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[摘 要]湖北堵河潘口水电站引水隧洞斜井落差大、坡度陡，采用常规一次钻爆的开挖方法无法较好的保证施工隧洞的开挖面轮廓形状，容易造成较多的超挖；斜井段采用反导井法施工可以有效的形成较好的临空面，可以较好地控制好开挖面形状，避免产生较大的石方洞挖超挖量，同时保证了工程施工质量。
[关键词]引水隧洞 斜井段 反导井 施工方法 研究
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0137-01
1 研究背景
潘口水电站引水隧洞斜井段主要有1#引水隧洞斜井、2#引水隧洞斜井，分别位于施工支洞上游56.326m处和22.991m处，主要由半径为30m，夹角 49.885°的上下弯段及仰角为50°斜段组成。其中1#引水隧洞单长44.023m、2#引水隧洞单长44.237m。开挖高差分别为33.80m、33.75m，开挖洞径为10.9m。该施工部位地形复杂，斜井坡面较陡，施工部位狭窄，不能快速出渣，施工机械无法充分发挥作用。需投入大量人力、物力，引水隧洞开挖主要采用导井施工法进行引水隧洞斜井段的开挖。1#、2#引水隧洞围岩类别均为Ⅲ类岩体，为加里东期灰绿色绿泥钠长片岩岩组。岩层产状：320°～330°/NE∠40°～55°，其走向与洞轴线的夹角进口段为40°～50°，洞身段近正交，出口段为32°。仅有F10断层通过隧洞，微切层，破碎带宽度0.1～0.2m，由原岩碎屑充填，未胶结。发育3组节理，产状分别为：280°～290°/SW∠40°～60°；345°～355°/SW∠40°～60°；60°～70°/SW∠40°～70°，节理延伸长度较小，一般呈闭合状，少量充泥质物。斜井段采用恰当的施工方法，可以在保证施工质量、安全的情况下，满足工程项目整体施工进度的要求。
2 施工布置
2.1 风、水、电
全部用引水隧洞下平段施工的现有钻孔设备及通风、照明线路布置。
2.2 施工道路布置
施工道路主要是出渣及设备的运输交通，采用引水隧洞开挖施工道路。
3 施工方案
斜井段导井开挖采用手风钻自下而上进行钻孔爆破形成直径2.0m的导井，再自下而上施工φ3.8m的反导井作为溜渣井。导井开挖石渣溜至引水隧洞下平洞，用装载机和反铲装入15t自卸汽车运出。施工程序：先将引水隧洞下平段延伸至下弯段一定尺寸后，开始进行斜井段导井的爆破开挖施工，为了对下道施工工序提供方便，第一次开挖石渣先不出。下一段钻爆前先在已形成的导井两侧打50cm的锚杆（外漏20cm）挂活动爬梯及搭设施工平台方便施工人员进行施工。然后用钢管套接在洞内布设的地锚上搭设施工平台进行第二次爆破开挖，将开挖时的石碴，经导井落入井底，由井底水平通道运出洞外至渣场，以减轻出碴运输的工作量。出渣完毕后进行下一段的钻爆开挖。自下而上采用留碴蹬碴作业，逐层上挖，依次类推直至完成到导井短的施工。为了保证施工安全，每次爆破开挖的长度不超过2.5米。斜井坡度较陡，开挖石渣容易堵井；须严格控制开挖厚度及石渣块径，如发生堵井必须及时处理。
4 洞挖施工工艺
4.1 造孔
采用手风钻进行造孔，按分层尺寸掘进，设计轮廓线上光面爆破。孔间间距偏差不大于5cm，掏槽孔孔位偏差不大于5cm，其它爆破孔孔位偏差不大于10cm。
4.2 装药、爆破
装药在钻孔平台上实施，掏槽孔及主爆孔药径均为32mm，周边光爆孔药径25mm。用潮湿的黄土堵孔，非电雷管毫秒微差起爆。
4.3 出渣
出渣采用装载机配合反铲进行，采用15t自卸汽车运渣至投标文件要求的弃渣场。
4.4 危石及欠挖处理
危石及欠挖处理以人工撬挖为主，欠挖较大的采用手风钻造孔爆除。
单循环施工顺序：施工准备→测量放线→手风钻造孔→清孔、验孔→装药联网、警戒爆破→通风排烟→处理危石→锚喷支护→装渣、出渣。
5 质量和安全保证措施
5.1 质量保证措施
要加强职工教育和培训，不断提高全员施工质量意识。制定切实可行的质量计划，实行内部工程质量“三检制”和质量责任“可追溯”制度，加强对施工质量的过程控制。原材料的采购保管应严格把关，检验不合格不得入、出库。为保证洞室轮廓线的开挖质量，周边采用光面（预裂）爆破，且周边各孔应尽可能同时起爆以提高岩面平整度。
