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[摘 要]水电站竖井开挖施工难度较大，一直是我国水电建设者们关注和热切探讨的焦点。我国目前水电站竖井开挖方法有正井人工吊碴开挖发展法、人工反井溜矿法、人工配合机械的反井吊罐法、反井爬罐法、钻孔反井分段爆破法、反井钻机开挖法等。这一系列方法在施工中能够大大地降低施工的难度，提高施工的进程，使得竖井施工长度达160多米，为我国水电建设做出了突出贡献。同时近年来随着科技的发展以及我国水电建设者们不断的研究、学习，新的施工方法和技术已经开始应用到现在的水电站竖井开挖中，正井全断面施工在原有的方法上实现了更高效更安全的目标。本研究就重点从水电站竖井开挖中正井全断面施工技术的应用进行阐述，并重点从正井全断面施工技术的优点以及在水电站竖井开挖中应用的具体方案和流程进行描写。
[关键词]水电站竖井开挖；正井全断面施工技术；应用研究
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0182-01
水力发电是指通过湖泊、山泉等处于高位的水流具有的水位落差优势，将位能转化成水轮的机械能，从而推动发电机的运转，达到获取电力的目的[1]。目前我国发电仍然多采用水力发电的模式，但是由于各个水力发电站对水工结构物功能要求不同以及一些其他方面因素的影响，所以在具体的水电站挖井施工中所采取的方案也要因地适宜。同时，水电站竖井开挖过程中，施工难度大，急需一种有效的解决方案。在学者的不断研究中，正井全断面施工技术具有高效率和高安全性能的特点，在水电站竖井开挖中引入正井全断面施工技术将会显著降低施工难度。
一、正井全断面施工技术的优点
1.简单方便能大大地缩短总施工工期。正井全断面施工技术在应用过程中，只需对竖井井口进行处理，处理完成后即可开始正式作业。而传统的反井法施工在正式作业前，需要大量的准备工作和较高的施工条件。如要在下部洞室施工到位并具备出渣条件时，才能进行。进行过程中，首先要反导井，保证竖井的上下口施工到位才能再进行正井扩挖。施工繁琐、条件苛刻。相比传统的反井法，正井全断面施工技术施工简单方便，能大大地缩短总施工进程。
2.与洞室施工可平行进行，降低施工难度[2]。采用正井全断面施工技术，在施工过程中可与洞室施工平行进行，不必考虑二者开挖进度均处于直线工期会出现相互干扰、交叉作业情况的出现。显著地缩短总施工工期的同时，大大的降低了施工难度。而传统的反井法施工则会受各种因素的影响。如在竖井上下口的施工上，为了避免与洞室施工处于直线上相互影响作业、影响施工进程，竖井上下口不能位于主要运输路线上，增加了施工难度。
3.作业一次到位可显著提高施工效率。正井全断面施工技术在施工过程中对于水、电、风等辅助作业能够一次施工到位且在施工时一次爆破成型，工作空间大方便机械进行施工，不用来回迁移工作面，可显著提高施工效率。相比之下，传统的反井法则繁琐复杂的多。随着施工进程的进行，反井法的作业难度将会越来越大，作业危险也在加剧。同时，采用反井法在前期导井以及后期的正井开挖中，都需要提升吊挂设施和设备，使得作业程序繁琐复杂。
总之，相比传统的反井施工法，正井全断面施工法具有简单方便能大大地缩短总施工工期、与洞室施工可平行进行，降低施工难度、作业一次到位可显著提高施工效率等明显优势。
二、 正井全断面施工技术在水电站竖井开挖中应用的具体方案和流程
根据预先设计的方案，绘出具体的施工流程图如下图所示：
运用正井全断面施工技术在水电站竖井开挖中的施工流程图
1.根据设计方案，确定施工轮廓线以及爆破位置点。在进行施工前，为了避免设计与实际有较大出入导致不能达到预计的效果，一定要按照设计方案对要施工的位置进行精确的测量和计算，确定出具体的施工轮廓线以及爆破位置点，这是施工前第一步。
