一、工程概况
老挝南公1水电站进厂交通洞总长870.9m，典型断面开挖尺寸为7.0m×6.25m（宽×高），城门洞型，进口底板高程185.00m，末端高程126.00m，隧洞底板平均坡度为：i=-6.7%。根据设计提供的洞轴线地质资料，交通洞沿线围岩为弱风化流纹岩、凝灰岩，单轴抗压强度80MPA-100MPA，属坚硬岩。围岩节理裂隙极少发育，Ⅱ-Ⅲ围岩占80%，围岩完整。
二、开挖质量改善
2.1提高开挖质量必要性
（1）厂房交通洞作为进入厂房的主要通道，担负着重要的交通运输任务，为了保证施工期及运行期洞室的安全，减少爆破振动对围岩的破坏影响，防止围岩发生变形，洞室掉块等现象发生，降低安全事故发生的几率，使隧洞安全稳定。开挖施工过程中提高爆破质量就显得尤为关键。
（2）考虑到隧洞开挖爆破质量对一次支护量的影响，如能够较好的控制交通洞开挖的质量，根据现场实际情况，在满足安全生产的前提下，可减少洞内一次支护量及永久衬砌量，可大大节省交通洞施工成本。
2.2提高开挖进度必要性
进厂交通洞是地下厂房、主变室等厂房洞室群的中部施工通道，交通洞的施工进度对整个地下洞室群的施工至关重要。而地下洞室开挖施工过程中灰尘较大，温度较高，施工环境较差，如果尽快的完成交通洞的开挖，与上部排风洞、出线洞等洞室进行贯通，可以形成自然的通风条件，大大改善厂房的施工条件。
2.3开挖施工方法
具体开挖施工方法为：利用工字钢钻孔平台人工持YT-28手风钻造孔，钻孔深2.6～2.8m，崩落孔距60～90cm，周边孔孔距50cm，装乳化炸药，周边设计线实施光面爆破，光爆孔内采用间隔装药方式，药卷直径25mm，药卷利用竹片固定，导爆索连接至孔外，非电毫秒雷管起爆。
每循环为10小时，每天可进行2.4个循环，每循环平均进尺2.5m，每天可进尺6.0m，受停电、一次喷锚支护影响，每月进尺150米。
经现场查看统计，周边半孔率大约在75%左右，整体平整度一般，局部存在超欠挖。最大超挖量达31cm。底板超挖较严重，平均超挖40cm。掏槽区域有时掏槽效果较差，时常要进行补炮工作。炸药单耗为1.64kg/m³，单耗药量偏大，施工成本较高。
2.4问题分析
1、周边半孔率较低主要与钻孔的精度和周边孔的装药结构及装药量有关
钻工的操作水平高低不一，有的钻工刚处于实习阶段，对手风钻的操作还不够熟练，在进行钻孔的过程中对周边孔孔向的掌握不到位，导致爆破后形成的半孔多为剪刀叉形状，再加上爆破后的掌子面参差不齐，钻工为了操作方便，随意更改开孔位置，就导致爆破后周边超欠挖严重，外观质量较差。
周边孔的装药结构为装Φ25mm乳化炸药，药卷用竹片固定，间隔装药，在孔底加一节底药，导爆索连接至孔外，非电毫秒雷管起爆。线装药量约为175g/m。这种装药结构药卷较集中，爆破后药卷区域没有半孔，多为小的坑槽，孔底区域岩石被炸烂。线装药量偏大，爆破后周边围岩有小的爆破裂隙，时常有掉块现象发生。
2、每循环进尺较低，主要与钻孔深度、掏槽孔布置、崩落孔角度有关
交通洞开挖断面尺寸为7.3m×6.4m（宽×高），宽度较大，有足够的手风钻操作空间，而掏槽孔孔深只有2.8m，每循环进尺只有2.5m左右，造成了单耗药量偏大，施工成本增大。
