楊 俊

（全椒縣黃栗樹水庫管理處，安徽 滁州 239500）

1 項目概況

1.1 工程概況

黃栗樹水庫位于長江流域的滁河支流襄河上游，安徽省全椒縣境內(nèi)，控制流域面積262km2，總庫容2.42 億m3，是一座大（2）型水庫，主要用于灌溉，兼顧防洪、供水和水產(chǎn)養(yǎng)殖等。樞紐工程包括大壩、副壩、正常溢洪道、放水涵洞、渠首工程等建筑物，最大壩高32.2m。2015 年8 月，安徽省水利廳對黃栗樹水庫大壩進(jìn)行了安全鑒定，評定結(jié)果為“三類壩”。2016 年10 月，水利部大壩安全管理中心對該鑒定成果進(jìn)行核查，確認(rèn)了“三類壩”的鑒定結(jié)論。

2019 年9 月，黃栗樹水庫除險加固工程開工建設(shè)，主要加固內(nèi)容為：大壩壩坡、壩頂結(jié)構(gòu)改造和壩體防滲加固，溢洪道拆除重建，放水涵洞拆除，新建放水隧洞，副壩加高及防滲處理、完善觀測管理設(shè)施等。其中新建放水隧洞位于大壩右岸山體內(nèi)，隧洞洞底高程36.0m，直徑2.5m，總長246m，洞身全長115.5m。進(jìn)出口采用鋼筋混凝土箱涵結(jié)構(gòu)與隧洞洞身相接，進(jìn)口設(shè)控制閘門。

1.2 新建放水隧洞處地質(zhì)條件

（1）隧洞進(jìn)口段、出口段基礎(chǔ)均坐于覆蓋土層上，覆蓋土層為粉質(zhì)粘土夾碎石和碎石夾重粉質(zhì)壤土，可塑～硬塑狀態(tài)；隧洞其余基礎(chǔ)均坐落在巖石上，覆蓋土層和巖石均能滿足隧洞基礎(chǔ)承載力要求。

（2）洞身段穿越的巖層，巖體較破碎，洞室圍巖的穩(wěn)定性差，進(jìn)水口段位于庫內(nèi)，水庫蓄水位以下。全洞圍巖破碎，需鋼筋砼襯砌和防滲灌漿處理。洞身進(jìn)出巖石段巖體破碎。

（3）洞身進(jìn)出基巖段圍巖堅固性系數(shù)f=1～2，單位抗力系數(shù)k0=5～10MPa/cm；洞身段圍巖堅固性系數(shù)f=2～4，單位抗力系數(shù)k0=10～20MPa/cm。

（4）洞室圍巖一般具弱透水性，僅一處鉆孔深度16.5m 以上為中等透水，且深度16.5～22.0m 段反映該位置附近漏水嚴(yán)重。

1.3 爆破周邊環(huán)境

該放水隧洞東側(cè)30m 為大壩，其他沒有任何需要保護(hù)的建筑物或重要構(gòu)筑物，爆破施工環(huán)境較好。

1.4 隧洞掘進(jìn)斷面

放水隧洞全長246m，其中洞身長115.5m。洞身開挖斷面采用平底馬蹄形，襯后斷面采用圓形，孔徑2.5m。

2 放水隧洞施工技術(shù)分析

2.1 施工工藝技術(shù)

根據(jù)隧洞掘進(jìn)爆破的地質(zhì)情況和巖層賦存條件，結(jié)合較小斷面掘進(jìn)的特征以及現(xiàn)有的施工機(jī)械設(shè)備條件，采用以下掘進(jìn)爆破工藝方法和步驟進(jìn)行施工。

（1）按照“新奧法”原理設(shè)計與施工，施工遵循“弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、勤量測、襯砌緊跟”的原則，根據(jù)鉆爆施工效果對設(shè)計參數(shù)進(jìn)行及時調(diào)整。

