孔順次增加裝藥深度10～20 cm，下部堵塞長(zhǎng)度最短為50 cm，即每次爆破長(zhǎng)度為200 cm，爆方9.048 m3/次。將藥卷自上而下從孔內(nèi)慢慢放置在爆破位置，待藥卷放置到位，最后按照爆破設(shè)計(jì)方案聯(lián)線、爆破。

我部原采用細(xì)鐵絲懸吊炸藥藥包進(jìn)行爆破施工，后來(lái)發(fā)現(xiàn)在爆破完成后，由于爆破沖力將細(xì)鐵絲炸成鐵絲卷堵塞在導(dǎo)井爆破孔中而難以清除，遂根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用了細(xì)鋼絞線進(jìn)行懸吊藥包的吊裝，及時(shí)解決了上述問(wèn)題。

4.4 通風(fēng)排煙

導(dǎo)井爆破完成后，因?qū)Ь?4.1 m 的高差，故通風(fēng)排煙采用自然排放，將排放時(shí)間控制在1～2 h。

4.5 安全處理

通風(fēng)排煙完成后，在導(dǎo)井底部進(jìn)行適當(dāng)?shù)陌踩幚硎┕?，保證施工導(dǎo)井的安全。

4.6 井底出渣

導(dǎo)井第一次爆破完成后，接著進(jìn)行第二次爆破，待連續(xù)進(jìn)行至下部隧洞接近堆滿(mǎn)時(shí)出渣一次，采用ZL50裝載機(jī)配合15 t 自卸汽車(chē)出渣。依次連續(xù)循環(huán)進(jìn)行，直至導(dǎo)井爆破到頂。

導(dǎo)井開(kāi)挖按照裝藥爆破→通風(fēng)排煙→安全處理→井底出渣的施工程序，自下而上逐一爆破開(kāi)挖至調(diào)壓室平臺(tái)(高程1304 m)，導(dǎo)井開(kāi)挖完成。

圖2 豎井導(dǎo)井爆破設(shè)計(jì)圖

5 結(jié)語(yǔ)

該豎井導(dǎo)井開(kāi)挖施工方法的運(yùn)用及取得的效果證實(shí)，該施工方法完全能滿(mǎn)足豎井的開(kāi)挖施工，并能節(jié)省大量的施工設(shè)備資源投入，進(jìn)而節(jié)省了費(fèi)用支出。只要合理使用，具有廣泛的推廣前景。