摘要：要充分发挥水利工程地下洞室开挖施工的经济效益，就必须在施工进度和施工工艺上面下功夫，因此必须探索讨多种开挖技术和相关技术措施，进一步降低施工成本，提高生产进度，实现资源合理配置的需要，确保施工质量和工期。
关键词：测量放样钻孔；装药爆破；通风散烟
水利工程地下洞室开挖施工前根据设计图纸标明的结构断面尺寸及相关技术、水文及地质资料，结合工程实际情况及类似工程的施工经验和方法，选择合理可行安全的开挖方式，有利于工程的施工进度保证和资源的协调配置，确保工程在安全的环境下保质保量的按照合同工期完成施工任务；可靠有序的施工和技术先进的工艺不仅满足工期，也可以对新型工艺加以推广和实践，存而全面、安全有序的施工可以降低施工的成本和工程的风险，进一步提高了施工生产的效率，使工程资源得到了合理的安排和资源的配置，避免了因窝工及工程施工工艺安排不合理化，导致资源浪费，施工成本增大，经济效益不理想。
1、工程概况
天池抽水蓄能电站位于河南省南阳市南召县马市坪乡境内，下水库区经马市坪至南召县城公路里程为33km。电站由上水库、输水系统、地下厂房系统、下水库及地面开关站等建筑物组成。地下厂房内安装4台单机容量为300MW的混流可逆式水泵水轮电动发电机组，总装机容量1200MW，上水库和下水库大坝均为钢筋混凝土面板堆石坝。上水库混凝土面板堆石坝最大坝高118.40m，正常蓄水位为1062.1000m，相应库容1405万m3，死水位为1020.000m，相应库容200万m3，调节库容1205万m3。下水库混凝土面板堆石坝最大坝高100.60m，正常蓄水位为537.500m，相应库容1634万m3，死水位为510.000m，相应库容431万m3，调节库容1203万m3。本工程属一等大⑴型工程，主要永久性建筑物按1级建筑物设计，次要永久性建筑物按3级建筑物设计。
2、质量管理措施
2.1 质量管理控制措施
2.1.1 明挖质量管理保证措施
⑴ 施工中严格按国家测绘标准和本工程精度要求进行施工测量，及时、准确测放出施工设计的开挖轮廓线。
⑵ 在边坡和建筑物基础开挖过程中均采用控制爆破技术，石方开挖前先进行爆破试验，在获得较理想的爆破参数的基础上，严格按照确定的爆破参数进行施工。
⑶ 预裂爆破孔斜度要严格控制，采用支架式造孔时，要安装样架导向。主爆破孔施工，也需严格控制倾角和孔深，确保爆破质量达到预期要求。
⑷ 开挖到位的基础表面因预裂造孔设备限制留下的小台阶采用风镐凿除，因爆破震松（裂）的岩石，反坡、倒悬坡、陡坎尖角等全部清除。结构面上的泥土、锈斑、钙膜等均清洗干净，断层、裂隙、软弱夹层均清除到施工图纸规定的深度。
2.1.2 地下洞室开挖工程质量控制措施
⑴ 在地下洞室开挖施工前，由总工程师和工程技术部组织地下洞室开挖施工技术人员熟悉相关的施工图纸、施工规范和质量标准。并及时编制地下洞室开挖施工措施计划（包括质量控制措施）、钻孔和爆破作业计划，报送监理人审批。
⑵ 开挖前，会同监理人进行地下洞室测量放样成果的检查，并对地下洞室洞口边坡的安全清理质量进行检查和验收。
⑶ 对地下洞室的爆破，进行专门的钻孔爆破设计，根据钻孔爆破设计进行爆破材料的试验和选用，钻孔爆破设计内容包括掏槽方式、炮孔布置以及炮孔的深度和角度、装药量和装药结构以及炮孔堵塞方式、起爆方法、顺序和爆破图，报送监理审批后方可实施。
2.2 岩壁梁开挖及锚杆质量控制
岩壁吊车梁部位的开挖及锚杆施工是地下厂房施工的难点和重点。