（2）采用全斷面爆破開挖法施工，隧洞炮孔深度為75～90cm，掘進(jìn)的循環(huán)進(jìn)尺約為70～75cm；采用光面爆破法對周邊孔進(jìn)行施工，大壩上游側(cè)先鉆爆豎井，豎井爆破到位后，隧洞從豎井底部沿進(jìn)洞點向出洞點進(jìn)行鉆爆，大壩下游側(cè)沿出洞點向進(jìn)洞點鉆爆，每次爆破后及時通風(fēng)、檢查、清渣，循環(huán)作業(yè)。

（3）開挖清理進(jìn)出洞洞臉處松散的巖層，直至開挖到新鮮的巖面。當(dāng)巖面傾斜時，將巖面鑿平，使承重面成垂直角度，以防滑移，并清除基底面松動碎石塊和雜物，使基底標(biāo)高符合設(shè)計要求。坡的部分按照設(shè)計坡比1∶0.75 開挖成型后，采用“錨噴+掛網(wǎng)”支護(hù)。

（4）鉆眼使用的風(fēng)動鑿巖機(jī)型號為YT27 或ZY24，非電導(dǎo)爆管雷管起爆，2#巖石乳化炸藥爆破，洞碴采用人工裝碴配手扶翻斗車運碴。隧洞通風(fēng)采用11kW 通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，通風(fēng)機(jī)安裝在隧洞洞口。

2.2 施工方法

本工程為馬蹄型有壓隧洞，采用全斷面光面爆破開挖法施工。

（1）每一循環(huán)完工之后，要到開挖坑道調(diào)查現(xiàn)場情況，包括設(shè)備、地質(zhì)、安全、質(zhì)量，及時制定對策。

（2）將風(fēng)、水、電引入坑道，洞內(nèi)三管兩線布置。

（3）用激光導(dǎo)向儀定中線及腰線，并布孔、檢查記錄，確定炮眼位置及裝藥量。

（4）鉆眼：利用爆碴作為臺階或者搭架子，先鉆上部頂面炮眼，再鉆下部炮眼，自上而下進(jìn)行，嚴(yán)格控制炮眼的角度和方向。

（5）出碴：洞內(nèi)出渣采用小型裝載機(jī)運輸，洞外裝渣采用挖掘機(jī)，運輸采用8t 自卸車。

（6）底部碴裝完后，鉆下部炮眼。

（7）本隧洞掘進(jìn)采用2＃巖石炸藥或乳化炸藥，乳化炸藥不僅具備出色的抗水性能，而且安全性高、對環(huán)境污染小、爆破效果好。要實現(xiàn)良好的光面爆破效果，關(guān)鍵是控制好炮眼位置、角度、裝藥量等因素，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照爆破設(shè)計要求進(jìn)行布眼和鉆眼，并對爆破操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)和強(qiáng)化管理。起爆方式采用導(dǎo)爆管毫秒微差起爆，要求掏槽孔在底部引爆，人工進(jìn)行裝藥，根據(jù)爆破設(shè)計方案，周邊眼采用間隔裝藥法，在兩個藥卷之間設(shè)置導(dǎo)爆索進(jìn)行串聯(lián)，并用藥包間隔。其他炮眼按設(shè)計的裝藥量裝藥，實施連續(xù)裝藥的柱狀結(jié)構(gòu)。全部炮眼鉆完后，進(jìn)行裝藥聯(lián)線，分段起爆。

（8）進(jìn)行通風(fēng)排煙，采用壓入與吸出混合通風(fēng)方式，并向爆破面噴射高壓水霧。

（9）排煙完成后，進(jìn)行噴錨支護(hù)并根據(jù)圍巖穩(wěn)定情況，打錨桿支護(hù)。

（10）開挖過程中，根據(jù)涌水量設(shè)積水坑，用潛水泵分級把水抽出到洞外集水坑內(nèi)，再集中抽排。

3 施工安全保障措施

3.1 優(yōu)化爆破設(shè)計

（1）采用控制爆破技術(shù)。根據(jù)隧洞地質(zhì)情況的不同，應(yīng)用合適參數(shù)的光面爆破技術(shù)。

（2）采用非電毫秒延期雷管起爆。

（3）選用恰當(dāng)?shù)闹苓呇垩b藥結(jié)構(gòu)。周邊眼使用小直徑藥卷炸藥，采用間隔裝藥法，并做好炮泥的堵塞質(zhì)量，以確保爆破施工的可靠性。

