雅砻江两河口水电站导流洞开挖施工技术

雅砻江两河口水电站导流洞开挖施工技术

陈怀均

（葛洲坝集团第二工程有限公司，四川，成都 610091）

陈科全

（葛洲坝集团第一工程有限公司，湖北，宜昌 443002）

摘要：雅砻江两河口水电站导流洞开挖施工中通过抓好各个环节的施工组织管

理，施工中统筹安排、服从协调，进行科学的设计和组织管理，精心组织精心施

工创造了“平面多工序、立体多层次”的工程施工条件，达到高效组织施工作业、

合理规划工程施工分层、优选科学合理的施工程序及施工方法，保证了施工质量、

施工强度和施工进度的实现。

关键词：岩体质量、地质特征、断面围岩、施工技术

1 工程概述

雅砻江两河口水电站初期导流洞，即1#、2#导流洞，均布置于雅砻江右岸，

平面上呈双弯道，尾部直段与尾水洞结合。1#导流洞长约1724.653m ，进口高程

2600m ，出口高程2584m ，导流洞纵坡1.34%，于桩号1+200.000m后与尾水洞

结合，结合段长约524.653m ，结合段为平坡；2#导流洞长约1983.428mm ，进口

高程2600m ，出口高程2584m ，导流洞纵坡为1.31%，于桩号1+270.000m后与

尾水洞结合，结合段长约713.428 m，结合段为平坡。

1#和2#导流洞洞身段洞挖为城门洞型，净断面尺寸为12m×14m （宽×高），

为与尾水隧洞结合段净断面尺寸为12m×15m （宽×高），洞身采用钢筋混凝土衬

砌，

2 工程地质情况

1#导流洞上覆岩体最大厚度约240m ，最大水平埋深约290m ，0+169.56～

0+184.56m竖井闸室段及1+368m附近阿农沟段上覆岩体厚度分别为120m 、80m 。

2#导流洞上覆岩体最大厚度约300m ，最大水平埋深约350m ，0+229.56～

0+244.56m竖井段及1+505m附近阿农沟段上覆岩体厚度分别为165m 、120m 。

隧洞沿线微风化～新鲜T 3lh 1（5）－①、T 3lh 2（2）－①变质砂岩、变质粉砂岩及T 3lh 2（1）、T 3lh 2（3）变质砂岩、板岩，岩石坚硬，中厚层～互层状结构为主，岩体较完

1整，嵌合紧密，透水性微弱，为Ⅲ1类围岩，围岩基本稳定。微风化－新鲜T 3lh

（2）、T 3lh 1（3）、T 3lh 1（4）、T 3lh 2（4）、T 3lh 2（5）变质砂岩、板岩，岩石较坚硬，中厚层状～镶嵌结构为主，岩体完整性总体较差，但嵌合较紧密，透水性弱，围岩类别为Ⅲ与②、⑥-1、④组裂隙构成不利的楔形体，其2类，围岩局部稳定性较差。①

交棱线中陡倾墙外且与边墙呈大角度相交，对边墙的局部稳定不利；顶拱局部稳定主要受②、⑥-1组中缓倾裂隙影响较大，可构成顶拱“人”字型局部塌落。

隧洞沿线f 1、f 8系列、f 9、f 10、f 11、f 12、f 4、f 13、f 14、f 27、f 28等断层及绢云母板岩夹层，尤其是f 25、f 3、f 8系列、f 4、f 28等断层由多条次级错动带组成，破碎带宽度大，岩体完整性差，为Ⅴ类围岩，围岩极不稳定。Ⅳ、Ⅴ类围岩自稳能力差，施工中应控制爆破，及时加强支护。

进口竖井闸室位于Ⅲ2类围岩内，具备成井条件，但高边墙与端墙存在与进口洞脸边坡、上游侧坡类似的不利结构面组合，存在块体崩滑破坏的可能，施工中适时加强锚固。

3 导流洞开挖主要施工技术

3.1施工工艺流程

隧道开挖施工工艺流程，见图1-1。

3.2测量放样

导线控制网测量、施工测量采用TCR802全站仪及LeicaTPS1200全站仪进行。测量作业由专业人员实施，每个循环钻孔前进行设计规格线测量放样，并检查上一循环超欠挖情况，检测结果及时向现场施工技术人员进行交底；断面测量滞后开挖面10～15m ，按5m 间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。

放样内容包括隧洞中心线和顶拱中心线、底板高程、掌子面桩号（每隔5m 在隧洞内侧打一条桩号线）、设计轮廓线、两侧腰线或腰线平行线、并按钻爆图破设计要求在掌子面放出炮孔孔位。