5.2 安全保证措施
要加强安全教育，安全措施落实到班组，增强全员安全意识，特殊工种持证上岗。設立专职安全员，不断对施工现场进行巡查，及早发现并消除安全隐患。洞内爆破、排烟后须进行危石处理，在确认安全后方可进洞作业。加强观测，做好地质预报，针对可能出現的问题迅速拿出处理措施。对浅埋段加强爆破控制，消灭一切事故隐患。加强爆破控制，周边孔采用光面（预裂）爆破，并严格控制最大单响药量，尽可能减少爆破对围岩的影响。加强对火工材料的管理，当班剩余火工材料及时入库，不得在工地存放，严禁炸药丢失流向社会。
6 结语
引水隧洞斜井反导井段采用人工钻爆施工的方法具有成本低、施工精确度高的优点，可以较好的保证开挖轮廓面的形状，避免产生较大量的超挖；在具体施工过程中，由于斜井角度大、高度落差大等工程特点，作业人员在反导井施工过程中面对的通风、安全等问题还有较大的改进、提升空间。
参考文献
[1] 宿明，童帅，易微微. 反井钻机在大隆矿斜井施工中的应用[J]. 现代矿业，2015，（08）：203-205.
[2] 仲启波. 阿里马克爬罐在仙游抽水蓄能电站斜井反导井开挖施工中的应用与研究[A]. 中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2014[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：，2014：7.
[3] 叶惠军. 正交试验设计法在斜井反导井开挖中的应用与研究[A]. 中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2014[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：，2014：4.
[4] 邓吉明，仲启波. 阿里马克爬罐在仙游抽水蓄能电站引水斜井施工中的应用[J]. 水利水电施工，2014，（02）：36-40.
[5] 孙金霄. 布仑口电站发电洞斜井开挖工程施工[J].黑龙江水利科技，2013，（05）：126-127.
[6] 杨明武，王臣，吴泽煌.大湾水电站斜井施工安全管理[J].云南水力发电，2013，（02）：156-157+166.
[关键词]引水隧洞 斜井段 反导井 施工方法 研究
中图分类号：TU 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0137-01
1 研究背景
潘口水电站引水隧洞斜井段主要有1#引水隧洞斜井、2#引水隧洞斜井，分别位于施工支洞上游56.326m处和22.991m处，主要由半径为30m，夹角 49.885°的上下弯段及仰角为50°斜段组成。其中1#引水隧洞单长44.023m、2#引水隧洞单长44.237m。开挖高差分别为33.80m、33.75m，开挖洞径为10.9m。该施工部位地形复杂，斜井坡面较陡，施工部位狭窄，不能快速出渣，施工机械无法充分发挥作用。需投入大量人力、物力，引水隧洞开挖主要采用导井施工法进行引水隧洞斜井段的开挖。1#、2#引水隧洞围岩类别均为Ⅲ类岩体，为加里东期灰绿色绿泥钠长片岩岩组。岩层产状：320°～330°/NE∠40°～55°，其走向与洞轴线的夹角进口段为40°～50°，洞身段近正交，出口段为32°。仅有F10断层通过隧洞，微切层，破碎带宽度0.1～0.2m，由原岩碎屑充填，未胶结。发育3组节理，产状分别为：280°～290°/SW∠40°～60°；345°～355°/SW∠40°～60°；60°～70°/SW∠40°～70°，节理延伸长度较小，一般呈闭合状，少量充泥质物。斜井段采用恰当的施工方法，可以在保证施工质量、安全的情况下，满足工程项目整体施工进度的要求。
2 施工布置
2.1 风、水、电
全部用引水隧洞下平段施工的现有钻孔设备及通风、照明线路布置。
2.2 施工道路布置
施工道路主要是出渣及设备的运输交通，采用引水隧洞开挖施工道路。
3 施工方案
