1、庙林水电站调压井施工中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号： 一、工程概况 1）结构特点 庙林电站调压井为阻抗式调压井（埋藏式布置） ，由球冠、井筒、阻抗孔组成；调压井底板开挖高程 763.7m，井顶高程 847.762m，井筒为圆形断面，开挖直径为 21m，井筒顶部为球冠型式，最大跨度为 24m。上部836.199 高程与调压井交通洞相连；下部上游与引水隧洞渐变段相连、下游与压力管道渐变段相连。 2）地质概况 调压井位于山体内，围岩均为泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹少量砂岩，弱风化，节理裂隙较不发育，岩体较完整，属类围岩，洞室局部层间挤压带及软岩夹层属类围岩,顶拱围岩稳定性差；地下水位低
2、于井底，对调压井洞室开挖无影响。 2、主要施工技术难点 如此大断面的地下埋藏式调压井在国内为数不多，可借鉴的经验比较有限，再加之埋藏式调压井井口施工场地限制更是极大地增加了施工难度。以往类似工程中曾发生洞室大规模坍塌，造成了重大工程事故，因此，在破碎单薄的山体内开挖大直径的竖井，首要问题就是要保证开挖过程井壁围岩的稳定和安全，解决此问题的关键是： （1）球冠的开挖成型控制及方式； （2）采取切实有效、可靠的“综合支护手段”及时对开挖形成的球冠、围岩进行加固； （3）选择科学、合理的开挖方法和爆破参数，尽量减少爆破对围岩的扰动； （4）做好施工监测，实施信息化施工，随时掌握围岩的变形情况，以监测
3、结果检验支护结构的有效性和合理性； （5）竖井扩挖 DH55v 挖掘机的起吊控制。 3、开挖施工程序 施工过程中为加快整体施工进度，采用了正、反导井结合、正井法扩挖和安全支护同步进行的施工方法。调压井总体施工程序为： 底部结构开挖支护球冠开挖及临时支护吊点制作安装球冠预应力锚杆施工导井开挖井口提升设施安装井圈扩挖（交通洞底板以下 6m）井圈锁口预应力锚杆施工竖井扩挖及安全支护清理验收。 4、施工方法 1）底部结构开挖 底部开挖的目的在于井身扩挖时有足够的容渣空间，减少出渣次数，加快扩挖进尺。 调压井底部结构即阻抗孔以下为圆形过水断面，高程为763.7772.199m，开挖时底部向下预留 1.5
4、m 保护层，最后进行保护层开挖。 开挖利用自制钻爆台车，人工持手风钻造孔，装载机装 5t 自卸汽车出渣。由于调压井底部岩石较为破碎，岩石整体性差，开挖时及时跟进锚喷支护确保岩体稳定。 2）球冠开挖 开挖程序 开挖采用手风钻，首先开挖中间-1 区形成出渣通道再以爬坡垫渣方式开挖-2 区最后向两边的区开挖，球冠开挖唯一的施工通道为调压井交通洞，为方便球冠出渣特在交通洞靠近球冠位置扩挖一错车道，以便装载机在此装渣。出渣期采用装载机在错车道卸渣至自卸汽车，期扩大断面后采用挖掘机配合自卸汽车。 爆破设计 本工程爆破设计是根据水电工程施工手册同时结合以往工程的经验及设计提供围岩类别来设计钻爆参数，但因爆破
5、试验段围岩稳定性的实际情况不定，在开始施工中只能暂按设计提供的结合施工规范及相关的施工经验进行试验性的开挖施工，以尽可能的减少对围岩不必要的振动影响，同时不发生导井堵塞现象为标准，并不断调整爆破参数最终如下表（表 1）所示。 表 1 球冠周边控制爆破参数表 （1）周边孔采取短进尺低药耗按照光面爆破实施，单槽炮进尺控制在 2m 左右； （2）测量放线：-2 部开挖时需采用全站仪放出开挖边线，开挖到球冠中心后固定一中点（需要仪器精确校核） ，对周边的控制可才用，钻机方向通过横向与纵向比来确定（例如 847.762 降 1m 则需要横向开挖4.82m 以次类推） 。 球冠支护 调压井顶部位岩体完整性
