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1尾水隧洞工程概況

大朝山水電站的2條長尾水隧洞平行布置在瀾滄江右岸，主洞長分別為1152m和1101m，襯砌后內徑15m，4條岔支洞長分別為211、191、146、131m，總長約2932m。2條主洞中心距76.5m，開挖直徑Ⅲ類圍巖為16.3m，襯砌厚度為50cm。施工支洞為8.2m×6.9m門洞形，總長873m。尾水隧洞石方洞挖約59.6萬m3，井挖1.8萬m3，尾水出口邊坡及明渠土石方明挖約16萬m3，施工支洞石方洞挖約4.9萬m3，主體工程混凝土總量約12萬m3，噴混凝土約1.8萬m3。

大朝山尾水隧洞工程區巖性主要為玄武巖，廣泛夾薄層凝灰巖及玄武質火山角礫熔巖。洞區內，按巴頓圍巖分類為Ⅱ～Ⅳ類。特別是尾水岔支洞至出口明渠段，全部為Ⅳ類圍巖，且覆蓋層薄，巖石破碎，結構松散，強度低，整體穩定性差，現已查明有Ⅲ級結構面15條。施工難度大，是C2工程標的難點、重點所在。

2施工布置

2.1渣場

尾水隧洞工程石方洞挖約66萬m3，洞渣的10%直接供C2標粗碎車間加工砂石骨料，其余90%運至C2標存渣場堆放，約16萬m3的明挖土石方及部分含凝灰巖夾層的不合格洞渣運至16號公路末端棄渣場。

2.2回車場

洞內臨時施工場地布置，施工支洞按每隔150m左右布置1個回車場，施工支洞內共布置2個回車場，3個變壓器室。

2.3通風散煙

在前期施工支洞及部分主洞開挖支護施工階段，在支洞口布置1臺2×55kW軸流通風機，接1000風管，向洞內正壓通風，當主洞上層開挖到達通風豎井位置時，分別在1、2號尾水隧洞內各鉆2個直徑1.4m通風豎井，并在井口設置2×55kW軸流風機用于洞內機械抽風。出口段改善通風條件的辦法是盡早使閘門井與尾水支洞貫通。

3開挖與錨噴支護

3.1閘門井邊坡及出口明渠邊坡

尾水閘門井平臺以上邊坡開挖高度約60m(高程842.5～902m)，土石方明挖約6.7萬m3，按自上而下的施工順序，采用從下游842m高程開挖施工便道，履帶設備進入施工區的開挖方法。882.5m高程以上邊坡大部分為土方，將用PC300反鏟配合D85推土機開挖，人工削坡，局部手風鉆造孔爆破。882.5～842.5m高程采用手風鉆配合古河履帶鉆造孔，非電毫秒雷管梯段爆破，周邊預裂，預裂孔間距0.7m，孔徑65mm，石方開挖炸藥單耗0.40kg／m3。局部地段由于地質條件差，強風化覆蓋層進行了人工削坡，配正鏟及川畸裝載機配15t自卸汽車運渣。尾水出口明渠812m高程以上開挖與閘門井842.5～882.5m高程邊坡開挖方法基本相同。

邊坡噴混凝土系統布置在現場，采用水泥裹砂半濕噴法施噴，噴射機使用HZPU-5B型，862.5m高程以上采用人工搬運水泥、砂子、瓜米石，現場拌和施噴，孔深4m以內錨桿及排水孔使用手風鉆造孔，孔深大于4m的采用QZJ-100B宣化鉆造孔，835～820m高程采用古河履帶鉆造孔，錨桿使用UH4.8B注漿機注漿，人工安插錨桿。

3.2尾水出口明渠水下開挖

尾水出口明渠水下開挖深達17m(高程812～795m)，首先在812m高程使用古河履帶鉆造孔，非電毫秒雷管梯段爆破，并在距混凝土圍堰外邊線1.5m處預裂，打防震孔，爆破后，使用PC650長臂反鏟抓渣，裝15t自卸車運至棄渣場。在2001年導流洞下閘封堵、水庫蓄水斷流的約6d時間里，配備足夠的推裝、運輸及鉆孔設備，確保水下二次清挖到位，不影響發電機組出力

3.3尾水隧洞開挖

兩條尾水隧洞主洞開挖直徑16.1～17m，分上下2層開挖。

上層開挖全部采用中導洞超前、擴挖跟進的方法進行，周邊光爆。這種施工方法對圍巖震動影響小，殘留炮孔保存率達90%以上，開挖質量達到國內先進水平，徑向超挖完全控制在規范允許范圍內。

上部開挖采用三臂鑿巖車造孔，人工裝藥，非電毫秒雷管光面爆破，PC200反鏟進行安全處理和清底，966F3m3裝載機配15t自卸車出渣，部分中導洞采用手風鉆造孔。

上層開挖總的思路：中導洞搶進尺，擴大開挖保質量；關鍵線路使用先進設備要進度，非關鍵線路使用手風鉆人工開挖要效益；遇不良地質段及凝灰巖夾層部位錨噴支護及時跟進保安全。

中導洞開挖斷面8.0m×6.5m門洞形，采用楔形斜孔掏槽方式施工。爆破參數為：每排炮裝藥總量266.8kg,炸藥單耗1.49kg/m3。

主洞擴大開挖，擴挖面53m2，重點控制擴挖質量，開挖規格、殘孔率、超欠挖，平整與起伏差等。

根據圍巖情況，相應調整裝藥量，尤其是周邊孔的線裝藥密度，需保證較好的光爆殘孔率。實際施工中，每排炮裝藥總量150～160kg，炸藥單耗1.0～1.1kg/m3。

控制開挖質量的具體措施主要有：

(1)中導洞先行，預留保護層進行擴挖，擴挖采用光爆法施工，周邊孔間距控制在50cm，不超過60cm，25藥卷間隔裝藥；(2)采用淺進尺多循環的方法，要求施鉆孔深控制在3m以內；

