跑馬坪水電站豎井壓力管道導通方案優化

□楊欽鴻 張國慶

一、工程概況

跑馬坪水電站工程位于四川省涼山州木里縣鴨嘴河下游，雅礱江中游右岸一級支流——鴨嘴河的下游跑馬坪村處，是鴨嘴河干流規劃的第三級水電站。本工程前池引水樞紐與煙崗水電站尾水相接，電站廠址位于鴨嘴河河口上游約1.2km 的雅礱江右岸山坡上，其尾水入雅礱江錦屏一級水電站庫區。該工程壓力管道布置型式為地下埋管，由豎井(跑0+000 -跑0 +012)、一級平洞(跑0 +012 -跑0 +132)、一級斜井(跑0 +132 -跑0 +275.543)、二級平洞(跑0 +275.543-跑0 +425.543)、二級斜井(跑0 +425.543 - 跑0 +568.210)、三級平洞(跑0 +568.210 -跑0 +784.776)組成。

二、豎井開挖情況及施工方法

(一)基本情況。壓力管道布置型式為地下埋管，管線位于基巖斜坡下部，自然邊坡下部緩坡段20° ～30°，上部陡坡段30° ～45°，圍巖為微～新鮮石英巖。壓力管道埋深10 ～260m，圍巖為弱風化，屬堅硬巖，塊狀～中厚層狀結構，裂隙發育，多呈閉合狀態，巖體完整性較好。地下水位位于洞室以上，最大水頭高度120 ～190m，外水壓力折減系數為:弱～微風化石英巖為0.3 ～0.5，斷層破碎帶為0.7。豎井圍巖工程地質情況說明見表1。

表1 壓力管道豎井工程地質表

圖1 豎井開挖示意圖

(二)施工方法。該段豎井開挖采用BM -100N 反井鉆機鉆直徑為1.4m 的溜渣導井，豎井擴大開挖采用自上而下逐層鉆爆法全斷面開挖成型。擴挖爆破后，采用人工出碴，沿溜碴豎井至一級平洞，由裝載機運至施工支洞出口。豎井開挖示意圖如圖1 所示。

三、豎井堵塞情況及原因分析

壓力管道豎井開挖采用反擊鉆機成1.4 米直徑的導孔后，進行人工從上而下進行爆破擴挖成型。由于爆破參數未控制好，爆破產生的塊徑過大，相互疊加、擠壓，導致豎井堵塞。經測線檢查，堵塞長度約150 米，堵塞部位為中下部。如何安全、經濟、快速完成導通，方案優化選擇至關重要。

四、導通方案選擇

(一)重壓法。從豎井頂部注水，注水長度約10 米，重量約96 噸。

(二)鉆孔法。從上至下采用地質鉆鉆孔，松動堵塞塊石，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，松動堵塞塊石，使其依靠自身重力下落。

(四)出渣法。采用人工自上而下卷揚機出渣。

(五)借助工具爆破法。借用加厚氫氣球充氫氣，利用浮力攜帶炸藥，自下而上爆破，松動堵塞塊石，使其依靠自身重力下落。具體分析見表2。

五、方案選擇

結合豎井導通過程安全、經濟、進度比較，經過仔細論證分析比較，選用方案五。

六、結語

經使用該方案，用時7 天完成該豎井導通，成本花費約三萬元。實踐證明，該方案安全得到保障，經濟效益良好，滿足進度要求，方案可行。

表2 導通方案優化比較