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摘要：近年来，很多水电站及道路工程项目均采用隧洞开挖，隧洞开挖的技术日新月异，笔者根据云南昭通黄角树引水隧洞的施工实际进行措施的编制，针对隧洞开挖的技术进行探讨，找出更佳的方法。
关键词：隧洞；开挖；处理
1 工程概况
1.1 概述
黄角树水电站位于金沙江右岸一级支流牛栏江下游，地处云南省昭通市境内。黄角树水电站建设的任务是以发电为主，兼有其它综合利用效益。水库总库容3625万m3，装机容量为320MW，共安装4台机组，单机容量为80MW，为周调节电站。坝址距牛栏江河口17 km，距金沙江干流溪落渡水电站35 km。坝址控制流域面积13446 km2，占牛栏江流域面积13672 km2的98 %。
引水隧洞布置在牛栏江左岸，隧洞直径8.8m，总长度11095m，除田坝沟段为长度105m的钢衬钢筋混凝土明管，其余均为钢筋混凝土衬砌隧洞。沿线共设有六个转弯，引水隧洞纵坡为1.65‰，整体布置为一坡到底式。
1.2 水文及气象条件
牛栏江流域除上游部分地区属北亚热带季风气候外，绝大部分地区属暖温带高原季风气候区，年温差大、日温差小，干湿季节明显。由于地形起伏较大，形成了较为明显的立体气候，河谷等地势低的地区气温高、降雨量少，高山、半山区气温低、降雨量多。根据鲁甸气象站资料统计，多年平均气温12.1 ℃，极端最高气温为33.0 ℃，极端最低气温为-11.5 ℃；多年平均降水量881.8 mm，汛期5～10月份降水量占年降水量的90 %；多年平均蒸发量1780.9 mm；多年平均风速2.2 m/s，历年最大风速21.3 m/s；多年平均日照时数1906.5 h；雾日数25.4天；雷暴日数57.9天。
牛栏江径流主要源于大气降水补给，以地表径流为主。多年平均流量157 m3/s，多年平均径流量49.5亿 m3。径流的年内、年际分配都不均匀，月径流量最大值多出现在7～9月，以8月份居多，而最小月径流量绝大多数时间出现在4月份，汛期6～11月径流量占年径流量的79 %，枯期12～5月径流量占年径流量21 %。
1.3 地质条件
引水隧洞位于牛栏江左岸，洞身穿过的地层为寒武系下统龙王庙组白云岩、白云质灰岩；寒武系下统沧浪铺组石英砂岩、硅质页岩；寒武系中统陡坡寺组白云岩；寒武系中统西龙王庙组泥岩、砂质泥岩；寒武系上统二道水组白云岩。洞身段围岩以白云岩、灰质白云岩为主，局部夹薄层泥岩或砂质泥岩，岩体呈中厚层状，岩体较完整，围岩类别为Ⅱ～Ⅲ类，围岩基本稳定，对局部稳定性差的围岩，采用喷锚支护。
2 地下洞室开挖与支护工程施工
2.1 引水隧洞开挖
2.1.1 开挖工艺流程
开挖工艺流程见下图1。
2.1.2 钻爆设计
根据引水隧洞地质条件及承建单位的施工经验，Ⅱ、Ⅲ类按3.0m/循环进行施工，Ⅳ类围岩段开挖按2.5m/循环进行施工，引水隧洞钻爆设计详见附图，并施工中不断总结，根据地质情况及每次爆破效果及时调整优化爆破参数。
2.1.3 关键工序作业要点
（1）测量放线。采用全站仪和激光导向仪放样，在工作面上快速放出周边轮廓线、隧洞中轴线及钻孔孔位。每一排炮要求准确放出中心十字线和周边线，并对上一循环开挖面测量检查。
（2）钻孔。采用气腿式风钻钻孔，孔径Φ42mm。钻孔孔位依据测量放线定出的开挖轮廓线确定；周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm，其它炮孔的偏差不大于10cm。造孔的质量直接影响爆破效率和周边规格，每个钻手定区域按“平、直、齐”的要求施钻，熟练的钻手负责掏槽孔和周边孔。严格按照爆破布置图施钻，采用木杆作为参照物，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上，为了减少超欠挖，钻进4m时周边孔的外偏角控制在3°以内。
采用光面爆破是控制引水隧洞开挖规格的重要因素，光面的好坏将直接决定引水隧洞开挖的优劣，因此合理地选用优良的钻孔设备、挑选熟练的钻手是保证精度的重要保证。
（3）装药、联线、起爆。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结，由经考核合格的炮工，严格按批准的钻爆设计成果进行施工。
