地下廠房巖錨梁層開挖支護(hù)施工技術(shù)

羅超?翁凱樂

摘 要：水電站中，地下廠房的整個施工重點(diǎn)就在于其巖錨梁施工，尤其是巖錨梁開挖支護(hù)施工難度十分大，其對質(zhì)量的要求也比較高，該施工使地下廠房實(shí)現(xiàn)精細(xì)化施工的主要體現(xiàn)。基于此，本文就某水電站地下廠房巖錨梁層開挖支護(hù)施工展開研究，首次介紹了該工程，其次對其施工方法和工藝進(jìn)行了分析，最后提出了施工管理措施，希望能夠?yàn)槠渌叵聫S房的巖錨梁層開挖支護(hù)提供參考。

關(guān)鍵詞：地下廠房;巖錨梁層開挖支護(hù);施工技術(shù)

1 工程概況

本文以陜西鎮(zhèn)安抽水蓄能電站地下廠房系統(tǒng)地下廠房第三層為研究對象。主廠房開挖尺寸為177.5m×25.5m（26.9m）×57.5m（長×寬×高）。巖壁梁以下及以上的開挖寬度分別為25.5m、26.9m。本層開挖高程范圍EL.857.5m-EL.864.0m，開挖高度6.5m。施工包括廠房III層梯段爆破開挖、廠房巖錨梁開挖、支護(hù)工程這三部分內(nèi)容。

根據(jù)勘察發(fā)現(xiàn)，廠房地下水位裂隙潛水，建筑物頂板都處于地下水位之下，巖體透水性屬于微透水，地下水對混凝土無腐蝕性。通過勘察發(fā)現(xiàn)，廠房區(qū)巖體為花崗閃長巖，巖體堅(jiān)硬，未見區(qū)域斷層，主要為小斷層，傾角為高傾。巖體整體比較完好，構(gòu)成塊體穩(wěn)定性較好，但是主廠房上游便捷有些塊體在開挖時由于爆破影響導(dǎo)致穩(wěn)定性下降，需要對其進(jìn)行清除和支護(hù)處理，同時，由于透水性小，地下廠房需要加強(qiáng)排水[1]。此外，爆破時需要注意廠房拱角區(qū)域的防護(hù)。

2 巖錨梁開挖支護(hù)施工

2.1 施工方法和工藝

2.1.1 主廠房采用分層開挖，廠房III層為巖錨梁層，開挖流程包括下臥道路段開挖、中部梯段爆破、保護(hù)層及巖錨梁開挖、支護(hù)施工。如圖1。

2.1.2 爆破設(shè)計(jì)。選取鉆孔設(shè)備，根據(jù)臺階高度確定開挖分區(qū)、根據(jù)巖石、臺階、孔徑等因素考慮鉆孔深度、并選取不同的鉆孔深度，在《爆破安全規(guī)程》基礎(chǔ)上滿足最小最小填塞長度要求，確定裝藥長度、直徑、單孔裝藥量、單耗、炮孔秘籍洗漱、結(jié)構(gòu)以及起爆方式等[2]。最后，通過計(jì)算機(jī)選擇好各分區(qū)的爆破參數(shù)。

2.1.3 洞室開挖。圍巖開挖流程為施工準(zhǔn)備→測量放線→鉆孔→驗(yàn)孔→裝藥、聯(lián)網(wǎng)→爆破→排煙→排險(xiǎn)→出渣→系統(tǒng)支護(hù)，不良地段開挖需要在前后加入超前支護(hù)與加強(qiáng)支護(hù)，確保安全。

2.1.4 洞室支護(hù)。地下廠房第Ⅲ層以Ⅱ、Ⅲ類圍巖為主，支護(hù)主要分為隨機(jī)支護(hù)和系統(tǒng)錨噴支護(hù)。洞內(nèi)采用φ28系統(tǒng)錨桿，配備10臺YT-28手風(fēng)鉆鉆孔、5臺100B潛孔鉆及1臺多臂鉆。

2.2 開挖質(zhì)量控制

2.2.1 爆破試驗(yàn)

為保證巖錨梁巖臺以及兩側(cè)邊墻開挖體型滿足設(shè)計(jì)要求，在巖錨梁開挖之前進(jìn)行生產(chǎn)性試驗(yàn)。選擇在同種工況，同種施工條件下進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)位置選擇在廠左0+81.19-廠左0+69.19，即在下臥道路中部拉槽結(jié)束后，先按照9.5m寬進(jìn)行中部拉槽，周邊孔預(yù)裂爆破，形成試驗(yàn)區(qū)爆破工作面，試驗(yàn)區(qū)段長度12m，寬5m。巖錨梁開挖爆破試驗(yàn)時選取與擬定方案同種開挖方法，選取0.1km/m，0.15kg/m兩種線裝藥密度，取0.25m、0.3m、0.35m三種光爆孔間距進(jìn)行試驗(yàn)，爆破完畢后進(jìn)行爆破效果分析，重新調(diào)整爆破參數(shù)后進(jìn)行二次試驗(yàn)，最終選擇最優(yōu)爆破參數(shù)。如圖2所示。

