方喜良，曲樹成，王春娟（沈陽利鑫土木工程有限責(zé)任公司，遼寧沈陽110179）

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引白入北工程輸水平巷爆破設(shè)計(jì)及施工

方喜良，曲樹成，王春娟
（沈陽利鑫土木工程有限責(zé)任公司，遼寧沈陽110179）

［摘 要］地下開挖巷道作為過水通道是引水工程中比較常見的形式，不同地區(qū)、不同的地質(zhì)條件所采取的施工方法也不盡相同，引白入北供水一期工程采取水庫上游滲濾取水，經(jīng)過精心設(shè)計(jì)及施工，輸水平巷取得了很好的施工效果。

［關(guān)鍵詞］引白入北；輸水平巷；爆破設(shè)計(jì)；施工

1 工程概況

北票市引白入北供水一期工程的設(shè)計(jì)取水區(qū)域位于白石水庫庫區(qū)上游下府至雙樓段的中心府，濾床控制面積23.44萬m2，取水泵站的建設(shè)場址位于大凌河左岸中心府上游的側(cè)坡嘴前沿，占地面積1 575 m2，集水井豎井井口處的地面高程為129.75 m。主巷自豎井內(nèi)標(biāo)高82.5 m向白石水庫庫區(qū)水面延伸，設(shè)計(jì)1條700 m的輸水主巷道和3條支巷道，其中1號支巷312 m，2號支巷312 m，3號支巷462 m，硐室連接巷48 m，在主巷和支巷上布置9座硐室。其主要功能是為豎井至硐室的施工通道和過水?dāng)嗝妗?/p>

北票地區(qū)位于華北準(zhǔn)地臺的北部，燕山臺褶帶的遼西臺陷中，巷道、硐室所處場地出露的主要巖性為砂巖類、泥巖、薄層頁巖。

2 輸水平巷爆破施工

2.1 平巷施工工序

輸水平巷走向定位→馬口開挖→超前鉆探→止水→爆破掘進(jìn)、出碴→襯砌支護(hù)→掘進(jìn)、出碴、襯砌交替循環(huán)進(jìn)行直至完成預(yù)定開挖長度。

2.2 平巷爆破設(shè)計(jì)

平巷掘進(jìn)采取鉆爆法施工，斷面2.8 m×2.9 m，爆破的特點(diǎn)是只有一個自由面，同時炮眼深度受到限制，一般只有1.5～3.0 m。平巷掘進(jìn)中的炮眼，按其位置和作用的不同，分為掏槽眼、輔助眼和周邊眼。根據(jù)該巷道特點(diǎn)，選用楔形掏槽眼。每對掏槽眼間距0.2～0.6 m，眼底間距0.1～0.2 m，掏槽眼與工作面交角為55°～75°。

2.2.1 爆破參數(shù)的確定

根據(jù)施工實(shí)際情況，炮眼直徑選擇42mm，炮眼深度l=2 m。炮眼數(shù)目通?？砂聪率焦浪悖?/p>

式中：N——炮眼數(shù)目，個；f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)；S——巷道掘進(jìn)面積，m2。根據(jù)實(shí)際布眼31個。

1）單位炸藥消耗量，根據(jù)修正的普氏公式，計(jì)算單位炸藥消耗量：

式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3；f——巖石堅(jiān)固性系數(shù)；S——井筒的掘進(jìn)斷面，m2；k0——考慮炸藥爆力的校正系數(shù)，k0=525/p，p為爆力，p=360 ml。

2）每循環(huán)所使用炸藥用量

式中：Q——每循環(huán)爆破巖石體積，m3；S——井筒的掘進(jìn)斷面，m2；——炮眼深度，m；——炮眼利用率，一般取0.8～0.95。

根據(jù)實(shí)際布眼情況：Q=1.05×4+0.9×7+0.75× 20=25.5 kg

2.2.2 爆破圖表

輸水平巷原始條件見表1，巷道爆破參數(shù)見表2，預(yù)期爆破效果見表3。

表1 原始條件

表2 巷道爆破參數(shù)表

表3 預(yù)期爆破效果

2.3 觀察爆破效果

當(dāng)開挖面凸凹較大時，及時分析并調(diào)整炮眼深度和用藥量。每次調(diào)整認(rèn)真做好記錄，便于總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。周邊眼采用光面爆破，一次起爆。炮痕率保持在80%以上，如達(dá)不到80%，及時分析原因，修正爆破參數(shù)。開挖不良地質(zhì)段及注漿段時，應(yīng)按照短進(jìn)尺、弱爆破、先護(hù)頂、及時強(qiáng)支護(hù)襯砌的原則進(jìn)行。

