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地下工程

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溪洛渡水电站左岸导流洞2、3号闸门竖井开控施工

胡忠英叶明/(中国水利水电第六工程局有限公司)

【摘要】溪洛渡水电站左岸导流洞2、3号闸门竖井断面大，竖井间岩壁厚度较薄，工期紧张。开挖时先施工导井，再分次扩挖，并合理运用了梯段爆破、预裂爆破、中间深孔拉槽开挖等技术，取得了良好的效果。

【关键词】竖井开挖爆破支护

1工程概况

溪洛渡水电站左右岸各布置了3条导流洞，左岸为1～3号导流洞，平面上呈单弯道布置，洞身为城门洞形特大断面，普通洞段开挖断面为宽20～21.6m、高22~23.6m,衬砌后断面为18m×20m,衬砌厚度为1.0~2.0m。每条导流洞的进口布置有闸门竖井，其中2号竖井深44.5m,3号竖井深42.1m。闸门竖井高程438.00~411.50m开挖断面为17.5m×32m,411.5m高程以下开挖断面为17.5m×34m。两条竖井相邻井壁最薄厚度为16m。

2工程地质

左岸导流洞2、3号闸门竖井围岩为致密状玄武岩、含斑玄武岩和角砾集块熔岩，以Ⅲ2、IV1类岩体为主，C5层间错动带穿过该段，层内及缓倾裂隙发育，裂面具泥膜，轻度、中度锈染。岩体风化强烈，呈次块状～镶嵌碎裂结构，部分碎裂结构，围岩的完整性及稳定性均较差。地下水活跃，主要以渗、滴水的形式出现。

3爆破开挖总体思路及施工程序安排

(1)2、3号闸门竖井断面大，竖井间岩壁厚度较薄，相邻两竖井在高程上错距开挖，3号竖井超前2号竖井10m以上。

(2)竖井开挖前，先进行上井口的固结灌浆，然后对竖井的上、下井口进行竖向的锁口支护。

(3)竖井开挖采用先导井后扩挖的方法。导井直径为1.4m,每个竖井布置两个导井，采用反井钻机开挖。

(4)导井形成后，先将每个导井扩挖成直径为3.0m的溜渣井，然后不同高程的竖井扩挖采用不同的方法分段分次进行。

(5)井口10m段采用梯段爆破开挖，周边预裂，一次成型，开挖后及时完成系统支护。其余井深段采用先中间深孔拉槽贯通，再四周分层浅孔光面爆破的方法进行扩挖，随开挖随支护。

4竖井爆破开挖前上、下井口的预加固

4.1上井口固结灌浆

固结灌浆孔布置在上闸室竖井四周，距开挖边线2m。受结构尺寸限制，上游侧的灌浆孔距闸室衬砌边墙壁1m,并向外倾斜。灌浆孔距为1.5m(遇锚筋束时错开布置，孔间距调整为2m),直线单排布置，灌浆孔钻孔深度为35～41m

固结灌浆孔采用单孔分段灌浆，灌浆压力根据分段情况采用0.3～1.0MPa(见表1)。后期根据生产性试验情况及时调整。

浆液采用低压浓浆，浆液比级采用水灰比3:1、2:

1、1:1、0.5:1等四个比级，起灌水灰比为3:1。

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水利水电施工2014·第1期总第142期表1固结灌浆分段压力表

第1段

第2段

第3段

第4段

第5段

段长(m)

压力(MPa)

段长(m)

压力(MPa)

段长(m)

压力(MPa)

段长(m)

压力(MPa)

段长(m)

压力(MPa)

5

0.3

8

0.7

10

1.2

10

1.0

10

0.5

4.2上井口锁口支护

在竖井上井口闸室底板布置一排锁口锚筋束，锚筋束规格为3φ32,L=9m,外倾20°,间距3.0m,距井壁1.5m。采用“先安装锚筋束后注浆”的施工工艺。锚筋束在加工厂采用三根钢筋焊接牢固，并焊接对中环，对中环的外径比孔径小10mm左右，一个锚筋束在孔内设两个对中环。将注浆管和排气管牢固地固定在锚筋束上并保持畅通。采用100B潜孔钻钻孔，人工安装锚筋束，锚杆注浆机灌注纯水泥浆。

4.3下井口锁口支护

下井口在开挖前完成竖井前后渐变段顶拱的系统支护，采用φ32,L=6m、9m的砂浆锚杆和自进式锚杆梅花形布置，间排距1.5m,然后内插φ32,L=9m,P=

15t的预应力锚杆。同时在下井口增加两排锁口锚杆，采用φ32,L=9m的自进式锚杆，间距1.0m。

砂浆锚杆由多臂钻钻孔，采用先注浆后插杆的工艺，MZ-1锚杆注浆机注浆，人工配合多臂钻机安装锚杆。

自进式锚杆首先由多臂钻钻孔，然后将杆体当钻杆，安放在多臂钻机钻臂的滑道上，直接由多臂钻按设计的孔位布置钻入岩层中。杆体安装完成后，在孔口安放止浆塞和钢垫板，把螺栓拧紧，再用连接套管将注浆管和锚杆端部连接，通过杆体中间自带的小孔进行注浆，浆液从自进式锚杆杆体末端流出