装药严格遵守安全爆破操作规程。炸药采用2#岩石乳化炸药。药卷直径：周边光爆孔Φ16mm，其余为Φ32mm，周边光爆孔采用间隔装药，先按装药结构将药卷间隔绑在竹片上，装药量，药卷和竹片同时放入孔中，竹片靠围岩侧。掏槽孔和辅助孔连续装药，塑料导爆管连接起爆网络。爆破网络连接好后由专业技术人员检查无误后，撤离施工机械及人员到安全地带，由统一信号指挥起爆。
（4）通风除尘排险。爆破完毕，随即开动轴流风机进行洞内排烟，并开动喷淋装置对掌子面进行喷雾除尘。烟尘散后由专职安全工进入洞内进行安全检查和处理。处理遵循由外到内、由上到下的原则，首先检查并排除前段的洞壁是否存在安全隐患，之后对当次爆破的作业面进行安全检查处理，对不稳定、不安全的危岩、孤石用液压反铲或人工进行拍打、撬挖处理。
（5）出碴。采用侧卸装载机配自卸汽车出碴。用3.0m3侧向装载机装车，15t自卸汽车出碴运输，出碴根据有用料和无用料按指定地点进行堆放。
（6）撬挖、清底。下一个循环之前，利用反铲对掌子面进行彻底的安全撬挖，把松动的危石处理干净，必要时辅助于人工撬挖，最后反铲把底部松碴清除干净，便于下一循环造孔。
2.1.4 其它特殊开挖工艺措施
引水隧洞Ⅳ类围岩开挖，除上述施工工艺及方法外，还采取如下措施：
（1）加强地质预测、预报。在开挖过程中，加强地质跟踪及预测，采用钻超前导洞、勘探孔等摸清围岩性状，以便调整和完善施工程序及措施，确保围岩稳定。 （2）超前支护。开挖前，采用管棚预注浆、超前锚杆等对围岩进行预支护等措施，确保围岩稳定。
（3）开挖钻爆。开挖钻爆按照“短进尺、预支护、弱爆破、强支护、勤观测”的原则施工，控制爆破循环进尺及装药量，并及时支护跟进。
（4）一次支护。钻爆后暂不出碴，经安全处理、平碴后，立即素喷混凝土封闭围岩，临时支护后，采用砂浆锚杆、型钢拱架或钢格栅构件、挂网喷砼等支护手段，形成一柔性封闭环，确保围岩稳定。
（5）施工安全监测措施。成洞后按规范要求及时埋设各种观测仪器，并开始观测。通过勤量测，及时反馈信息，指导开挖支护施工，确保成洞稳定和施工安全。
（6）开挖作业循环时间
Ⅱ、Ⅲ类围岩段开挖，采用全断面光面爆破，每循环进尺3.0m，钻孔192个，采用12台28式气腿风钻，钻孔速度为每10分钟1 孔，则每一个循环钻孔时间为192÷12×10=160分钟，约合2.7小时，考虑其它因素，每一个循环钻孔时间按3小时计。每一个循环装药及爆破按1小时计，通风及除尘按1小时计，以及安全除险1小时，以及出渣时间5小时，共计每个进尺为12小时。
2.2 支护工程施工
2.2.1 支护形式及施工程序：主要包括：（1）锚杆（系统或随机锚杆）；（2）锚杆和喷混凝土的组合。施工程序：典型隧洞段支护施工工艺流程见图4。
2.2.2 锚杆施工
洞内支护根据不同的地质条件，采取相应的锚杆支护。本标段地下洞室支护使用的锚杆为砂浆锚杆，全长注浆。洞内锚杆施工主要利用QZJ-100B潜孔钻和TY28手风钻造孔，在平台车按砂浆锚杆的施工方法进行施工。
（1）施工工艺流程
锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；锚杆采用“先插杆后灌浆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。锚杆施工工艺流程如下图3、图4。
（2）施工方法
孔位放样：锚杆孔位由测量工配合值班技术员按设计图纸布孔，或根据现场监理工程师的指示布孔，孔位偏差应小于10cm。
钻孔、吹洗孔：锚杆孔主要采用QZJ-100B潜孔钻和YT28手风钻造孔，供风利用洞外空压机站集中供风，管道送至工作面。开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行，孔位偏差应不大于100mm；孔径应大于锚杆直径15mm以上。造孔深度应满足设计要求，造孔完毕后，采用高压风吹孔。
安插锚杆、注浆：锚杆在钢筋加工厂加工，运至施工现场，人工安插锚杆，水泥砂浆采用砂浆搅拌机拌制，GZT-30型锚杆注浆机注浆，砂浆随拌随用。在进行锚杆注浆施工前，人工首先将加工好的杆体运至施工作业平台上，然后再进行注浆施工。一般情况下先注浆后插杆；但对于长度大于6m的锚杆，则必须采用自带注浆管、先插杆后注浆的方式施工。先注浆的锚杆在钻孔内注满浆后立即插杆，后注浆的锚杆在锚杆安装后立即进行注浆。