(3)鉆孔方向盡量與洞軸線平行，鉆孔外傾角小于5°；

(4)測量放線必須準確；

(5)及時跟進測量斷面，做好排炮施工記錄，改進工藝，修正參數，爭取最佳爆破效果。

尾水隧洞工程施工的難點和重點是出口段4條支管的開挖支護。按中導洞、短進尺、小藥量、多循環，超前錨桿，每排炮開挖后及時網噴支護的思路進行施工。

下半部開挖大部分采用三臂臺車造孔，一次開挖成形，少數洞段采用古河履帶鉆造孔，中間拉槽梯段爆破，三臂臺車修規格，石渣裝運與上部開挖相同。為方便交通，開挖后底部墊渣1m左右。

3.4錨噴支護

洞內錨桿分別為4、5、6、8m，造孔全部使用三臂鑿巖臺車，注漿使用UH4.8B注漿機，平臺車配合人工安插錨桿，按先注漿后安錨桿的工序進行。

洞內噴混凝土使用ALiva噴車施噴，濕噴為主，部分采用干噴，噴料由3×1.5m3拌和樓拌制，6m3攪拌車運輸，外加劑使用上海麥斯特公司生產的速凝劑和稠度調整劑。

4混凝土施工

本標混凝土施工可分為4大部分：1、2號尾水主洞，1、2號岔管及1～4號支洞，1～4號尾水閘門井，尾水出口明渠。混凝土骨料由大朝山電站C2標供應。水泥使用紅塔集團滇西水泥廠生產的525號水泥。混凝土外加劑使用FDN高效減水劑，混凝土拌制實行微機控制，嚴格按試驗室提供的配合比配料，混凝土坍落度12～14cm，二級配。在混凝土施工中采用先進施工設備，嚴格工藝，精心組織。

4.11、2號尾水主洞

1號尾水主洞長1152.45m，混凝土襯砌厚度為50cm，設計混凝土量2.8萬m3。2號尾水主洞長1101m，設計混凝土量2.9萬m3。

底拱90°采用針梁鋼模，邊頂拱270°采用鋼模臺車，全部泵送混凝土入倉，直線段分塊長度15m，轉彎段5m。針梁鋼模與鋼模臺車配套使用，長15m和5m各1套，5m長的一套主要用于轉彎段及附近直線段混凝土澆筑，直線段綁扎鋼筋采用鋼筋臺車，長7.5m。混凝土由左岸3×1.5m3混凝土拌和樓拌制，6m3混凝土攪拌車運輸，泵送混凝土入倉，人工振搗，鋼模上設置附著式振動器輔振。

4.21、2號岔管及1～4號支洞

1、2號岔管及1～4號支洞混凝土約2.1萬m3，全部采用鋼桁架，木模板立模澆筑，圓形洞段分底拱、邊頂拱2次澆筑成形，門洞形段分底板、邊墻、頂拱三次澆筑成形。該段混凝土澆筑與主洞邊頂拱混凝土澆筑平行作業，不占直線工期

4.3閘門井及出口明渠

4個閘門井及出口明渠混凝土采用多卡模板，負壓溜管入倉，泵送配合，混凝土分層高度3m，插入式振動器振搗。混凝土由左岸拌和樓拌制，6m3攪拌車運輸。

5施工新技術的應用

5.1LM反井鉆機

為解決好施工期通風散煙及文明施工，尾水隧洞布置有4個通風豎井，高度為106～140m，若采用常規施工方法，每個井至少要4個月，而且不安全因素多。在建設單位的支持下，我局引進北京中煤礦山工程公司的LM反井鉆機，快速、安全、準確地完成了4個井的施工，單井的實際施工時間是20～26d。鉆孔偏差完全控制在井深的5%以內。

5.2混凝土拌和樓微機控制

對原鄭州產3×1.5m3拌和樓的稱量及控制系統進行改造，實行微機管理，程序控制，自動糾錯，對已拌制混凝土的全部數據資料存入電腦，做到稱量準確，質量穩定。

6正確處理質量、進度與效益的關系

水電十四局大朝山分局按項目法施工進行管理，實行項目經理負責制下的“兩級管理、一級核算、隊為基礎”的模式，遵循“安全是保障、質量是生命、進度是中心、效益是目的”的指導思想，按均衡生產、文明施工的原則組織生產。

尾水隧洞為全襯砌過水建筑物，如何控制超挖，提高開挖質量，減少回填混凝土，是實現效益的關鍵所在。因為全長2932m的隧洞徑向超挖每增加1cm，將要多回填二級配混凝土1500m3左右，經濟損失約60萬元。由于施工技術措施合理，監理及行政領導重視，獎罰分明，已開挖的上半部約1100m，平均徑向超挖控制在18cm左右，達到國內先進水平。

對于進度與效益關系的處理原則是：關鍵線路使用先進設備保進度，非關鍵線路使用手風鉆人工開挖要效益。在地下洞室開挖中，使用手風鉆造孔開挖，炸藥單耗可降低10%以上，成本可降低20%左右，在工期允許的前提下，盡量使用手風鉆開挖。

由于開挖質量好，洞室穩定，也為安全施工打下了良好的基礎，受到業主及同行的好評，取得了良好的社會效益和經濟效益。