向家坝地下厂房主要技术难点.doc

向家坝地下厂房主要技术难点 一、对于地下洞室工程的认识和展望 根据本人曾经参与或正在实施的地下洞室工程施工经验，认为地下洞室工程与地面工程相比有以下特点：其一，地下洞室工程存在围岩稳定问题；其二，地下洞室工程布置于狭小的地下空间内，通风散烟及降尘困难；其三，受空间布置条件、相邻洞室间围岩稳定及施工成本制约，施工通道布置相对困难；其四，受空间作业条件限制，地下工程施工机械设备配置相对专业化。以下就上述问题谈谈本人对地下工程的认识。 1、洞室围岩稳定问题 地下洞室围岩稳定是确保施工安全和工程安全的前提和基础，合理的施工程序和喷锚支护是保证洞室围岩稳定的核心手段和方法。地下工程施工中遇到不良地质条件下的常用隧道开挖施工方法为“超前勘探、超前支护、短进尺、弱爆破、勤支护”。 2、通风散烟和降尘 受洞室内空间条件限制，洞内各种天然毒有???气体、人为造成的各种烟雾尘埃易于聚集，因此，为改善地下工程的作业环境，一方面必须采用强制机械通风手段加强与洞外新鲜空气置换速度，另一方面尽量减少人为洞内污染。 洞内空气污染源主要有：洞内天然有毒有害气体(如瓦斯、硫化氢、氡气等)、爆破烟尘、燃油机械（如汽车、挖掘机、装载机等）产生的油烟、各种金属结构及钢筋焊接产生的有害气体等。 对于洞内天然有毒有害气体(如瓦斯、硫化氢、氡气等)，只能加强日常监测并通过强制机械通风将其有害气体或放射性物质浓度降低到对人体不产生危害的程度。 对于开挖爆破产生的尘埃，有效且常用的处理手段为爆破前后做洒水降尘处理，特别是爆破后宜立即洒水。当然，还得规定洞内造孔作业必须打水钻。 洞室内外温差决定洞室内外空气自然置换速度，因此，从节约通风费用出发，冬夏季节可适当减少机械通风（因为冬夏季节洞内外温差大，自然通风强度相对较高），而春秋季节则应加强机械通风。 以上讲述了洞内污染的处理方式，同时还要尽量减少洞内污染。根据本人认识，洞内施工机械需要进行一场大的革命，即彻底改变洞内施工机械以燃油机械为主的现状，由燃油机械向电动机械变革。这需要我们用户、高等科研院校和机械制造厂联合进行攻关或在国家层面制定相关法律、法规方能实现。而对于金属结构的焊接连接产生的有害气体，一方面需尽量减少洞内焊接连接工程量，从设计和施工方案源头尽量考虑铆接、螺栓连接等机械连接技术，如向家坝地下厂房内钢筋连接基本均采用钢筋机械连接技术，如此大大降低了洞内污染。另一方面，对于必须采用焊接连接的结构件，尽可能在洞外焊接后运输施工现场。 3、施工通道布置问题 地下厂房系统的大断面高边墙洞室分层施工通道布置一直是地下厂房施工中的难点，通过向家坝地下厂房洞室群施工实践并参照其他地下厂房施工经验，水电站地下厂房一般均布置有引水洞、尾水洞、进厂交通洞、母线洞、排水廊道、通风安全洞等永久性建筑物，其次地下厂房系统中尚遗留有原勘测设计阶段施工的地质探洞。施工支洞的布置应在保证永久性建筑物安全的前提下，充分地结合这些永久性建筑物进行布置，同时兼顾一洞多用的功能，以达到经济、节约的目的。具体地说，施工支洞的布置应根据如下原则进行： ①、依据建筑物的布置情况和地形、地质条件等基础资料进行综合考虑； ②、根据各永久洞室施工进度要求、总体施工程序安排并结合永久及现有洞室如进厂交通洞、通风洞、引水洞、尾水洞、工程勘探期留下的地质探洞及其它施工支洞的布置，尽量利用永久或现存洞室作为施工通道，以减少洞室开挖工程量和洞室封堵工程量，节约投资； ③、施工支洞布置尽量满足引水系统、厂房系统和尾水系统施工的相对独立性，确保三大系统施工总进度及合同接点工期要求； ④、施工支洞布置要与工程主关键线路（一般是厂房）相协调，满足工程主关键线路上平面多工序、立面多层次的施工组织要求，以保证工程施工均衡、有序进行； ⑤、一般情况下，厂房系统工期最为紧张，其施工支洞的布置尽量为主厂房各层开挖提供多通道条件； ⑥、施工支洞的布置应使洞轴线短、洞线穿越区域围岩稳定，洞线尽量顺直，弯段的转弯半径应符合运输通行要求；隧洞底坡一般不超过10%，最大不超过15%，且陡坡段的长度不应超过50m； ⑦、施工支洞的断面尺寸以满足运输要求为第一要素，除此之外应综合考虑通风散烟、排水布置；在此基础上，尽可能减小直墙高度以减少开挖量； ⑧、同一高程上永久洞室较多的部位，施工支洞以连通所有洞室为宜，以满足同一高程上的洞室间隔施工的要求；尽可能使主洞与施工支洞以最优的夹角相交，减少交叉部位的开挖量与支护量，又兼顾转弯通畅； ⑨、两洞立体相交，低洞顶板安全厚度不小于1倍安全厚度，并加强支护； ⑩、所有支洞的转弯半径均不宜小于15m。 总之，施工支洞的布置与断面设计要综合考虑施工交通、施工安全、开挖爆破等方面的影响，满足均衡施工和施工进度的要求。 4、施工机械设备配置的专业化 地下洞室工程与地面工程的区