对于洞内上仰锚杆，采用排气注浆法，即首先将直径5mm的塑料排气管沿锚杆全长固定在杆体上，并留50cm的富余长度后将锚杆送入孔中，然后采用外径20mm、长200mm的钢管作孔口注浆管，用早强水泥砂浆固定在孔口并将孔口堵塞，注浆至排气管不排气或有稀浆流出时即可停止注浆。
锚杆注浆完成后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。
2.3 不良地质洞段施工措施
根据设计图纸（文件）提供的地质分析，不良地质地段主要是凹节跨沟浅埋段，断层破碎带、水及构造带。施工时需认真研究，针对不同情况作出预测，并制订有效处理措施，防止发生工程安全事故和延误工期。
2.3.1 破碎带施工
（1）根据围岩破碎情况，缩短开挖每循环进尺，钻浅孔、密孔，少药弱震爆破，局部特别破碎采用风镐或液压破碎锤撬挖，以尽可能减小爆破对围岩震动影响。
（2）及时支护，合理安排工序衔接时间。不良地质段施工，开挖、支护、衬砌各工序之间的距离尽量缩短，并尽快使全断面衬砌封闭，以减少围岩的暴露、松动和地压增大。
（3）破碎带施工，爆破后立即素喷一层混凝土封闭岩面，然后架设足够强度的钢支撑支护，破碎带的支护宁强勿弱。
（4）做好隧洞洞口、沿线山上的引、截、排水措施和洞内排水，洞壁或洞顶有渗水时，凿眼安置套管集水引排，使其不漫流。
2.3.2 浅埋段及地质条件较差段的施工
（1）凹节跨沟浅埋段，地质条件较差，洞室开挖遵循“预灌浆、管超前、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤观测”的原则进行施工；
（2）对开挖面的不连续地质构造（如张开节理、裂隙、断层、剪切带等其他不连续构造）按施工图要求进行处理，对岩脉和接触带边界处均及时封闭、回填置换，具体处理部位和方法参照施工图并在征得监理工程师意见后方可执行。
2.3.3渗水、涌水处理
（1）断层破碎带渗水处理
断层破碎带施工必须防渗水、涌水造成安全事故。施工时必须进行水文预报，对渗水、涌水立足于超前处理。
采用以排为主、排堵结合方案，视具体情况采用注浆汇水、管道引排水、普通注浆堵水、化学注浆堵水、构造物降低排水、滤沙堵水、滤沙注浆堵水，地表整治、落水洞封堵、帷幕注浆等技术防治。
（2）岩溶涌水处理
a、当岩溶涌水量≤0.01m3/s时，渗水部位管道引排。
b、当岩溶涌水量达到0.01m3/s-0.1m3/s时，可采取在掌子面前方进行超前灌浆的方法，采用水泥灌浆并加入水玻璃。
c、当岩溶涌水量达到0.1m3/s-1m3/s时，对隧洞上游段采取在掌子面后方挖集水坑，在掌子面上打洞，将涌水引入集水坑并用抽水机将水抽出洞外。若处理后涌水量为0.01-0.1m3/s时，按上述超前灌浆方法处理。 d、当岩溶涌水量〉1m3/s时，先引排，再封堵。
2.3.4 岩爆段施工
对于可能引起岩爆的洞段则按“预防为主、防控结合、多种手段、严加监测”的要求进行处理。在洞体埋深较深、岩体干燥、岩质坚硬的地段，采用光面爆破技术，严格控制爆破装药量，以减少爆破对围岩的影响，同时加强围岩监测。
根据具体情况，选用如松动爆破、超前钻孔预爆或喷射高压水冲洗，先期将岩层的原始应力释放，减少岩爆发生。
对设计要求衬砌段，加强喷锚支护，爆破后立即进行拱部及侧墙衬砌，尽量减少围岩暴露时间，减少岩爆发生。
2.3.5 塌方的预防和处理
（1）施工方法
防塌先治水：在施工中应采取相应的防排水措施，工作面根据渗水大小，“排”、“堵”或“排堵结合”进行治理。
短开挖：各工序间的距离尽量缩短，减少围岩暴露时间；
弱爆破：在爆破时，用浅眼、密眼，严格控制装药，并采用微差爆破分段起爆；
强支护：易塌方地段支护宁强勿弱，经常检查，有问题时及时加固；
快衬砌：开挖后尽快衬砌，衬砌断面尽早封闭；
勤量测：发现围岩有变形或异状，要立即采取有效措施处理隐患。
（2）塌方处理
施工中如遇塌方，应及时了解塌方情况，分析原因，控制塌方进一步扩大，会同监理和设计确定塌方处理方案，塌方稳定后再进行处理。
3 主要工序施工控制要求
3.1 洞挖施工质量保证措施
3.1.1 施工测量质量控制