2.井口开挖锁护施工。井口开挖锁护施工，是指在对井身进一步进行施工前，为了保证施工安全以及防止作业过程中由于施工幅度太大造成对门机基础的震动破坏，而进行的一项流程。因此在采用正井全断面施工技术开挖竖井时，要对井口进行锁护施工，能够有效的保证施工质量以及施工期的安全。
3. 水电站竖井开挖施工。防护施工完成后，接下来就是正式的水电站竖井施工过程。采用正井全断面施工技术，一次爆破成型。在进行过程中具体的方案：先对中部进行深孔拉槽爆破，再对周边实施扩挖；主爆孔采取倾斜掏槽布置，利用手风钻进行钻孔；出渣时用反铲装置，若想提高出渣速度加快施工进程，可适当增加出渣斗。
4. 竖井支护方案。对竖井开挖完成后，还要注重竖井支护方案。竖井支护是指通过采取一系列的措施和方案，使得竖井井壁形状趋于稳定，确保施工后竖井的安全。因此，挖井施工完成后，要根据竖井的地理位置、施工条件和情形等具体情况采取适当的竖井支护方案。如在运用正井全断面施工技术对竖井的支护措施中，可以进行井壁超前支护，防止稳定性差导致竖井完工后出现坍塌等现象。与此同时还可以采取钢桁架补强支护[3]，能够有效的防止雨水等恶劣天气对竖井稳定性造成的影响，稳固竖井的稳定性增强其耐蚀性。
总结：全断面施工法是一种按具体施工的位置和对象，一次性开挖到位的施工方法。具有施工场地大、便于作业；开挖程序简单、功效高；工序较少，方便集中管理等特点。同时在竖井支护的措施方案中，能较好的根据地质情况以及竖井的施工状况，针对性的采取措施。有效的防护竖井安全以及稳固性。不仅已应用于深部岩巷的掘进、隧道软弱围岩等施工项目中，普西桥水电站泄洪冲沙洞工作闸门井竖井开挖也采用了正井全断面施工技术，并且收到了良好的施工效果。可见，正井全断面施工技术应用的广泛性以及施工效果的良好。
总之，在水电站竖井开挖中引入正井全断面施工技术，将会是一项重要的创新举措，无论是对施工安全、施工效率、施工效果都将具有积极地促进作用。
参考文献
[1] 武方圆，贾小刚正井全断面施工法在水电站竖井开挖中的应用[J].中国水能及电气化， 2014，（02）：14-17.
[2] 钟选良，牟起明.朱嘎隧道软弱围岩全断面施工技术[J].铁道标准设计，2000，（08）：36-37.
[3] 孙德望，刁凯.竖井开挖施工技术[J].中国西部科技，2009，（05）：21-23.
[关键词]水电站竖井开挖；正井全断面施工技术；应用研究
中图分类号：TV554 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0182-01
水力发电是指通过湖泊、山泉等处于高位的水流具有的水位落差优势，将位能转化成水轮的机械能，从而推动发电机的运转，达到获取电力的目的[1]。目前我国发电仍然多采用水力发电的模式，但是由于各个水力发电站对水工结构物功能要求不同以及一些其他方面因素的影响，所以在具体的水电站挖井施工中所采取的方案也要因地适宜。同时，水电站竖井开挖过程中，施工难度大，急需一种有效的解决方案。在学者的不断研究中，正井全断面施工技术具有高效率和高安全性能的特点，在水电站竖井开挖中引入正井全断面施工技术将会显著降低施工难度。
一、正井全断面施工技术的优点
1.简单方便能大大地缩短总施工工期。正井全断面施工技术在应用过程中，只需对竖井井口进行处理，处理完成后即可开始正式作业。而传统的反井法施工在正式作业前，需要大量的准备工作和较高的施工条件。如要在下部洞室施工到位并具备出渣条件时，才能进行。进行过程中，首先要反导井，保证竖井的上下口施工到位才能再进行正井扩挖。施工繁琐、条件苛刻。相比传统的反井法，正井全断面施工技术施工简单方便，能大大地缩短总施工进程。
