中国葛洲坝集团国际工程有限公司 北京 100022
摘要 在缅甸密松其培电源电站引水洞施工中,一方面采用短进尺、弱爆破,减少对围岩的扰动,控制超欠挖工程量,爆破后岩壁面平整、无裂缝;另一方面,根据现场开挖中遇到的断层、渗水、岩爆等特殊地质条件,进口等特殊地段,采用了有效的施工措施。此两方面,均对保证施工安全和质量、加快施工进度、节约施工成本,有一定的借鉴作用。
关键词 电源电站;引水洞;开挖技术
Abstract In the construction of headrace of Myitson & Chipwi Power Station in Myanmar, the methods of short segment,weak blasting reduce the disturbance to the surrounding rock and control the amount of over-excavation and under-excavation. After blasting, the rock surface is flat and no crack.On the other hand, according to the encountered special geological conditions such as faults, seepage, rockbursts, and special sections such as imports, the effective construction measures are adopted. These aspects have a reference effect in guaranteeing construction safety and quality, accelerating construction progress,saving construction costs.
Keywords Power station,Headrace tunnel,Excavation technology
1工程概况
缅甸密松其培电源电站为引水式水电站,工程由重力式大坝、发电引水系统和电站厂房等组成。大坝正常蓄水位740m,最大坝高47.5m,坝址多年平均流量40.1m3/s,电站装机容量99MW。
引水洞布置在其培河左岸,洞长约11.22km,进洞段为城门洞型,进洞后为马蹄形。马蹄形断面尺寸4.15m×3.90m~5.3m×5.2m(高×宽)。洞线沿途地表植被茂密,基岩为前寒武系花岗片麻岩(Gn),地表局部覆盖残坡积粉质粘土夹风化块石及砂、崩积块石,洞身主要为Ⅱ类围岩。
3隧洞钻爆开挖
洞挖每个循环施工程序见流程图4。
图4洞挖循环流程图
钻孔:配4-5台YTP-27汽腿式手风钻,钻孔过程中保证各炮孔相互平行,崩落孔孔位偏差不得大于5cm,并和周边孔孔底落在同一平面上。
装药爆破:爆破孔采用连续装药,非电雷管分段起爆,单响药量不超过15kg,堵塞长度50cm;周边孔为不耦合间隔装药的光面爆破,导爆索串接,线装药密度160g/m,堵塞长度50cm;底板为不留保护层的水平光爆,线装药300g/m,堵塞长度60cm。
出碴:1台ZL30装载机装料,3台5t自卸汽车运输至渣场。
安全处理:出碴完毕后,对掌子面进行撬挖,用冲击锤把松动岩块处理干净,最后将底部浮碴清除,为下一个循环造孔创造条件。
4地质缺陷部位的开挖
4.1进口段开挖
进洞段由于靠近大冲沟,地质条件交差,开挖进洞前先进行洞脸边坡支护,增设洞口锁口锚杆,确保洞口边坡的稳定。隧洞进洞10m段采用弱爆破、短进尺、强支撑的施工方法,确保洞口成型质量。强支撑采用钢拱架。
钢拱架制作:采用Ⅰ16的工字钢,通过10mm的钢板螺栓连接;
钢拱架安装:用L=1.5m@1m的插筋(入岩深度为1.0m),梅花形布置在钢拱架的两侧,与钢拱架焊接连接;拱架内侧沿洞周方向焊接φ25mm@1.5m的纵向钢筋,确保拱架支撑稳定;拱架面层焊接φ6.5mm@20cm钢筋网,防止岩面出现掉块;钢拱架榀间间距为0.70m,局部未与岩面接触部位,增设Ⅰ16的工字钢,使岩面与钢拱架充分受力。具体见下图(单位:m)。
图5进口段钢拱架支护图
4.2 桩号Y+1108.70处断层、渗水处理
在引水隧洞开挖到桩号Y+1108.70时发现,与洞轴线夹角75°的方向存在断层,宽度约为10~25cm,并且在顶拱位置有大量的渗水,为了保证施工安全,开挖完成后对该部位采用以下处理措施:
(1)断层内布置φ56的PVC管,将顶拱渗水引至排水沟;
(2)在断层两侧不大于50cm的位置,布置两排φ25@100cm、L=3m的加强锚杆,钻孔方向穿过断层;
(3)沿断层方向两侧2m的范围布置φ8@20cm的钢筋网,喷δ=10cm的C25混凝土进行封闭。
4.3爆破振动及超欠挖控制
周边孔均在设计轮廓线上开孔,钻孔略向外倾斜2~3°,各钻孔之间保持平行,孔底落在同一平面上;在进行渐变段和弯段开挖时适当缩短钻孔深度,对变线段和弧线段和地质弱面采用密孔、浅孔,短循环掘进,减小终孔偏差,将光爆岩面误差控制在允许范围内。此外,对地质软弱面和重要部位周边设置减振孔,再实施弱爆破开挖。
4.4岩爆部位开挖
1号施工支洞及其主洞控制段Y+1693.0~Y+1707m范围内顶拱出现薄层剥落等岩爆现象,处理措施如下:
(1)调整爆破参数,减少对围岩的扰动,同时打设部分径向孔。
(2)爆破完成后, 在距掌子面30m内洒水。
(3)开挖后及时清除松动岩块,为防止滞后型岩爆的发生,采取径向锚杆、素喷5 cm 厚混凝土临时支护;坡坏较广的区域,采取25mm,L=3.0m径向锚杆、6.5mm@20×20cm钢筋网、喷5~10cm混凝土支护。
5结语
水利工程中,长距离引水洞施工经常受地形地质、地下水、超欠挖计量的影响,施工进度较慢,通常成为制约整个工程工期的关键线路,一方面,如何尽可能减轻爆破对围岩的扰动、控制超欠挖以节约支护工程量和时间,短进尺、弱爆破成了钻爆法中最有效的方式。另一方面,熟悉各种地质缺陷的处理技术,针对现场情况及时对症下药,也加快了整个隧洞的施工进度。
在缅甸密松其培电源电站引水洞施工中,采用短进尺、弱爆破,2.5m一个循环,岩周采用光面控制爆破,减少了对围岩的扰动,控制了超欠挖工程量,爆破后的岩壁面平整,光爆孔炮孔留痕率90%以上,孔壁基本无裂缝;同时,根据现场围岩类型及开挖中遇到的断层、渗水、岩爆等特殊地质条件,进口等特殊地段,采用了有效的施工措施。此两方面,均对保证施工安全和质量、加快施工进度、节约施工成本,有一定的借鉴作用。
参考文献:
[1]曾伟.南水北调兴隆水利枢纽围堰防渗墙工程塑性混凝土配合比设计试验研究[J].陕西水利,2014(06):136-137.
[2]张军.防渗墙塑性混凝土配合比设计试验研究[J].甘肃农业,2011(06):83-84.
作者简介:张军,男,生于1982年8月,中共党员,湖北宜昌人,昆明理工大学本科毕业,水利水电工程专业,现工作于葛洲坝集团国际工程有限公司。
论文作者:张军
论文发表刊物:《防护工程》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/17
标签:围岩论文; 断层论文; 钻孔论文; 地质论文; 进尺论文; 缅甸论文; 电站论文; 《防护工程》2018年第16期论文;