隧洞开挖采用全站仪进行隧洞轴线测量控制，并安装激光导向仪辅助洞挖钻孔测量放样，确保隧洞开挖中心线始终与设计中心线一致。严格根据施工图纸和施工控制网点进行测量放样，检查开口轮廓位置是否正确及其精度是否满足规范要求。
3.1.2 钻爆质量控制要素
（1）爆破设计审查。在开挖爆破前，先向监理提交爆破设计。预裂爆破、光面爆破和重要部位的爆破设计则必须提前三天提交，经监理审批后，才能作为开挖部位测量放点、钻孔、装药、联网的施工依据。没有爆破设计或审批没通过的，项目部质检人员拒绝检查验收，施工作业队不准放炮。
爆破设计过程中，严格按照合同技术条款和质量第一原则，精心设计，作好钻前爆破试验。施工过程中，根据岩石变化及时调整钻爆参数，使每个部位的开挖均能满足质量控制要求。同质量有密切关系的爆破参数和钻爆方式，不但要严格按照合同技术条款和监理工程师的要求，还要适当保守。。
（2）钻孔、装药联网检查验收。对于光面、预裂爆破孔，出现个别偏差，靠补打孔是不能弥补的，因为偏差孔往往是补打孔的最临近面，偏差孔的岩体肯定要遭到破坏，如果用混凝土回填偏差孔，待强7天后再放炮，那就得不偿失，因此必须尽可能预先控制而不要事后处理。而预先控制的关键又在于严把施工质量关。
3.2 支护质量控制措施
（1）围岩破碎时，必须及时进行初期支护施工。
（2）锚杆布置应符合设计要求，孔位误差不大于20mm，孔深误差不大于5mm。
（3）注浆锚杆砂浆应按监理批准的配合比拌制，拌和应均匀，随拌随用，并保证注浆饱满。
（4）喷混凝土配合比严格按照经监理审定的配合比执行。一次喷混凝土厚度为3～5 cm，后一次喷砼，应在前一次喷砼终凝后进行。应埋设测量喷砼厚度的钢筋条。按照规范要求进行混凝土取样试验。
（5）钢筋网应随岩面铺设，其间隙不大于3cm。钢筋网应与锚杆头牢固连接。
（6）钢支撑接头要牢固可靠，须有足够的整体性，钢架与系筋要焊接牢固。
3.3 爆破施工安全措施
爆破施工前，根据设计要求和现场条件，进行爆破设计，并报审核批准，从技术上保证爆破方案的安全可靠性。爆破施工时，并按以下要点操作：
（1）建立严格的盲炮处理制度，发现问题，立即封锁现场，指派有经验的爆破人员进行排险；
（2）爆破时，人员设备撤离安全区，对危险区进行警戒，严禁人畜、车辆设备进入；
（3）爆破前做好安全评估工作，并采取相应的措施；
（4）每次爆破必须严格执行警戒制度，设立明显的警示标志，安全警戒人员和作业人员必须佩带安全帽或袖标，防止发生意外。
（5）爆破完成安全检查无误后，方可开放交通。
3.4 环境保护措施
3.4.1 弃渣处理
（1）开挖出来的渣料严格按施工设计指定的弃渣场和设计堆放坡度进行集中堆放，不沿途倾倒。
（2）弃渣场堆渣前进行表土剥离，并将剥离表土合理堆存。
（3）堆渣做到“先挡后弃”，按设计图纸、弃渣范围砌好挡渣墙后再堆渣。
（4）堆渣边坡控制在稳定的坡度范围内，堆高与周围地形地貌相协调，堆高超过8m的设置马道。
（5）合理设置截、排水沟，做好场地排水，防止雨水冲刷，造成水土流失，破坏植被。
（6）后期对渣场坡面、顶面进行整治，使场地平顺，并用原开挖出来的表土覆盖，以便复耕或绿化。
3.4.3 环境空气保护措施
采取以下措施，以减少大气污染：
（1）选用废气排放符合国家标准的施工机械和设备。
（2）在开挖、钻孔爆破时应采取各种有效措施，尽量减少爆破产生的粉尘。
（3）对开挖作业区进行适当喷洒水，使地面保持一定的湿度，以减少粉尘的产生；
（4）做好劳动保护及卫生防护工作，施工人员佩带防尘口罩等防护用品。
4 总结
黄角树水电站的引水隧洞工程严格按照本方案施工，安全、质量、进度、环保以及成本控制均取得预期的目标，为黄角树水电站的总体目标提供保证起到了积极的作用。
参考文献：
[1]DL/T5109-1999《水电水利工程施工地质规程》；
[2]DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》；
[3]GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》；
[4]GB6722-2003《爆破安全规程》；
[5]SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规程》；