3.3钻孔

首先由熟练的台车技工和风钻手严格按照掌子面标定的孔位进行钻孔作业。造孔前先根据拱顶中心线和两侧腰线调整钻杆方向和角度，经检查确认无误后方可开孔。

各钻手分区分部位定人定位施钻，熟练的操作手负责掏槽孔和周边孔。钻孔过程中要保证各炮孔相互平行，不随意改变小臂方向和角度，掏槽孔和周边孔严格按照掌子面上所标孔位开孔施钻，崩落孔孔位偏差不大于5cm ，崩落孔和周边孔要求孔底落在同一平面上。炮孔造完以后，由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查，对不符合要求的钻孔重新造孔。

3.4装药爆破

爆破方式采用中间掏槽、周边光面爆破。在钻孔工序开始时，按照爆破设计要求提前进行光爆药卷的加工、炮孔堵塞物加工成型（把沙灌入塑料袋并绑扎好）、各种规格药卷以及各种段别雷管的准备。

炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞、和引爆线路的联接，由经考核合格的炮工，严格按监理人批准的钻爆设计成果进行施作。炮孔验收合格后，由持有“爆破证”的专业炮工按操作规程进行装药。装药过程中，按

照爆破设计要求严格控制炮孔装药量。

装药结束后，爆破员按照设计要求用黄泥等柔性材料对炮孔进行堵塞，并用炮棍轻轻捣实。爆破员根据爆破设计要求联结起爆网络。爆破网络应处于松驰状态，不能拉得太紧，使其有一定的拉伸余地。联网结束后，爆破工程师对整个网络进行复核，逐孔检查，避免漏装漏联。

爆破过程中，爆轰波由掌子面向洞口迅速传播，未被及时发现的危石碎块很可能受振动而垮落。因此，起爆前所有施工人员要远离洞口，施工机械、设备作好安全防护，并预警三次。当第三次预警结束，爆破队长在确认各项准备工作完毕、人员远离警戒区、施工设备做好安全防护后，发出起爆命令起爆。

在烟尘消散后，爆破队长进入掌子面进行爆后检查，发现拒爆现象及时处理。待确认工作面安全后，解除警戒，开始下道工序施工。

3.5 光面爆破控制

残留炮孔在开挖轮廓面上均匀分布；完整岩石炮孔痕迹保存率在80%以上，较完整和完整性差的岩石炮孔痕迹保存率不少于50%，较破碎和破碎岩石炮孔痕迹保存率不少于20%；相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值不大于10cm ；相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙；

3.6隧洞通风与安全处理

通风散烟后，采用反铲站在渣堆上对顶拱和掌子面上的松动危石和岩块进行撬挖清除。钻孔前由人工站在台车服务平台上手持钢钎敲帮问顶，撬挖排除松动岩块，确保钻孔安全。

钻孔完成后采用人工对掌子面进行清理，清除由于凿岩造成的松动围岩，以确保装药安全。施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。

3.7隧洞出渣

爆破安全处理后，采用2.3m 3侧翻装载机出渣装15T 自卸汽车，运至右岸上游存弃渣场。出渣完毕后，采用反铲对掌子面进行撬挖，把松动岩石处理干净，最后将底部浮渣清除干净，以利下一个循环造孔。

3.7隧洞支护

针对不同的地质情况，通过采用挂钢筋网、喷射混凝土、安装锚杆及预应力锚索等多种支护方式。此外，对于局部不良地质地段，采用锚筋束、钢支撑或管棚等进行临时支护。段预应力锚索采用1860Mpa 高强低松弛无粘结和有粘结预应力钢绞线，设计张拉吨位分别为1000kN 、1500kN 、2000kN ，设计最大深度40m 。 4结束语

岩石走向、倾向、倾角“三要素”组成岩石产状。选用适宜的开挖方式与安全支护措施是确保安全、经济的关键。 隧洞开挖施工方法由岩体质量、洞室断面的大小等因素决定，不同围岩类别的、断面大小的洞室开挖方法不一样。

随着社会的进步，经济的快速发展，特别是改革开放以来，我国水利水电施工技术发生了翻天覆地的变化，水利水电施工技术和机械化程度也随着时代的步伐不断的提高和发展。

对于小断面围岩较好的情况，一般选用全断面开挖；对于中小断面的围岩差的洞室采用短台阶法开挖；大断面较好围岩长台阶、分层分部开挖；大断面较差围岩超前导洞法或者留核心土法施工。对于不同围岩条件开挖时，采用喷混凝土、挂网锚喷、超前锚固、管棚、钢支撑等措施进行加固围岩。

作者简介：

1、陈怀均，1962，男，湖北宜昌，本科，国家注册安全工程师，中国葛洲坝集团二公司四川省甘孜州雅江县葛洲坝集团二公司两河口项目部质保部部长，长期从事公路和大中型地下水电站建设质量安全管理。

联系电话号码：[1**********]，QQ ：865424439

2、陈科全，1988，男，湖北宜昌，本科，技术员，中国葛洲坝集团一公司 柬埔寨达岱河水电站项目部试验室，主要从事水利水电工程混凝土和土石方试验及施工技术