2.与洞室施工可平行进行，降低施工难度[2]。采用正井全断面施工技术，在施工过程中可与洞室施工平行进行，不必考虑二者开挖进度均处于直线工期会出现相互干扰、交叉作业情况的出现。显著地缩短总施工工期的同时，大大的降低了施工难度。而传统的反井法施工则会受各种因素的影响。如在竖井上下口的施工上，为了避免与洞室施工处于直线上相互影响作业、影响施工进程，竖井上下口不能位于主要运输路线上，增加了施工难度。
3.作业一次到位可显著提高施工效率。正井全断面施工技术在施工过程中对于水、电、风等辅助作业能够一次施工到位且在施工时一次爆破成型，工作空间大方便机械进行施工，不用来回迁移工作面，可显著提高施工效率。相比之下，传统的反井法则繁琐复杂的多。随着施工进程的进行，反井法的作业难度将会越来越大，作业危险也在加剧。同时，采用反井法在前期导井以及后期的正井开挖中，都需要提升吊挂设施和设备，使得作业程序繁琐复杂。
总之，相比传统的反井施工法，正井全断面施工法具有简单方便能大大地缩短总施工工期、与洞室施工可平行进行，降低施工难度、作业一次到位可显著提高施工效率等明显优势。
二、 正井全断面施工技术在水电站竖井开挖中应用的具体方案和流程
根据预先设计的方案，绘出具体的施工流程图如下图所示：
运用正井全断面施工技术在水电站竖井开挖中的施工流程图
1.根据设计方案，确定施工轮廓线以及爆破位置点。在进行施工前，为了避免设计与实际有较大出入导致不能达到预计的效果，一定要按照设计方案对要施工的位置进行精确的测量和计算，确定出具体的施工轮廓线以及爆破位置点，这是施工前第一步。
2.井口开挖锁护施工。井口开挖锁护施工，是指在对井身进一步进行施工前，为了保证施工安全以及防止作业过程中由于施工幅度太大造成对门机基础的震动破坏，而进行的一项流程。因此在采用正井全断面施工技术开挖竖井时，要对井口进行锁护施工，能够有效的保证施工质量以及施工期的安全。
3. 水电站竖井开挖施工。防护施工完成后，接下来就是正式的水电站竖井施工过程。采用正井全断面施工技术，一次爆破成型。在进行过程中具体的方案：先对中部进行深孔拉槽爆破，再对周边实施扩挖；主爆孔采取倾斜掏槽布置，利用手风钻进行钻孔；出渣时用反铲装置，若想提高出渣速度加快施工进程，可适当增加出渣斗。
4. 竖井支护方案。对竖井开挖完成后，还要注重竖井支护方案。竖井支护是指通过采取一系列的措施和方案，使得竖井井壁形状趋于稳定，确保施工后竖井的安全。因此，挖井施工完成后，要根据竖井的地理位置、施工条件和情形等具体情况采取适当的竖井支护方案。如在运用正井全断面施工技术对竖井的支护措施中，可以进行井壁超前支护，防止稳定性差导致竖井完工后出现坍塌等现象。与此同时还可以采取钢桁架补强支护[3]，能够有效的防止雨水等恶劣天气对竖井稳定性造成的影响，稳固竖井的稳定性增强其耐蚀性。
总结：全断面施工法是一种按具体施工的位置和对象，一次性开挖到位的施工方法。具有施工场地大、便于作业；开挖程序简单、功效高；工序较少，方便集中管理等特点。同时在竖井支护的措施方案中，能较好的根据地质情况以及竖井的施工状况，针对性的采取措施。有效的防护竖井安全以及稳固性。不仅已应用于深部岩巷的掘进、隧道软弱围岩等施工项目中，普西桥水电站泄洪冲沙洞工作闸门井竖井开挖也采用了正井全断面施工技术，并且收到了良好的施工效果。可见，正井全断面施工技术应用的广泛性以及施工效果的良好。
总之，在水电站竖井开挖中引入正井全断面施工技术，将会是一项重要的创新举措，无论是对施工安全、施工效率、施工效果都将具有积极地促进作用。
参考文献
[1] 武方圆，贾小刚正井全断面施工法在水电站竖井开挖中的应用[J].中国水能及电气化， 2014，（02）：14-17.
[2] 钟选良，牟起明.朱嘎隧道软弱围岩全断面施工技术[J].铁道标准设计，2000，（08）：36-37.
[3] 孙德望，刁凯.竖井开挖施工技术[J].中国西部科技，2009，（05）：21-23.