[6]DL/T5135-2001《水电水利工程爆破施工技术规程》；
[7]GB1499-1998《钢筋混凝土用热轧钢筋》；
[8]DL/T5181-2003《水电水利工程锚喷支护施工规范》；
关键词：隧洞；开挖；处理
1 工程概况
1.1 概述
黄角树水电站位于金沙江右岸一级支流牛栏江下游，地处云南省昭通市境内。黄角树水电站建设的任务是以发电为主，兼有其它综合利用效益。水库总库容3625万m3，装机容量为320MW，共安装4台机组，单机容量为80MW，为周调节电站。坝址距牛栏江河口17 km，距金沙江干流溪落渡水电站35 km。坝址控制流域面积13446 km2，占牛栏江流域面积13672 km2的98 %。
引水隧洞布置在牛栏江左岸，隧洞直径8.8m，总长度11095m，除田坝沟段为长度105m的钢衬钢筋混凝土明管，其余均为钢筋混凝土衬砌隧洞。沿线共设有六个转弯，引水隧洞纵坡为1.65‰，整体布置为一坡到底式。
1.2 水文及气象条件
牛栏江流域除上游部分地区属北亚热带季风气候外，绝大部分地区属暖温带高原季风气候区，年温差大、日温差小，干湿季节明显。由于地形起伏较大，形成了较为明显的立体气候，河谷等地势低的地区气温高、降雨量少，高山、半山区气温低、降雨量多。根据鲁甸气象站资料统计，多年平均气温12.1 ℃，极端最高气温为33.0 ℃，极端最低气温为-11.5 ℃；多年平均降水量881.8 mm，汛期5～10月份降水量占年降水量的90 %；多年平均蒸发量1780.9 mm；多年平均风速2.2 m/s，历年最大风速21.3 m/s；多年平均日照时数1906.5 h；雾日数25.4天；雷暴日数57.9天。
牛栏江径流主要源于大气降水补给，以地表径流为主。多年平均流量157 m3/s，多年平均径流量49.5亿 m3。径流的年内、年际分配都不均匀，月径流量最大值多出现在7～9月，以8月份居多，而最小月径流量绝大多数时间出现在4月份，汛期6～11月径流量占年径流量的79 %，枯期12～5月径流量占年径流量21 %。
1.3 地质条件
引水隧洞位于牛栏江左岸，洞身穿过的地层为寒武系下统龙王庙组白云岩、白云质灰岩；寒武系下统沧浪铺组石英砂岩、硅质页岩；寒武系中统陡坡寺组白云岩；寒武系中统西龙王庙组泥岩、砂质泥岩；寒武系上统二道水组白云岩。洞身段围岩以白云岩、灰质白云岩为主，局部夹薄层泥岩或砂质泥岩，岩体呈中厚层状，岩体较完整，围岩类别为Ⅱ～Ⅲ类，围岩基本稳定，对局部稳定性差的围岩，采用喷锚支护。
2 地下洞室开挖与支护工程施工
2.1 引水隧洞开挖
2.1.1 开挖工艺流程
开挖工艺流程见下图1。
2.1.2 钻爆设计
根据引水隧洞地质条件及承建单位的施工经验，Ⅱ、Ⅲ类按3.0m/循环进行施工，Ⅳ类围岩段开挖按2.5m/循环进行施工，引水隧洞钻爆设计详见附图，并施工中不断总结，根据地质情况及每次爆破效果及时调整优化爆破参数。
2.1.3 关键工序作业要点
（1）测量放线。采用全站仪和激光导向仪放样，在工作面上快速放出周边轮廓线、隧洞中轴线及钻孔孔位。每一排炮要求准确放出中心十字线和周边线，并对上一循环开挖面测量检查。
（2）钻孔。采用气腿式风钻钻孔，孔径Φ42mm。钻孔孔位依据测量放线定出的开挖轮廓线确定；周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不大于5cm，其它炮孔的偏差不大于10cm。造孔的质量直接影响爆破效率和周边规格，每个钻手定区域按“平、直、齐”的要求施钻，熟练的钻手负责掏槽孔和周边孔。严格按照爆破布置图施钻，采用木杆作为参照物，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上，为了减少超欠挖，钻进4m时周边孔的外偏角控制在3°以内。
采用光面爆破是控制引水隧洞开挖规格的重要因素，光面的好坏将直接决定引水隧洞开挖的优劣，因此合理地选用优良的钻孔设备、挑选熟练的钻手是保证精度的重要保证。
（3）装药、联线、起爆。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结，由经考核合格的炮工，严格按批准的钻爆设计成果进行施工。
