地下主厂房开挖施工技术

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1、浅谈龙滩水电站地下主厂房开挖施工技术与实践【摘要】龙滩水电站地下引水发电系统主厂房是世界级的地下厂房，其具有结构尺寸庞大、周边相邻洞室多、施工干扰大、地质情况复杂、开挖支护工程量庞大、安全质量进度要求高的特点。本文通过开挖阶段主厂房顶层、岩壁梁、高边墙的开挖施工方法及施工监测在地下厂房中应用研究方面进行介绍，为同类型工程施工中合理组织施工程序、采用安全而行之有效的开挖方法提供一定的借鉴。【关键词】龙滩水电站主厂房顶层开挖岩壁梁开挖高边墙施工施工监测应用研究1.工程概述龙滩水电站是红水河梯级开发中的骨干工程，属丨等工程，工程规模为大（丨）型，工程按正常蓄水位400m设计，电站装机容量为6300

2、MWo引水发电系统主要建筑物引水隧洞、主厂房、母线洞、主变室、尾水调压井、尾水支岔洞、尾水隧洞均布置于左岸地下岩体中。左岸洞室纵横交错，上下重叠，主要洞室尺寸庞大，构成复杂的地下洞室群，大小洞室总数门9条。地下厂房右端距河岸约160m。厂房洞室上覆岩层最小厚度约100m,最大厚度约230m。该地下厂房为目前世界最大的地下厂房，从河床侧向山体侧依次布置有主安装间、主厂房、副安装间。主厂房结构尺寸为388.5mx30.70mx77.6mo主厂房围岩由厚层砂岩、粉砂岩和泥板岩互层夹少量层凝灰岩、硅泥质灰岩组成。其中砂岩、粉砂岩占68.2%;泥板岩占30.8%;灰岩、层凝灰岩占1%。主洞室所在区域绝

3、大部分为III类围岩、小部分为II类围岩，极少部分属于IV、V类围岩，具有较好的成洞条件。2.主厂房开挖主要施工方法2.1主要开挖程序：地下厂房分9层开挖，主要步骤为：①利用主厂房顶层施工支洞进入厂房I层开挖、支护，与此同时开挖母线排风廊道（3号施工支洞）至厂房另一端，形成两头对挖局面；②在I层右端开挖支护完成100m后开挖II层，并进行岩壁梁施工；③从进厂交通洞和经主变室至厂房的另一端（联系洞）对挖III层，同样两端头降坡对挖IV层；④在厂房III层开挖的同时，从引水下平洞进入厂房下游侧8m处，为加速IV、V层开挖创造条件；⑤在厂房V层开挖的同时，从尾水管进入开挖厂房VIII、IX两层；⑥

4、从引水下平洞进入厂房开挖V、VI两层，最后爆通第VII层，从尾水支洞出渣，利用垫渣从尾水扩散段进入第VII、VIII、IX层，进行喷锚支护工作；⑦每层开挖、锚杆、锚索、挂网、喷混凝土等工序进行平行流水作业。主厂房开挖分层横剖面示意图厂房第一层开挖分为左端开挖及右端开挖，左端开挖主要通道为3#施工支洞，右端开挖主要通道为母线排风洞。先贯通两侧边导洞后进行中间岩柱开挖,周边采用光面爆破。顶拱开挖先进行两侧导洞开挖，支护好后，再进行中间岩柱拆除。开挖过程中，两侧平行导洞交错施工，掌子面相距30m以上，以确保施工和工程安全。中间岩柱开始采用全断面开挖，由于断面较大，围岩又为层状岩体，两侧导洞开挖结束

5、后，围岩应力进行了重分布，光面爆破效果较差。因此后来采用以下方法：①将中间岩柱分为左右半幅进行开挖，相互滞后2〜3排炮；②减小爆破进尺，爆破进尺控制在2.5m以内；③调整光面爆破参数，孔距控制在50cm以内，线装药密度为100-120g/m;;④在III2、IV类围岩支护滞后15m,IV类围岩跟进掌子面。通过采取以上方法厂房顶拱开挖成型较好。2.3岩壁梁开挖：岩锚梁开挖施工共经历了五个阶段：爆破试验阶段、手风钻开槽阶段、台车全断面开挖阶段、台车预留保护层开挖阶段及手风钻分层分块开挖阶段。通过方案现场试验比选，最终选定了采用手风钻分层分块开挖的方案。采用预留保护层手风钻分层分块、预裂光爆相结合

6、的开挖方式。先将岩台外层保护层挖除，再进行岩台部分岩石开挖，预留岩体采用密孔小药量隔孔装药，用“垂直孔+斜孔”双向同时光爆的方法进行开挖。为保证钻孔精度，斜孔采用搭设钻孔样架的方式进行钻孔。三臂台车作为锚杆支护的钻孔设备专门负责支护，尽量避免因支护不及时而影响手风钻开挖进度的情况发生。按此方式最终保质保量提前完成了岩锚梁的开挖任务。o2&<_IdflMUft製孔、三140°w»»钻爆立面怖孔丞意图l:fiO126012MI2F4】2M孔序・rvn孔距cnCI>单仇药研4UEMM15013izn0.刖IIHU140亀00.nn1H42夯ro120fit祝儿SO25so250ii、m类围岩爆破设

7、计参数表名筋03O1孔滋CZ孔九c・CDUH.I但IGO倍LS0.43II503241W14064*HI3几12ZSGO120B025SOW类貝岩爆破设计参数表II说明:2.4高边墙施工采用两道预裂缝（双保险）确保中间拉槽梯段爆破对高边墙的爆破影响。在中间拉槽前，先对边墙轮廓线进行预裂，深度为4-4.5m,孔间距为50cm,线装药密度为180~200g/m,中间潜孔钻拉槽时对预留保护层同样进行预裂，预裂深度与