柳洪电站压力管道上斜段开挖施工技术__集群智慧

发布时间：2022-10-05 10:12 热度：

　　摘要柳洪电站压力管道上斜段是整个工程的难点项目，斜井开挖的质量和工期制约着后续工程的施工。通过采用上下两个工作面向中间掘进的方式开挖导井，再从上往下扩挖斜井的施工方案，不但提前了工期，而且降低了成本。
　　关键字斜井导井钻爆设计扩挖
　　    1工程概况
　　柳洪水电站位于四川省凉山彝族自治州美姑县柳洪区境内，金沙江支流美姑河下游尔其至柳洪沟口河段。为美姑河自上而下第四个梯级、为首期开发工程，该电站为低坝引水式，闸高26.5m，调节库容51.4万m3，总装机容量180MW。整个工程由首部枢纽、引水系统、地下厂房系统等水工建筑物组成。
　　    压力管道段位于调压室下游，由蝶阀室和压力管道组成。本标段压力管道全长335.25m，其中上平段长120m、上斜段长185.25m，中平段30米，压力管道开挖直径为Φ5.0m，衬砌厚度为0.6米，上斜段的角度为50°（见图1）。

　　    压力管道上斜段为志留系龙马溪组下段（S111）深灰色页岩夹砂质岩层组成，地层产状SN/W∠10°-15°，缓倾山内。上斜段上部由于埋深较浅，围岩条件较差，属Ⅲ类偏差，局部Ⅳ类围岩。施工中易出现顶拱塌落，须加强支护。
　　    2斜井开挖施工技术
　　    压力管道上斜段采取先导井后扩挖方式进行。采用上、下两个工作面同时向中间掘进的方式开挖导井。上游开挖采取手风钻钻爆，出渣采用卷扬机提升料斗系统来完成；下游开挖采取人工钻爆，自然溜渣。
　　2.1确定合适的导井位置及形状
　　目前国内导井形状多采取圆形或矩形，且多分布在大井的中部或下部。经多次分析结合本工程实际情况将导井布置在斜井的上部，形状近似椭圆（见图3）有如下优点：
　　a：由于围岩较差,因此将导井布置在上部，使导井开挖与支护同斜井结合起来。顶部采取一次成型，避免两次支护，减少临时支护工程量；
　　b：扩挖作业时工作面大，提高了钻爆效率；
　　c：斜井地下水丰富,近似椭圆有利于下游导井排水。
　　    2.2合理的钻爆设计有利于提高效率
　　    2.2.1选用合理的掏槽形式
　　    斜井爆破是一个临空面，周边夹制情况下进行的。为减少周边对炮孔爆破的夹制，充分破碎岩石，则在导井适当部位布置掏槽孔。因此，掏槽效果好坏是斜井爆破成败的关键。
　　    试验表明：直孔掏槽对钻孔质量要求高，作业面上炮孔数量增加5%∼10%，效果并不理想；而楔形掏槽对钻孔的精度要求较低，炮孔利用率高。针对下游导井开挖仅能布置一部手风钻的情况，采用楔形掏槽方式减少钻孔数量、缩短工期（见图2）。
　　2.2.2设计合理的装药结构和正确的起爆顺序
　　（1）导井开挖钻爆参数
　　上游导井采用人工给料斗装渣，卷扬机提升的方式出渣。为此采用较高的炸药单耗进行爆破，使岩石得到充分破碎，利于装渣和加快掘进速度。且体布置见图2、图3及表1。下游面采取爆破后自然溜渣方式，爆破岩石块度较上游可大些，炸药单耗相对低些。
　　为使导井的纵向开挖达到设计坡度值，减少超欠挖，钻爆作业时针对各炮孔的深度、方向、间排距进行严格控制。并根据不同围岩多次调整原钻爆设计参数。
　　    
　　表1导井上游面楔形掏槽设计爆破参数
　　炮孔    孔深
　　m    段别    孔数    药卷    单孔药量    单响药量    说明
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