2.2.2 洞室觀測

（1）對地質(zhì)和初期支護(hù)狀態(tài)進(jìn)行觀測，施工技術(shù)人員、監(jiān)理人員和地質(zhì)人員定性評價圍巖地質(zhì)條件以及初期支護(hù)狀態(tài)，確定是否需要支護(hù)及其類型參數(shù)等;（2）進(jìn)行周邊位移測量，利用收斂及兩側(cè)監(jiān)測圍巖和不良地段，各斷面布置測點(diǎn)，根據(jù)監(jiān)理人員以及施工要求對斷面數(shù)目和位置進(jìn)行調(diào)整。（3）監(jiān)測爆破振動，爆破時配合檢測，根據(jù)爆破振動方案監(jiān)測布置點(diǎn)，對爆破振點(diǎn)速度進(jìn)行測定，若是超出規(guī)范需要將藥量及時調(diào)整。

2.2.3 不良地段處理

根據(jù)施工規(guī)范對不進(jìn)行砼襯砌的不良地質(zhì)構(gòu)造，可采用噴錨支護(hù)、超前固結(jié)灌漿以及及時回填置換的方式或監(jiān)理人的要求進(jìn)行處理。在地下洞室開挖后，根據(jù)開挖面情況，采取的適當(dāng)?shù)呐R時支護(hù)方案，臨時支護(hù)不應(yīng)對永久支護(hù)產(chǎn)生不利影響。

3 施工管理措施

3.1 加強(qiáng)質(zhì)量管理

首先，開挖前需要做好技術(shù)交底工作，讓施工人人員能夠了解施工工序、工藝和質(zhì)量要求，嚴(yán)格遵循設(shè)計(jì)圖紙施工，施工時，施工人員不可擅自改變或取消工序，即使需要更改也需要得到技術(shù)部同意。其次，進(jìn)行洞室開挖工作時，需要保護(hù)包測量點(diǎn)以及相關(guān)的設(shè)備，定期檢查，保證測量精度和安全，鉆孔和爆破工作需要及時根據(jù)地質(zhì)條件來改變，保證開挖面[3]。最后，施工時需要做好質(zhì)控點(diǎn)的檢查記錄，定期或不定期的對爆破材料進(jìn)行抽檢實(shí)驗(yàn)，避免不合格品用于工程。

3.2 防治質(zhì)量通病

3.2.1 對于超前地質(zhì)預(yù)報(bào)、測量施工通病，需要加強(qiáng)監(jiān)測管理，做好超前地預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測。項(xiàng)目部也會配備專門檢測人員，并定期對人員進(jìn)行培訓(xùn)，豐富其專業(yè)知識，綜合利用各種手段來探測預(yù)報(bào)，取長補(bǔ)短，確保測量精度。對于高風(fēng)險(xiǎn)隧道以及特殊地段需要完善探測工作，并做好應(yīng)對措施。

3.2.2 對于光爆效果的防治。首先，根據(jù)圍巖性質(zhì)在制定爆破方案，并根據(jù)實(shí)際的爆破效果來優(yōu)化調(diào)整方案，使光爆效果能夠增強(qiáng)。其次，選擇有經(jīng)驗(yàn)的責(zé)任人對開挖范圍進(jìn)行劃分，并對開挖斷面重復(fù)測量，避免出錯，同時，開挖人員需要在主編做好鉆眼，提高光爆效果[4]。最后，及時分析超欠挖部位出現(xiàn)原因，并對鉆眼方向進(jìn)行調(diào)整，消除不良因素。

3.3 完善安全管理

3.3.1 做好危險(xiǎn)源的識別，完善控制措施，定期對作業(yè)人員進(jìn)行檢查，保證施工現(xiàn)場安全，維護(hù)好施工設(shè)備，對施工人員做好安全防護(hù)教育工作，確實(shí)施工道路、危險(xiǎn)品施工等安裝規(guī)范進(jìn)行，保證施工安全[5]。

3.3.2 建立安全管理機(jī)構(gòu)，選擇安全負(fù)責(zé)人，做好危險(xiǎn)預(yù)知防護(hù)活動，設(shè)置專門人員來養(yǎng)護(hù)道路，保證路況，爆破工作必須要嚴(yán)格遵循國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，相關(guān)人員在爆破時不可進(jìn)入警戒區(qū)，爆破人員也需要具有專業(yè)資格證書和豐富的經(jīng)驗(yàn)，保證爆破安全。

4 結(jié)語

對于地下廠房巖錨梁開挖支護(hù)施工而言，施工時要想保證洞內(nèi)安全，需要提高支護(hù)質(zhì)量，洞內(nèi)支護(hù)需要嚴(yán)格遵循施工規(guī)范開展施工工作，施工前，必須要科學(xué)制定施工方案，做好質(zhì)量和過程的管理，確保巖錨梁開挖支護(hù)施工質(zhì)量，同時，需要保證爆破安全，做好爆破工作，為開挖工作奠定基礎(chǔ)，并保證施工安全，做好施工現(xiàn)場的管理工作。

參考文獻(xiàn)：

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[2]董學(xué)元，馬豐云.錦屏一級水電站巖錨梁施工技術(shù)[J].隧道建設(shè)，2011（02）：93-97+103.

[3]賈惠艷.水電站地下廠房開挖支護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究[J].山西建筑，2007，033（020）：172-173.

[4]張晨.四川白鶴灘水電站地下廠房開挖施工組織設(shè)計(jì)[J].陜西水利，2018，No.213（04）：154-155.

[5]李冬冬.地下廠房巖錨梁巖壁圍巖與錨桿支護(hù)宏細(xì)觀特性研究[D].2019.