装药严格遵守安全爆破操作规程。炸药采用2#岩石乳化炸药。药卷直径：周边光爆孔Φ16mm，其余为Φ32mm，周边光爆孔采用间隔装药，先按装药结构将药卷间隔绑在竹片上，装药量，药卷和竹片同时放入孔中，竹片靠围岩侧。掏槽孔和辅助孔连续装药，塑料导爆管连接起爆网络。爆破网络连接好后由专业技术人员检查无误后，撤离施工机械及人员到安全地带，由统一信号指挥起爆。
（4）通风除尘排险。爆破完毕，随即开动轴流风机进行洞内排烟，并开动喷淋装置对掌子面进行喷雾除尘。烟尘散后由专职安全工进入洞内进行安全检查和处理。处理遵循由外到内、由上到下的原则，首先检查并排除前段的洞壁是否存在安全隐患，之后对当次爆破的作业面进行安全检查处理，对不稳定、不安全的危岩、孤石用液压反铲或人工进行拍打、撬挖处理。
（5）出碴。采用侧卸装载机配自卸汽车出碴。用3.0m3侧向装载机装车，15t自卸汽车出碴运输，出碴根据有用料和无用料按指定地点进行堆放。
（6）撬挖、清底。下一个循环之前，利用反铲对掌子面进行彻底的安全撬挖，把松动的危石处理干净，必要时辅助于人工撬挖，最后反铲把底部松碴清除干净，便于下一循环造孔。
2.1.4 其它特殊开挖工艺措施
引水隧洞Ⅳ类围岩开挖，除上述施工工艺及方法外，还采取如下措施：
（1）加强地质预测、预报。在开挖过程中，加强地质跟踪及预测，采用钻超前导洞、勘探孔等摸清围岩性状，以便调整和完善施工程序及措施，确保围岩稳定。 （2）超前支护。开挖前，采用管棚预注浆、超前锚杆等对围岩进行预支护等措施，确保围岩稳定。
（3）开挖钻爆。开挖钻爆按照“短进尺、预支护、弱爆破、强支护、勤观测”的原则施工，控制爆破循环进尺及装药量，并及时支护跟进。
（4）一次支护。钻爆后暂不出碴，经安全处理、平碴后，立即素喷混凝土封闭围岩，临时支护后，采用砂浆锚杆、型钢拱架或钢格栅构件、挂网喷砼等支护手段，形成一柔性封闭环，确保围岩稳定。
（5）施工安全监测措施。成洞后按规范要求及时埋设各种观测仪器，并开始观测。通过勤量测，及时反馈信息，指导开挖支护施工，确保成洞稳定和施工安全。
（6）开挖作业循环时间
Ⅱ、Ⅲ类围岩段开挖，采用全断面光面爆破，每循环进尺3.0m，钻孔192个，采用12台28式气腿风钻，钻孔速度为每10分钟1 孔，则每一个循环钻孔时间为192÷12×10=160分钟，约合2.7小时，考虑其它因素，每一个循环钻孔时间按3小时计。每一个循环装药及爆破按1小时计，通风及除尘按1小时计，以及安全除险1小时，以及出渣时间5小时，共计每个进尺为12小时。
2.2 支护工程施工
2.2.1 支护形式及施工程序：主要包括：（1）锚杆（系统或随机锚杆）；（2）锚杆和喷混凝土的组合。施工程序：典型隧洞段支护施工工艺流程见图4。
2.2.2 锚杆施工
洞内支护根据不同的地质条件，采取相应的锚杆支护。本标段地下洞室支护使用的锚杆为砂浆锚杆，全长注浆。洞内锚杆施工主要利用QZJ-100B潜孔钻和TY28手风钻造孔，在平台车按砂浆锚杆的施工方法进行施工。
（1）施工工艺流程
锚杆采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm以上；锚杆采用“先插杆后灌浆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径25mm以上。锚杆施工工艺流程如下图3、图4。
（2）施工方法
孔位放样：锚杆孔位由测量工配合值班技术员按设计图纸布孔，或根据现场监理工程师的指示布孔，孔位偏差应小于10cm。
钻孔、吹洗孔：锚杆孔主要采用QZJ-100B潜孔钻和YT28手风钻造孔，供风利用洞外空压机站集中供风，管道送至工作面。开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行，孔位偏差应不大于100mm；孔径应大于锚杆直径15mm以上。造孔深度应满足设计要求，造孔完毕后，采用高压风吹孔。
安插锚杆、注浆：锚杆在钢筋加工厂加工，运至施工现场，人工安插锚杆，水泥砂浆采用砂浆搅拌机拌制，GZT-30型锚杆注浆机注浆，砂浆随拌随用。在进行锚杆注浆施工前，人工首先将加工好的杆体运至施工作业平台上，然后再进行注浆施工。一般情况下先注浆后插杆；但对于长度大于6m的锚杆，则必须采用自带注浆管、先插杆后注浆的方式施工。先注浆的锚杆在钻孔内注满浆后立即插杆，后注浆的锚杆在锚杆安装后立即进行注浆。
