中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊:抽蓄地下廠房洞室工程具有大跨度、高邊墻、洞室交叉口多,地下洞室群結(jié)構(gòu)復(fù)雜,施工強(qiáng)度高,通風(fēng)散煙較困難等特點(diǎn)。抽水蓄能電站地下廠房開挖,首先應(yīng)研究確定合理的開挖程序和分層。根據(jù)洞室的地質(zhì)條件、洞室的規(guī)模及施工通道、施工設(shè)備和工期要求等因素合理確定開挖程序。抽蓄地下廠房一般采用分層開挖的方法,在施工布置上,充分利用施工支洞條件,按“平面多工序、立體 多層次”的施工原則依次展開廠房各層的開挖,并盡早將各主要洞室的上部與永久或臨時(shí)通風(fēng)洞 (或通風(fēng)豎井)連通。
首先從保證圍巖穩(wěn)定、方便施工,便于發(fā)揮施工設(shè)備能力和滿足工期要求出發(fā)確定開挖分層。分層高度一般在3-10m范圍,一般共分 7 層。其中頂拱層開挖高度根據(jù)開挖后底部不妨礙吊頂牛腿的錨桿施工和影響多臂鉆最佳效率發(fā)揮。地下廠房高邊墻、大跨度洞室開挖、最關(guān)鍵的首先是頂拱層的開挖。頂拱層的開挖決定于圍巖的地質(zhì)條件和洞室的跨度大小。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較好時(shí),一般采用中導(dǎo)洞,然后兩側(cè)跟進(jìn)擴(kuò)大開挖,如廣蓄、清蓄、梅蓄、天荒坪、張河灣等抽水蓄能電站。當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差,有的工程采用兩側(cè)導(dǎo)洞掘進(jìn),并隨即進(jìn)行初期支護(hù),中間巖柱起支撐作用,然后中間預(yù)留巖柱的開挖與支護(hù),如宜興、十三陵等抽水蓄能電站。但也有工程如西龍池廠房頂部圍巖為近似水平的薄層灰?guī)r,穩(wěn)定性條件較差,采取了先開挖廠房頂拱以上約30m的錨洞,再開挖廠房頂拱中間導(dǎo)洞,隨即進(jìn)行對(duì)穿錨素支護(hù),再兩側(cè)擴(kuò)挖跟進(jìn)的施工工法,也取得成功。
如某抽水蓄能電站Ⅰ層開挖支護(hù)施工通道為進(jìn)風(fēng)出渣洞,廠房Ⅰ層開挖共分 4 個(gè)區(qū),中導(dǎo)洞、頂拱擴(kuò)挖和兩側(cè)邊擴(kuò)挖。中導(dǎo)洞開挖斷面 9m×7m,頂拱 擴(kuò)挖厚 2.5m,兩邊擴(kuò)挖寬分別為 8.75m。分層高 度為 9.5m,主要考慮頂拱保護(hù)層光爆和錨桿施工。廠房Ⅱ?qū)娱_挖由于巖壁梁在此層,開挖分層高度11.2m,分Ⅱ1 ~Ⅱ 66 個(gè)區(qū)進(jìn)行開挖施工, 其中Ⅱ1 ~Ⅱ 5區(qū)分層高度分別為3m、4.7m、4m、3.5m、4.2m,每個(gè)區(qū)分層均考慮對(duì)巖壁梁巖臺(tái)的影響。
為了減少施工工序,減少施工干擾,加快施 工進(jìn)度,降低施工成本,廠房Ⅲ~Ⅵ層開挖取消 邊墻保護(hù)層,對(duì)邊墻進(jìn)行預(yù)裂,每層一半一半開挖,且高度大于 5m,每層再分小層進(jìn)行開挖,即Ⅳ、Ⅴ層均分為 4m 兩小層。廠房Ⅶ、Ⅷ由于保證廠房開挖節(jié)點(diǎn)目標(biāo),由 2 號(hào)尾水支管在廠房Ⅴ層開挖之前以洞挖形式完成。
某地下廠房開挖主要控制Ⅰ 層頂拱開挖、Ⅱ?qū)訋r臺(tái)開挖、最后一層基坑的開 挖及各隧洞貫入廠房相交部位的開挖,總結(jié)如下:
1)嚴(yán)格按照精細(xì)爆破的“定量設(shè)計(jì),精心施工,實(shí)時(shí)監(jiān)控,科學(xué)管理”來組織施工 。
2)頂拱開挖采用導(dǎo)洞先進(jìn),頂拱及兩邊預(yù)裂保護(hù)層方式進(jìn)行,控制開挖光爆質(zhì)量。
3)廠房Ⅱ?qū)訋r臺(tái)開挖首先對(duì)Ⅱ?qū)又胁窟M(jìn)行預(yù) 裂,兩邊保證層開挖采用手風(fēng)鉆進(jìn)行光爆,巖臺(tái) 上拐點(diǎn)以上預(yù)留高度不小于 1.5m 以上,巖臺(tái)爆破 時(shí)采用垂直孔和斜面孔同時(shí)起爆方式。
4)各隧洞貫入廠房相交部位開挖采用“大洞 貫小洞”、“先洞后墻”的方式,洞室開口前要 先做好鎖口和超前支護(hù),并在交叉口 2 倍洞徑洞 段內(nèi)采取淺孔多循環(huán)、弱爆破的方式開挖,并且爆破時(shí)采用控制爆破振 動(dòng)速度、圍巖變形觀測(cè)等監(jiān)測(cè)方法控制爆破,以確保安全。
5)在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測(cè)和管理等方面做到了規(guī)范化、程序化、制度化,解決了工程難題,取得了良好爆破開挖效果。