3 輸水平巷出渣及襯砌施工

3.1 平巷出碴

平巷采用單線有軌運(yùn)輸，人工裝梭式礦車出碴。鋼軌采用12 kg鋼軌，軌距762mm；道岔采用單開道岔，并安裝轉(zhuǎn)轍器；軌枕間距0.75 m，長度1.35 m；道岔處鋪設(shè)長枕；鋼軌接頭鋪兩根枕木，保持平順，連接配件應(yīng)齊全牢固。石渣運(yùn)至豎井底部平臺，經(jīng)豎井通過8 t卷揚(yáng)提升至井架的第一層平臺上，通過翻渣裝置翻卸到渣倉，再由自卸汽車運(yùn)至指定的棄渣場。

3.2 巷道襯砌

巷壁為C30混凝土預(yù)制塊砌筑，規(guī)格0.25 m× 0.25 m×0.5 m，巷頂為C30鋼筋混凝土預(yù)制拱構(gòu)建，巷底為C30現(xiàn)澆混凝土，厚度0.25 m，縱坡坡度0.3%，施工前首先對基面清理干凈，然后根據(jù)設(shè)計(jì)斷面尺寸進(jìn)行測量放樣，定出邊墻位置開始砌筑。襯砌側(cè)壁及頂部與圍巖之間的間隙采用漿砌片石回填，邊砌筑邊回填。施工時根據(jù)圍巖體完整性決定掘進(jìn)支護(hù)階差，但一般不宜大于30 m，尤其在進(jìn)入庫區(qū)水面段；遇圍巖破碎段和滲水異常段則隨掘進(jìn)進(jìn)度跟進(jìn)支護(hù)，不得延誤。由于巷道狹窄，掘進(jìn)時的邊墻襯砌支護(hù)平行作業(yè)只能單邊進(jìn)行。進(jìn)行拱頂構(gòu)件安裝時可進(jìn)行超前鉆探作業(yè)及可能的壓力注漿工作。巷道施工涉及交叉工序較多，相互間配合密切程度是影響進(jìn)度的關(guān)鍵，因此要落實(shí)各班、組間工序配合細(xì)則等措施，促進(jìn)巷道施工順利進(jìn)行。為了工程后期維護(hù)方便，在平巷排水溝邊設(shè)置隔離墻，利于在工程檢修過程中清污分流而不影響工程的正常運(yùn)行。

4 超前鉆探施工

由于平巷開挖方向?yàn)樗畮鞄靺^(qū)水面下面，為了確保安全施工采用MGJ-100型鉆機(jī)，回旋取芯鉆探工藝，為輸水巷道掘進(jìn)時提供安全技術(shù)資料，施工時嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖布置孔位及方向進(jìn)行探孔，在鉆進(jìn)時隨時做好觀察，發(fā)現(xiàn)涌水異常立即報(bào)告，取得的巖芯必須按規(guī)定堆放，專職技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)分析。超前探孔為每探孔斷面3孔，每孔30 m，為保證掘進(jìn)安全，探孔斷面間應(yīng)有3 m的交叉。根據(jù)超前鉆探的地質(zhì)情況，了解輸水平巷掘進(jìn)前方地層巖性變化及涌水可能性，測定前方地層涌水量的大小，以便采取相應(yīng)處置措施?？變?nèi)一旦發(fā)生涌水，除查明原因外，應(yīng)立即注漿止水進(jìn)行封堵。

5 結(jié)語

引白入北供水一期工程輸水平巷經(jīng)過精心組織并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行爆破開挖，取得了很好的施工效果；超前鉆探并取芯，預(yù)判前方地質(zhì)條件和涌水情況是確保安全施工重要環(huán)節(jié)，這就要求項(xiàng)目上要配備有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)工程技術(shù)人員。同時平巷襯砌采用邊墻預(yù)制塊砌筑，巷頂安裝預(yù)制拱的設(shè)計(jì)比現(xiàn)澆襯砌速度快很多，能夠縮短工期，類似工程可根據(jù)實(shí)際情況借鑒參考。

［中圖分類號］TV222

［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］B

［文章編號］1002－0624（2016）06－0006－02