对于洞内上仰锚杆，采用排气注浆法，即首先将直径5mm的塑料排气管沿锚杆全长固定在杆体上，并留50cm的富余长度后将锚杆送入孔中，然后采用外径20mm、长200mm的钢管作孔口注浆管，用早强水泥砂浆固定在孔口并将孔口堵塞，注浆至排气管不排气或有稀浆流出时即可停止注浆。
锚杆注浆完成后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。
2.3 不良地质洞段施工措施
根据设计图纸（文件）提供的地质分析，不良地质地段主要是凹节跨沟浅埋段，断层破碎带、水及构造带。施工时需认真研究，针对不同情况作出预测，并制订有效处理措施，防止发生工程安全事故和延误工期。
2.3.1 破碎带施工
（1）根据围岩破碎情况，缩短开挖每循环进尺，钻浅孔、密孔，少药弱震爆破，局部特别破碎采用风镐或液压破碎锤撬挖，以尽可能减小爆破对围岩震动影响。
（2）及时支护，合理安排工序衔接时间。不良地质段施工，开挖、支护、衬砌各工序之间的距离尽量缩短，并尽快使全断面衬砌封闭，以减少围岩的暴露、松动和地压增大。
（3）破碎带施工，爆破后立即素喷一层混凝土封闭岩面，然后架设足够强度的钢支撑支护，破碎带的支护宁强勿弱。
（4）做好隧洞洞口、沿线山上的引、截、排水措施和洞内排水，洞壁或洞顶有渗水时，凿眼安置套管集水引排，使其不漫流。
2.3.2 浅埋段及地质条件较差段的施工
（1）凹节跨沟浅埋段，地质条件较差，洞室开挖遵循“预灌浆、管超前、短进尺、多循环、弱爆破、强支护、勤观测”的原则进行施工；
（2）对开挖面的不连续地质构造（如张开节理、裂隙、断层、剪切带等其他不连续构造）按施工图要求进行处理，对岩脉和接触带边界处均及时封闭、回填置换，具体处理部位和方法参照施工图并在征得监理工程师意见后方可执行。
2.3.3渗水、涌水处理
（1）断层破碎带渗水处理
断层破碎带施工必须防渗水、涌水造成安全事故。施工时必须进行水文预报，对渗水、涌水立足于超前处理。
采用以排为主、排堵结合方案，视具体情况采用注浆汇水、管道引排水、普通注浆堵水、化学注浆堵水、构造物降低排水、滤沙堵水、滤沙注浆堵水，地表整治、落水洞封堵、帷幕注浆等技术防治。
（2）岩溶涌水处理
a、当岩溶涌水量≤0.01m3/s时，渗水部位管道引排。
b、当岩溶涌水量达到0.01m3/s-0.1m3/s时，可采取在掌子面前方进行超前灌浆的方法，采用水泥灌浆并加入水玻璃。
c、当岩溶涌水量达到0.1m3/s-1m3/s时，对隧洞上游段采取在掌子面后方挖集水坑，在掌子面上打洞，将涌水引入集水坑并用抽水机将水抽出洞外。若处理后涌水量为0.01-0.1m3/s时，按上述超前灌浆方法处理。 d、当岩溶涌水量〉1m3/s时，先引排，再封堵。
2.3.4 岩爆段施工
对于可能引起岩爆的洞段则按“预防为主、防控结合、多种手段、严加监测”的要求进行处理。在洞体埋深较深、岩体干燥、岩质坚硬的地段，采用光面爆破技术，严格控制爆破装药量，以减少爆破对围岩的影响，同时加强围岩监测。
根据具体情况，选用如松动爆破、超前钻孔预爆或喷射高压水冲洗，先期将岩层的原始应力释放，减少岩爆发生。
对设计要求衬砌段，加强喷锚支护，爆破后立即进行拱部及侧墙衬砌，尽量减少围岩暴露时间，减少岩爆发生。
2.3.5 塌方的预防和处理
（1）施工方法
防塌先治水：在施工中应采取相应的防排水措施，工作面根据渗水大小，“排”、“堵”或“排堵结合”进行治理。
短开挖：各工序间的距离尽量缩短，减少围岩暴露时间；
弱爆破：在爆破时，用浅眼、密眼，严格控制装药，并采用微差爆破分段起爆；
强支护：易塌方地段支护宁强勿弱，经常检查，有问题时及时加固；
快衬砌：开挖后尽快衬砌，衬砌断面尽早封闭；
勤量测：发现围岩有变形或异状，要立即采取有效措施处理隐患。
（2）塌方处理
施工中如遇塌方，应及时了解塌方情况，分析原因，控制塌方进一步扩大，会同监理和设计确定塌方处理方案，塌方稳定后再进行处理。
3 主要工序施工控制要求
3.1 洞挖施工质量保证措施
3.1.1 施工测量质量控制
隧洞开挖采用全站仪进行隧洞轴线测量控制，并安装激光导向仪辅助洞挖钻孔测量放样，确保隧洞开挖中心线始终与设计中心线一致。严格根据施工图纸和施工控制网点进行测量放样，检查开口轮廓位置是否正确及其精度是否满足规范要求。