（4）按設(shè)計裝藥，并按順序起爆。

（5）爆破一次總結(jié)一次，及時修正爆破參數(shù)使之達(dá)到最佳效果。

3.2 保證鉆眼質(zhì)量

（1）炮孔間距按鉆爆設(shè)計進(jìn)行施工。周邊眼之間距離的誤差不超過5cm，輔助眼之間距離的誤差不超過10cm，周邊眼的外插角不超過3°。

（2）要求除掏槽眼、周邊眼、底板眼外的其他眼孔的孔底在同一平面上，并且眼孔方向應(yīng)平行于隧洞方向。

（3）為確保單孔裝藥質(zhì)量，完成鉆孔后要進(jìn)行清孔，完成炮眼裝藥后要用炮泥堵塞。

（4）定人定位，明確分工，明確責(zé)任，不得混崗串位。

（5）裝藥施工前做好驗孔工作，確保炮孔質(zhì)量達(dá)到要求。

3.3 加強(qiáng)現(xiàn)場安全及爆破物品管理

（1）在編制施工組織設(shè)計時，制定爆破設(shè)計安全技術(shù)措施，各項爆破技術(shù)參數(shù)應(yīng)取較高的安全系數(shù)。

（2）對易燃易爆物品（如臨時儲油罐和炸藥庫、雷管庫）應(yīng)遠(yuǎn)離居住區(qū)和主要功能作業(yè)現(xiàn)場存放，并與相關(guān)安全規(guī)程不沖突；務(wù)必在場區(qū)和庫房內(nèi)配備消防器材，庫房的報警、避雷等設(shè)施必須滿足公安機(jī)關(guān)的有關(guān)要求。

（3）爆炸物品管理，應(yīng)做到隨用隨領(lǐng)取，登記好出入庫爆破物品、器材數(shù)量，及時歸還未被使用的爆炸物品到炸藥庫，并且做好記錄。施工現(xiàn)場安排專人看管。

（4）對爆破器材的運輸、儲藏和使用應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照國家的有關(guān)爆破物品使用管理規(guī)定執(zhí)行。

（5）爆破作業(yè)時，由持證的專職爆破工進(jìn)行操作，爆破區(qū)要有醒目的安全標(biāo)志，并設(shè)專人警戒。

3.4 隧洞超、欠挖控制

（1）根據(jù)地質(zhì)情況的不同，應(yīng)用合適的鉆爆參數(shù)，篩選各種爆破器材，持續(xù)改進(jìn)爆破工藝，不斷提高爆破質(zhì)量。

（2）降低畫線打眼的誤差，特別是周邊眼的誤差（超、欠挖值直接受周邊眼精度影響）。

（3）為避免雷管混裝的情況發(fā)生，要加強(qiáng)裝藥質(zhì)量管理。

（4）讓測量專業(yè)工作者對開挖斷面進(jìn)行檢查，以便掌握開挖后斷面各位置的超欠挖情況，及時對爆破設(shè)計進(jìn)行修正。

4 結(jié)束語

輸水隧洞開挖技術(shù)的應(yīng)用直接影響到隧洞工程施工質(zhì)量、安全和進(jìn)度，實際施工中應(yīng)做好現(xiàn)場勘查工作，并結(jié)合施工條件合理選取開挖方法。同時，嚴(yán)格按照隧洞施工技術(shù)規(guī)范開展施工作業(yè)，以此提高隧洞的施工質(zhì)量■