2.2 有压段开挖控制技术
2.2.1 有压段开挖分层
溪洛渡水电站泄洪洞有压段为圆形断面,开挖洞径为16.7~17.6m,衬砌后净空直径为15.0m。有压段围岩类别以Ⅱ类为主,部分为Ⅲ类。有压段开挖从上至下分3层进行开挖。第1层为上半圆开挖,第3层为下半圆底部厚3m保护层开挖,剩余的下半圆为第2层开挖;第2层开挖分为2-1和2-2区进行,2-1区为矩形断面,2-2区建基面为圆形断面,泄洪洞有压段开挖分层见图2.8。
2.2.2 有压段总体开挖方案
第1层开挖:采用全断面开挖,人工在自制作业台车上利用YT28气腿钻钻孔,非电毫秒雷管微差爆破,周边光面爆破,每循环开挖进尺控制在2.5~3.0m。
第2层开挖:分两区进行开挖。先开挖中间2-1区矩形部分,ROCD7钻机联合100B潜孔钻机同时进行竖向主爆孔施工,按12~15m长一个梯段进行预裂爆破施工;剩余的两侧圆弧2-2区开挖,采用人工在施工台车上造孔,光面爆破,滞后2-1区两个循环,再跟进开挖。
图2.8 泄洪洞有压段开挖分层图(单位:cm)
第3层开挖:开挖高度3.0m,循环进尺3.0m,采用人工用手风钻钻孔,水平光面爆破。由于有压段为圆形断面,石渣运输需将底板高1.5m回填形成运渣通道,待开挖完成后再进行回填渣的清理。
2.2.3 有压段开挖施工
(1)第1层开挖。有压段第1层开挖采用全断面开挖方式进行,YT28气腿钻钻孔,周边设计结构面采用光面爆破(炮孔间距45~50cm),中部大面为主爆孔(炮孔间距90~110cm),采用大楔形掏槽,分段毫秒雷管微差起爆网络进行爆破,有压段第1层开挖炮孔布置见图2.9。出渣采用装载机配合装20t自卸汽车运至渣场,CAT330C液压反铲清理工作面。
图2.9 有压段第1层开挖炮孔布置图(单位:m)
有压段进口受施工道路的限制,需要先进行爬坡开挖(见图2.10),再进行反扩开挖施工(见图2.11)。
图2.10 有压段进口爬坡开挖施工示意图
图2.11 有压段进口反扩开挖施工示意图
(2)第2层开挖。有压段第2层开挖采用100B潜孔钻机进行中部梯段拉槽,梯段高度约5.6m;两侧边墙预留3.0m厚保护层,采用人工气腿钻打水平孔光爆。拉槽部位出渣采用3.0m3装载机配合装20t自卸汽车运输。有压段第2层炮孔布置见图2.12,有压段第2层开挖方法见图2.13。
图2.12 有压段第2层炮孔布置示意图(单位:cm)
图2.13 有压段第2层开挖方法示意图(单位:m)
(3)第3层开挖。有压段第3层圆弧底部厚3m保护层开挖,采用人工气腿钻水平造孔光爆,开挖采用1.6m3反铲挖装,3.0m3装载机配合装20t自卸汽车运输。在圆弧底部开挖过程中需利用开挖渣料垫渣厚1.5m形成渣料运输通道,垫渣工作由1.6m3反铲承担,开挖渣料运输至渣场,有压段第3层炮孔布置见图2.14,有压段第3层开挖方法见图2.15。
图2.14 有压段第3层炮孔布置示意图(单位:cm)
2.2.4 有压段支护施工
(1)支护型式。根据围岩类别的不同,有压段支护主要为砂浆锚杆支护和网喷支护。系统锚杆主要有φ25mm、L=4.5m,φ28mm、L=6.0m和φ32mm、L=9.0m三种。
(2)砂浆锚杆施工。砂浆锚杆施工,除9.0m锚杆采用先插杆后注浆的方法进行施工外,其他锚杆全部采用先注浆后插锚杆体的方法进行施工。
图2.15 有压段第3层开挖方法示意图
锚杆施工利用自制台车进行,6.0m和4.5m锚杆由人工采用YT28气腿钻造孔,9.0m锚杆采用三臂钻进行造孔。
(3)挂网施工。在开挖永久结构面经过基础面验收以后(地质素描完成、测量检查无欠挖),拆除作业面障碍物、清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣、堆积物;用高压风水冲洗受支护面,然后进行人工挂网施工。挂网施工采用人站在台架上操作绑扎网筋,网筋与岩面大致密贴,利用锚杆端部定位。
(4)喷混凝土施工。有压段喷混凝土施工采用6m3混凝土搅拌运输车运料,机械喷浆手进行湿喷作业,以提高喷混凝土施工质量,减少喷混凝土回弹,降低粉尘等。
2.2.5 有压段开挖支护效果
有压段第1层开挖支护效果见图2.16,有压段第2层开挖支护效果见图2.17,有压段第3层开挖支护效果见图2.18。
图2.16 有压段第1层开挖支护效果
图2.17 有压段第2层开挖支护效果
图2.18 有压段第3层开挖支护效果