岩壁吊车梁位于厂房第Ⅱ层范围内，为保证岩壁吊车梁岩台成型，采用控制爆破技术、预留保护层的开挖方式，开挖前精心进行爆破设计与试验，爆破试验位置选择在副厂房下游边墙岩台。通过爆破试验，优化爆破参数，优化爆破设计，改善爆破效果，为爆破施工提供最优的爆破参数，以满足岩锚梁开挖要求。保护层与中部槽挖采取预裂爆破分开，中部先行槽开挖宽度17m，用液压钻垂直钻孔梯段爆破，超前两侧保护层开挖约20～30m。保护层厚度初拟2.10m，分为三区依次进行开挖，采用浅孔多循环爆破推进。开挖分区见下图：
⑴ 在进行中槽梯段开挖时，先进行两侧施工预裂。在保护层Ⅰ开挖时，对边墙采取潜孔钻预裂爆破。进行保护层Ⅱ开挖时，先预裂爆破形成边线至第Ⅲ层顶板。同时对保护层Ⅲ边墙进行垂直光爆造孔，为防止在保护层Ⅱ爆破时对先施工的保护层Ⅲ垂直光爆孔造成影响并塌孔，在保护层Ⅲ垂直光爆孔内插入φ40PVC管进行保护。
⑵ 岩壁吊车梁的保护层开挖爆破按爆破振动试验确定的爆破参数严格控制外侧直墙垂直钻爆的单响药量，钻孔时保证直墙面预裂孔垂直，孔与孔之间平行，钻孔孔位偏差±20mm，钻孔角度偏差±3°，钻孔超深20mm。岩台三角体采用双面光爆的方法进行开挖，上直墙面及斜面预裂钻孔间距25～30cm，钻孔深度及角度用测量仪器严格控制。
⑶ 保护层Ⅲ区开挖钻爆采用手风钻和气腿钻造孔，在钻设岩台垂直预裂孔和斜面预裂孔时，为使钻孔准确，采用1.5寸钢管架设样架，架子设两根站杆、两根横杆及两根纵向钢管，钢管之间用扣件或点焊进行连接，架子内设一排2寸的导向钢管，手风钻钻杆要求从导向钢管内穿过后打孔，导向钢管的间距以孔距进行控制。
⑷ 岩壁面开挖完成后，立即开展锚杆施工，岩壁吊车梁的深孔、受力锚杆布孔应根据超挖情况重新计算，并用全站仪准确测量定位。锚杆采用凿岩台车造孔，锚杆孔空位偏差、角度偏差、孔深偏差必须符合要求。锚杆安装之前，对厂房Ⅲ层轮廓线、中槽开挖边线进行预裂爆破，中槽提前爆松，以减小Ⅲ层开挖对岩壁吊车梁锚杆的扰动。
⑸ 对厂房第Ⅱ层以下，以及母线洞开挖均采取合理的控制爆破手段，控制最大单响药量，加强爆破震动监测，以防止爆破振动损伤围岩及岩壁梁混凝土。
⑹ 岩壁吊车梁的模板在开挖作业时不拆除，必要时在模板外侧采用废弃胶带或轮胎等进行保护，防止飞石损伤混凝土表面。
2.3 岔洞及支洞交叉部位开挖质量控制
本合同工程地下洞室之间存在立体交叉，部分洞室立体交叉部位的岩层厚度较薄。施工前需编制立体交叉处的隧洞开挖方案及措施，报监理人审批。开挖过程中加强监测及数据反馈，以便确定后续开挖方案。
在进入岔支洞开挖前安排测量人员对洞内导线进行复测，确认满足测量精度控制要求后方可进行现场放样。对于开挖体型复杂的部位（引水岔管段）采取加密点位的方式进行设计轮廓线的施工放样，给出周边孔及掏槽孔的钻孔方向线，并向当班钻工进行现场测量放样交底。
岔支洞处采用锁口、超前支护，短进尺、弱爆破等措施控制爆破进尺及单响药量，保证岔支洞出威严的稳定。
当立体交叉的隧洞间岩体厚度小于洞室直径（或其它最大尺寸）的1.5 倍而大于1倍时，采取控制爆破措施。当立体交叉的隧洞间岩体厚度小于大洞室直径（或其它最大尺寸）的1倍时，除采取控制爆破措施外，同时考虑隧洞交叉处结构加强支护、加强衬砌等措施，保证爆破质点振动速度满足规范要求。
3结语
通过对以上每个关键工序的严格施工和安全管理，了解施工过程中的每一个重要环节，提出更加完善的技术和方法，使地下洞室开挖施工管理不断走向深化。
参考文献：
[1]李越，范萍，赵龙飞.泸定水电站3号泄洪洞出洞开挖支护[J]. 水力发电. 2011（05），
[2]王雯雯.小湾水电站工程地下洞室开挖方法小结2009.35.
论文作者:闵志成
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/21
标签：钻孔论文; 保护层论文; 岩壁论文; 地下论文; 工程论文; 措施论文; 库容论文; 《建筑模拟》2018年第2期论文;