6、差，所以经过业主、设计、施工、监理多方的考察论证同时结合进度、安全上的需要，球冠的安全支护采用锚喷支护，紧跟开挖进行，具体支护参数为：喷 C20 砼 15cm、锚杆L=4.5m2m2m、挂网钢筋 82020cm。临时支护结束后，又采用了预应力锚杆（15m，9m 合计 300 根）和二次锚喷支护进行永久支护。 3）2.5m 导井开挖 为了解决竖井开挖出渣及通风难题，需先进行导井开挖，导井开挖采用正、反井结合进行，先由下而上开挖 30m，再从上而下完成剩余开挖。开挖采用手风钻造孔，孔深 1.52.0m，周边光面爆破，在开挖过程中及时跟进锚喷支护，以保证施工安全。反导井开挖，每放一排炮待烟雾散尽后，
7、用高压水枪对松散岩体进行安全处理后，再进入下一循环开挖，开挖过程中，要持续保证工作面供风；正井开挖出渣采用在井口适当距离布置一台 5t 卷扬机，通过卷扬机牵引装渣胶轮车出渣。 4）竖井开挖 吊点制作安装 吊点包括布置在球冠顶拱的中心吊点和布置在靠近调压井交通洞一侧的边缘吊点。中心吊点前期用于导井出渣，后期用于强中心吊点受力在调压井交通洞边缘向内 4.0处 839.199m 高程布置排 25 锚杆，锚杆长 2.0，入岩 1.7，采用砂浆注满；与吊点配合的卷扬机布置在调压井交通洞右侧错车道内，卷扬机选用 10 t 和 5t 各 1 台。 起吊挖机的具体施工布置如下图所示。 图 1 挖机起吊示意图
8、钢平台制作安装 821.199772.199m 高程段井身扩挖时，在 821.199m 高程靠交通洞侧井壁上布置钢平台以便停放 0.3m3 小反挖躲避爆破飞渣。 钢平台采用 I20 工字钢结合 32 钢筋加工而成，平台固定端采用 10根锚杆把槽钢固定在井壁上，锚杆入岩 2.5m，外露 20cm；再布置 2 根端长 4m 悬臂工字钢，间距 3.0m，焊接于槽钢上，并用 2 根工字钢及 2 根32 钢筋作为斜撑，最后再采用 1cm 厚钢板横置于工字钢支架上并焊接牢固形成平台。钢平台尺寸为 4.03.0m（长宽） ，当起吊小反挖至平台高程时，先稳定反挖，再放置平台上. 井身扩挖 井身扩挖分两个区进行
9、，按 2.02.5m 一层进行扩挖，I 区领先 II区一排炮，钻孔采用手风钻，孔深 2.02.5m，采用人工手持 YT-28 手风钻钻孔，人工填装乳化炸药，非电毫秒雷管微差挤压爆破，周边实施光面爆破，导爆索起爆，周边光爆孔距 0.60.8m，崩落孔间距1.01.2m；分区爆破示意详见图 2。为减小爆破振动对高边墙的影响，I 区和 II 区爆破均严格控制单孔药量，尽量减少爆破后出现大块石，防止堵塞导井。 图 2 竖井段布孔图 井身支护 井身支护主要采用喷混凝土、挂网与系统锚杆相结合的支护方式，施工中根据实际地质情况和围岩监测结果。 5、大井开挖施工监测 庙林水电站竖井最大跨度达到 24m，属国内
10、在建的较大引水竖井之一，施工难度大、技术要求高，在保证施工安全，同时确保施工进度（为了保证进度将原定球冠浇筑更改为球冠网喷砼衬砌）的情况下在施工中率先采用了施工监测系统，实施信息化施工，随时掌握围岩的变形情况，以监测结果检验所采取的综合支护手段和开挖方法的有效性和合理性。施工监测项目包括球冠围岩内部观测和竖井围岩声波测试。 （1）球冠围岩内部观测采用多点位移计，孔深 15m，分布在球冠中心和前方共布置 2 个量测断面。 （2）竖井围岩声波测试每隔 15m 布置一圈，每圈 4 孔（52mm）采用声波测试周围围岩的地质情况，以控制开挖扰动。 通过监测数据的分析，预测围岩在未来一定时段内的稳定状态，为工程决策者提供技术支持。从施工中监测结果来看，基本有效控制了围岩的变形，未曾发生塌方。由此证明在本工程所实施的综合支护手段和开挖方法是可靠、合理的。 6、结束语 调压井整体岩体完整性较好，地下渗水较小，主要是井筒面积大，长期暴露在空气中易造成围岩风化，施工过程中，结合围岩监测结果，我们严格按“新奥法”理论进行施工，制定了切实可行的开挖和施工方案，坚持做到支护紧跟开挖工作面进行，确保了施工安全，对类似工程有一定借鉴意义。