3.1.2 钻爆质量控制要素
（1）爆破设计审查。在开挖爆破前，先向监理提交爆破设计。预裂爆破、光面爆破和重要部位的爆破设计则必须提前三天提交，经监理审批后，才能作为开挖部位测量放点、钻孔、装药、联网的施工依据。没有爆破设计或审批没通过的，项目部质检人员拒绝检查验收，施工作业队不准放炮。
爆破设计过程中，严格按照合同技术条款和质量第一原则，精心设计，作好钻前爆破试验。施工过程中，根据岩石变化及时调整钻爆参数，使每个部位的开挖均能满足质量控制要求。同质量有密切关系的爆破参数和钻爆方式，不但要严格按照合同技术条款和监理工程师的要求，还要适当保守。。
（2）钻孔、装药联网检查验收。对于光面、预裂爆破孔，出现个别偏差，靠补打孔是不能弥补的，因为偏差孔往往是补打孔的最临近面，偏差孔的岩体肯定要遭到破坏，如果用混凝土回填偏差孔，待强7天后再放炮，那就得不偿失，因此必须尽可能预先控制而不要事后处理。而预先控制的关键又在于严把施工质量关。
3.2 支护质量控制措施
（1）围岩破碎时，必须及时进行初期支护施工。
（2）锚杆布置应符合设计要求，孔位误差不大于20mm，孔深误差不大于5mm。
（3）注浆锚杆砂浆应按监理批准的配合比拌制，拌和应均匀，随拌随用，并保证注浆饱满。
（4）喷混凝土配合比严格按照经监理审定的配合比执行。一次喷混凝土厚度为3～5 cm，后一次喷砼，应在前一次喷砼终凝后进行。应埋设测量喷砼厚度的钢筋条。按照规范要求进行混凝土取样试验。
（5）钢筋网应随岩面铺设，其间隙不大于3cm。钢筋网应与锚杆头牢固连接。
（6）钢支撑接头要牢固可靠，须有足够的整体性，钢架与系筋要焊接牢固。
3.3 爆破施工安全措施
爆破施工前，根据设计要求和现场条件，进行爆破设计，并报审核批准，从技术上保证爆破方案的安全可靠性。爆破施工时，并按以下要点操作：
（1）建立严格的盲炮处理制度，发现问题，立即封锁现场，指派有经验的爆破人员进行排险；
（2）爆破时，人员设备撤离安全区，对危险区进行警戒，严禁人畜、车辆设备进入；
（3）爆破前做好安全评估工作，并采取相应的措施；
（4）每次爆破必须严格执行警戒制度，设立明显的警示标志，安全警戒人员和作业人员必须佩带安全帽或袖标，防止发生意外。
（5）爆破完成安全检查无误后，方可开放交通。
3.4 环境保护措施
3.4.1 弃渣处理
（1）开挖出来的渣料严格按施工设计指定的弃渣场和设计堆放坡度进行集中堆放，不沿途倾倒。
（2）弃渣场堆渣前进行表土剥离，并将剥离表土合理堆存。
（3）堆渣做到“先挡后弃”，按设计图纸、弃渣范围砌好挡渣墙后再堆渣。
（4）堆渣边坡控制在稳定的坡度范围内，堆高与周围地形地貌相协调，堆高超过8m的设置马道。
（5）合理设置截、排水沟，做好场地排水，防止雨水冲刷，造成水土流失，破坏植被。
（6）后期对渣场坡面、顶面进行整治，使场地平顺，并用原开挖出来的表土覆盖，以便复耕或绿化。
3.4.3 环境空气保护措施
采取以下措施，以减少大气污染：
（1）选用废气排放符合国家标准的施工机械和设备。
（2）在开挖、钻孔爆破时应采取各种有效措施，尽量减少爆破产生的粉尘。
（3）对开挖作业区进行适当喷洒水，使地面保持一定的湿度，以减少粉尘的产生；
（4）做好劳动保护及卫生防护工作，施工人员佩带防尘口罩等防护用品。
4 总结
黄角树水电站的引水隧洞工程严格按照本方案施工，安全、质量、进度、环保以及成本控制均取得预期的目标，为黄角树水电站的总体目标提供保证起到了积极的作用。
参考文献：
[1]DL/T5109-1999《水电水利工程施工地质规程》；
[2]DL/T5099-1999《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》；
[3]GB50086-2001《锚杆喷射混凝土支护技术规范》；
[4]GB6722-2003《爆破安全规程》；
[5]SL47-94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规程》；
[6]DL/T5135-2001《水电水利工程爆破施工技术规程》；
[7]GB1499-1998《钢筋混凝土用热轧钢筋》；
[8]DL/T5181-2003《水电水利工程锚喷支护施工规范》；