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水利水电施工2010·第5期总第122期

自一里水电站地下厂房开挖施工

杨平王雪红/(中国水利水电第十工程局有限公司)

1工程特性

自一里水电站为低闸引水式电站，位于涪江上游左岸最大的一级支流火溪河上，电站共装机2台，单机容量65MW,总装机容量为130MW。

厂房为右岸地下厂房，由安装间、主机间、副厂房组成，呈“一”字形布置，主厂房尺寸为56.01m×18m×40.2m(长×宽×高),主厂房顶拱高程为1574.2m。其中安装间长16.80m,底板开挖高程为1547.6m;主机间长31.60m,底板开挖高程为1538m(集水井底板的开挖高程为1534m);副厂房尺寸为7.61m×11.6m×12.4m

(长×宽×高),底板开挖高程为1550.6m。

主厂房围岩主要为印支期二云母花岗岩，岩体为新鲜～微风化，岩块坚硬，强度高，大部分围岩类别为Ⅱ类，局部为ⅢI类，但局部裂隙较发育，f?6断层与厂房顶拱斜交，缓倾角，破碎带宽0.1～1.0m,与厂二层岩锚梁岩台正交，给岩锚梁开挖施工增加难度。另外，多组裂隙结构面较发育，相互切割形成块体，由于几组结构面的组合，对安装间左端墙的稳定也会产生影响。

2施工方案

主厂房开挖断面较大，工期紧，为控制工期的关键项目，整个厂区枢纽将主要围绕主厂房这一关键部位展开。主厂房开挖采用钻爆法，自上而下分层施工，严格按“新奥法”原理进行，相邻部位爆破时段尽量错开。施工过程中，各层锚喷支护随各开挖面跟进作业。第一层周边开挖采取光爆，以下各层周边开挖均先采用预裂爆破；底部及岩锚梁部分采用预留保护层开挖，以控制开挖质量，减少爆破对周边围岩的破坏与影响。

施工通道的布置尽可能利用工程永久结构物，结合工程结构布置特点，经方案比较与分析，厂房上部以通风洞作为通道，中部以交通洞作为施工通道，下部以压

力管道下平段作为通道。

厂二层处在交通洞和通风洞之间，厂四层处在交通洞与压力管道之间。永久结构物无法满足通道需要，需采取其他措施，厂二层开挖时，先完成交通洞的开挖，并伸入厂房约8m,在该部位上方挖一竖向导井，作为溜渣通道。厂四层开挖时，采用从2号配电室沿厂房下游侧下卧至安装间底板高程，开挖前先完成压力管道下平段及1号岔管的开挖及扩挖，在1号岔管上方设一竖向导井，作为出渣通道。

厂房的下部(安装间底部以下)总高度为9.87~13.37m,分二层施工。由于岔管运输需要扩挖一条压力支管作为通道，而岔管到7号支洞与压力管道的交叉口较近，适当扩挖该段压力管道即可，压力管道岔管底板高程为1543m,从相交处按9%的坡度开始下卧至球阀层底板高程1540.5m,而厂房最低层为集水井底板，其高程为1534m,层高为6.5m,采用反挖出渣，因此下部开挖分层方案，即厂5～6层的开挖施工通道为：1号压力支管—压力管道下平段—7号施工支洞一出线洞。

3施工方法

3.1厂1层(第一层)(高程1574.2～1566.813m)开挖

第一层开挖由通风洞进行，高度7.387m。开挖采用中导洞领进，中导洞先按9%的坡度下卧1m,以利于厂房顶部锚杆施工。根据中导洞开挖所揭示的地质条件，上下游两侧扩挖视具体情况跟进，利用YT-28风钻造孔，人工装药，非电毫秒雷管引爆，乳化炸药爆破，周边孔采用光面爆破。中导洞宽度4.66m,领进长度10~15m。施工出渣采用ZLC50D型侧翻装载机配合15t自卸汽车。开挖过程中结合永久喷锚支护，进行初期支护，确保安全。

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自一里水电站地下厂房开挖施工

3.2厂2层(第二层)(高程1566.813～1561.1m)开挖

本层开挖高度为5.713m。综合考虑施工通道及岩壁吊车梁部位施工，本层开挖分上下两层及中部和预留保护层部分共四次开挖；另外考虑到此层上下游预留保护层后中部空间较小，施工道路从通风洞底板与厂房相交部位处开始按9%的坡度下卧并往上游侧偏移，施工通道路面宽度6.0m。厂2层第一次开挖2.6m高，第二次开挖3.113m高。在厂2层开挖之前先采用导井贯穿下部交通洞，形成有利的通风条件，然后进行中部开挖，最后进行岩壁吊车梁预留保护层开挖。上下游岩壁吊车梁部位各预留约2.5m厚保护层。

3.2.1中部开挖

中部开挖宽度约为13.0m。先形成施工道路，按9%的坡度下卧至1564.213m后，扩挖下游侧，周边预裂爆破。在下游侧第一次开挖完成后，即可进行下游侧第二次的钻孔爆破及开挖。导井左右两侧5m的钻孔深一次到位，其爆渣可通过交通洞出渣。预裂爆破利用CLQ-150型潜孔钻造