斜井段导井开挖采用手风钻自下而上进行钻孔爆破形成直径2.0m的导井，再自下而上施工φ3.8m的反导井作为溜渣井。导井开挖石渣溜至引水隧洞下平洞，用装载机和反铲装入15t自卸汽车运出。施工程序：先将引水隧洞下平段延伸至下弯段一定尺寸后，开始进行斜井段导井的爆破开挖施工，为了对下道施工工序提供方便，第一次开挖石渣先不出。下一段钻爆前先在已形成的导井两侧打50cm的锚杆（外漏20cm）挂活动爬梯及搭设施工平台方便施工人员进行施工。然后用钢管套接在洞内布设的地锚上搭设施工平台进行第二次爆破开挖，将开挖时的石碴，经导井落入井底，由井底水平通道运出洞外至渣场，以减轻出碴运输的工作量。出渣完毕后进行下一段的钻爆开挖。自下而上采用留碴蹬碴作业，逐层上挖，依次类推直至完成到导井短的施工。为了保证施工安全，每次爆破开挖的长度不超过2.5米。斜井坡度较陡，开挖石渣容易堵井；须严格控制开挖厚度及石渣块径，如发生堵井必须及时处理。
4 洞挖施工工艺
4.1 造孔
采用手风钻进行造孔，按分层尺寸掘进，设计轮廓线上光面爆破。孔间间距偏差不大于5cm，掏槽孔孔位偏差不大于5cm，其它爆破孔孔位偏差不大于10cm。
4.2 装药、爆破
装药在钻孔平台上实施，掏槽孔及主爆孔药径均为32mm，周边光爆孔药径25mm。用潮湿的黄土堵孔，非电雷管毫秒微差起爆。
4.3 出渣
出渣采用装载机配合反铲进行，采用15t自卸汽车运渣至投标文件要求的弃渣场。
4.4 危石及欠挖处理
危石及欠挖处理以人工撬挖为主，欠挖较大的采用手风钻造孔爆除。
单循环施工顺序：施工准备→测量放线→手风钻造孔→清孔、验孔→装药联网、警戒爆破→通风排烟→处理危石→锚喷支护→装渣、出渣。
5 质量和安全保证措施
5.1 质量保证措施
要加强职工教育和培训，不断提高全员施工质量意识。制定切实可行的质量计划，实行内部工程质量“三检制”和质量责任“可追溯”制度，加强对施工质量的过程控制。原材料的采购保管应严格把关，检验不合格不得入、出库。为保证洞室轮廓线的开挖质量，周边采用光面（预裂）爆破，且周边各孔应尽可能同时起爆以提高岩面平整度。
5.2 安全保证措施
要加强安全教育，安全措施落实到班组，增强全员安全意识，特殊工种持证上岗。設立专职安全员，不断对施工现场进行巡查，及早发现并消除安全隐患。洞内爆破、排烟后须进行危石处理，在确认安全后方可进洞作业。加强观测，做好地质预报，针对可能出現的问题迅速拿出处理措施。对浅埋段加强爆破控制，消灭一切事故隐患。加强爆破控制，周边孔采用光面（预裂）爆破，并严格控制最大单响药量，尽可能减少爆破对围岩的影响。加强对火工材料的管理，当班剩余火工材料及时入库，不得在工地存放，严禁炸药丢失流向社会。
6 结语
引水隧洞斜井反导井段采用人工钻爆施工的方法具有成本低、施工精确度高的优点，可以较好的保证开挖轮廓面的形状，避免产生较大量的超挖；在具体施工过程中，由于斜井角度大、高度落差大等工程特点，作业人员在反导井施工过程中面对的通风、安全等问题还有较大的改进、提升空间。
参考文献
[1] 宿明，童帅，易微微. 反井钻机在大隆矿斜井施工中的应用[J]. 现代矿业，2015，（08）：203-205.
[2] 仲启波. 阿里马克爬罐在仙游抽水蓄能电站斜井反导井开挖施工中的应用与研究[A]. 中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2014[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：，2014：7.
[3] 叶惠军. 正交试验设计法在斜井反导井开挖中的应用与研究[A]. 中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会.抽水蓄能电站工程建设文集2014[C].中国水力发电工程学会电网调峰与抽水蓄能专业委员会：，2014：4.
[4] 邓吉明，仲启波. 阿里马克爬罐在仙游抽水蓄能电站引水斜井施工中的应用[J]. 水利水电施工，2014，（02）：36-40.
[5] 孙金霄. 布仑口电站发电洞斜井开挖工程施工[J].黑龙江水利科技，2013，（05）：126-127.
[6] 杨明武，王臣，吴泽煌.大湾水电站斜井施工安全管理[J].云南水力发电，2013，（02）：156-157+166.