主掏槽孔间距较大，深度较浅，导致主掏槽孔孔底间距较大（约为70cm），掏槽效果差。而辅掏孔及崩落空钻孔角度不合理，炮孔底部抵抗线较大，影响爆破效果，时长会发生局部区域岩石没有爆落，需要进行补炮工作，增加了循环时间，影响了外观质量，还易发生安全事故。
3、底板超挖主要由于底板位置较低，钻工需要俯身使用手风钻造孔，造孔难度较大，个别钻工责任心较差，站着进行钻孔，导致底板超挖严重。
2.5 改进措施
1、测量放线控制
测量首先将掌子面轮廓线、顶拱线、拱角线、底板线及坡度线划出，按规定的孔距将周边孔每个孔位精确放样，在每个孔位上标出超欠挖量，以便于钻工根据超欠挖量进行开钻位置的重新调整。为保证钻工了解钻孔的方向，对每个周边孔在掌子面后方再放出相应的后视孔位位置及超欠。钻工根据前后两个孔的位置，两点一线从而确定钻孔的方向。在完成一个周边孔的钻孔后插入标杆，钻工也可根据标杆调整钻孔方向，保证相邻周边孔平行。再在掌子面上放出主掏孔的间距线，在掌子面后方两侧边墙上放出后视线，两线一面从而确定掏槽孔的角度。
2、实行钻工定点定位
掏槽孔的布置及角度效果决定每个循环的进尺，而周边孔的方向决定洞室爆破成型的质量。由于钻工水平参差不齐，交通洞实行定点定位方式来解决。对掏槽孔钻孔有经验心得的钻工负责掏槽孔的钻孔，手风钻操作娴熟，有责任心的钻工负责周边孔的钻孔，水平较差的钻工负责崩落空及底板孔等不关键部位的钻孔，合理分工。
3、改变周边孔的装药结构及装药量
将周边孔Φ25mm药卷等分成两小节，均匀布置在竹片上，避免了药量集中对围岩产生破坏，遇到地质情况较差的洞段或构造带区域将乳化药卷等分成三节，最大程度的减小爆破对破碎围岩的损害。取消周边孔底孔的一节药卷，将周边孔的线装药量调整不大于150g/m，周边孔间距调整为不大于45cm，并根据围岩情况进行实时调整。
4、重新调整爆破参数
由于爆破掏槽效果不理想，进尺较短，于是重新进行了爆破设计，调整爆破参数。经过调整改进后爆破设计将主掏槽孔的间距由以前的50cm缩小至35cm，同时增加一排崩落孔。
调整后的掏槽孔孔深最大3.4m，周边孔孔深3.2m，崩落孔角度按设计参数控制，使得每排炮孔的抵抗线大小均匀。爆破掏槽效果明显好转，爆破单循环进尺由原来的2.5m提高至3.2m。
5、发明底板超挖控制装置
交通洞进行造孔作业时，在工字钢台车底部放置一根Φ48钢管，通过测量放线将钢管放样至底板高程处，再焊制一个简易钢筋爬梯，将爬梯一段搭设在钢管上，造孔过程中手风钻气腿蹬在爬梯横杆上，水平进行钻孔。通过这种方法，一来可以精确的控制底板孔造孔位置，二来钻工进行底板孔造孔时也非常容易，从而将底板的超挖减少至最小，交通洞工作面底板平均超挖量约15cm。
图1 底板开挖俯视图
三、总结
经过各项施工参数及施工方法的重新调整，交通洞爆破成型效果得到了很大的提高，K0+300~K0+750段平均半孔率达到93%以上，爆破后洞室围岩完整稳定。炸药单耗0.26kg/m³，大大降低了施工成本。循环进尺也得到了提升，连续三个月月进尺达到200m以上，最大月进尺215m。在质量、进度及安全各个方面都取得了优异的成绩。
论文作者:田拓
论文发表刊物:《基层建设》2019年第11期
论文发表时间:2019/8/13
标签：钻工论文; 钻孔论文; 进尺论文; 底板论文; 围岩论文; 药量论文; 风钻论文; 《基层建设》2019年第11期论文;