新建引水隧洞與已通水隧洞貫通施工方案

【摘要】本文主要闡述了兩個引水隧道交匯處的貫通施工方法，針對已通水的引水隧道，如何確保貫通時新施工的隧道不發生透水事故，防止已通水隧道發生塌方事故，采用巖塞爆破施工方案。

【關鍵詞】貫通；巖塞；安全

一、工程概況

根據寧波市政府有關領導部門協調意見，寧海縣岔路前童水廠自寧波市白溪水庫引水隧洞就進取水，取水規模為3萬立方/日，取水點設在寧波白溪水庫引水隧洞樁號4+640.504處。為此寧海縣岔路前童水廠在原白溪水庫引水工程葉家山支洞（即2#支洞）附近新建一段長度為527.245m。開挖洞徑為2.5m的原水隧洞與寧波白溪水庫引水隧洞相連，兩隧洞中心貫通交匯點坐標為x=34498.011，y=580919.925，（寧波坐標系），高程為50.00米（黃海高程）。

本工程巖塞爆破與普通的水下巖塞爆破主要有下列異同：相同的是均需將隧洞內的襯砌、噴錨、砼底板及隧洞進口封堵等工程全部完成后再進行巖塞爆破；不同的是水下巖塞爆破是借助水壓力將巖塞爆破的石渣沖入集渣坑，而本工程巖塞爆破是在白溪水庫隧洞停水并排至較低水位后進行，巖塞爆破后的石渣靠人工清運至集渣坑。水下爆破將有部分石渣進入水庫，這部分石渣不必清理。而本工程巖塞爆破時不可避免將有部分石渣進入白溪水庫引水隧洞，這部分石渣必須全部清理干凈并填入集渣坑。水下爆破時要嚴防不能貫通，因此用藥量大，巖塞臨水面洞口一般會發生一定規模的崩塌。而本工程巖塞爆破要嚴防白溪水庫引水隧洞崩塌，確保安全，因此用藥量應嚴格控制，采用較小的單位耗藥量，并適當增加巖塞最后一節的周邊炮孔數量，確保成型比較理想。

二、隧道貫通施工方案

因交匯貫通處白溪水庫引水隧洞為Ⅰ、Ⅱ類圍巖洞段，白溪引水隧洞為光洞段（未作支護）。在岔路前童水廠原水隧洞開挖至巖塞段時，也確定該處圍巖為Ⅰ、Ⅱ類圍巖，因圍巖狀況較好，對剩下6米巖塞段隧道開挖采取光面爆破施工，縮短開挖進尺，嚴格控制爆破的單段起爆藥量。

1、隧洞開挖總體方案

隧洞開挖采用鉆爆法。采用全斷面開挖，光面爆破。采用直線型掏槽，按設計開挖輪廓線布置周邊炮眼，間距為40-45cm，輔助眼間距為40-50cm。1臺YT-28型氣腿式鑿巖機鉆眼。采用2號巖石乳化炸藥，周邊眼采用φ25光爆小藥卷，非電毫秒導爆雷管起爆。6米巖塞段分三次爆破開挖，每次爆破長度控制在2米左右。

2、起爆方式

（1） 隧洞開挖按光面爆破要求進行鉆爆設計，周邊眼使用小藥卷裝藥爆破，炮眼間距40-45cm，采用間隔裝藥，導爆索起爆，孔口用炮泥堵塞。炮孔痕跡在開挖輪廓面上均勻分布，炮孔痕跡保存率達到80%以上，保證開挖面與設計輪廓線一致，徑向超挖值和開挖巖面的起伏差均小于200mm，平均小于100mm。圍巖中不得有明顯可見的爆破震動裂隙，不能有欠挖。

（2） 掏槽眼、輔助眼采用連續裝藥，毫秒延期導爆管雷管起爆，Φ32*200 2#巖石銷銨炸藥，裝填系數0.7-0.85。

（3） 掏槽方式

考慮圍巖的夾制力，每循環進尺控制在2.0米左右，掏槽型式采用直線方式，確保掏槽效果。

3、鉆孔作業

（1） 鉆孔前準確測畫開挖輪廓線，點出掏槽眼和周邊眼的位置。

（2） 炮眼鉆孔采用YT-28型風動鑿巖機，鉆孔深度2.3m，工作面配1臺風鉆同時作業，風鉆手按設計劃定的區域和炮眼順序鉆孔。

4、爆破

按照鉆爆設計圖準備好爆破材料，裝藥前先用高壓風清孔，檢查鉆孔是否堵塞或坍孔，然后按劃定的區域裝藥連線，各負其責。裝藥順序先上后下，先兩側后中間。孔外采用非電毫秒導爆管分段簇聯非電雷管引爆系統，配兩個起爆雷管，裝藥結束經安全檢查后起爆，各步驟按《塑料導爆管非電起爆操作原則》進行。

5鉆爆設計

炮眼數目的多少直接影響每一循環鑿巖工作量、爆破效果、循環進尺、隧洞成型的好壞。暫按下式計算炮眼數目，在施工中，根據具體情況再作調整，以達到最佳爆破效果。

N=q·s/rη

式中：q——炸藥單耗量，取q=5.1kg/m3

s——開挖面積，s=2.01m2

r——每米長度炸藥的重量，2號巖石銷銨炸藥r=0.78kg/m

η——炮眼裝藥系數，取η=0.7

經計算，N=20，光面爆破需多增加周邊眼5只，共計25只。

6、通風

因隧道斷面較小，并且巖塞段是洞口封堵后再進行施工的，通風環境較差，爆破后采用空壓機供風方式進行排煙，炮孔鉆好后，把供風鉆鉆孔的風管放在離工作面20米左右的地方固定好，對風管頭采取必要的保護措施，通過風管把風送進去進行炮煙的排放。爆破后至少要通風45分鐘后再進去查看，出渣時也要通風，確保施工人員有清新的空氣。

7、出渣

作業空間較小，爆破后的石渣用人工清運的方式把石渣運到集石坑內，對掉入白溪水庫引水隧洞的這部分石渣也必須全部清理干凈并填入集渣坑。

三、隧道貫通時要注意的事項

1、 要做好貫通測量工作，確保貫通位置準確無誤，精確計算貫通段長度。

2、做好各方面的協調工作，確保不出現因白溪引水隧洞沒有把水排放到確定的高程而進行施工出現滲水事故。

3、貫通段還剩4米左右時，鉆炮孔時，先用5米炮釬在中心位置鉆孔，直到打穿，以核實剩余的巖塞長度，為設計爆破參數提供依據。

4、起爆位置離爆破點的距離不得少于200米。

四、結束語

1、此方案成功實現了兩個引水隧道的順利貫通，貫通時兩個隧道都沒有發生塌方事故，光面爆破效果良好，并且僅有少量的石渣掉入白溪輸水隧洞。

2、對白溪引水隧洞的影響降低最低，最大程度縮短寧波市白溪水庫引水工程白溪水庫至黃壇段隧洞停水時間，最大程度降低了對人民群眾生活的影響，實現社會效益和經濟效益的最大化。

參考文獻：

[1]爆破安全規程GB6722-2014。

[2] 魏曉彥. 寧海縣岔路前童水廠原水隧洞與寧波市白溪水庫引水隧洞貫通專項方案。

[3] 水利水電工程施工組織設計規范SL303-2004