夏維學(xué)，陳宏偉，李萬(wàn)洲

(中國(guó)水利水電第七工程局有限公司一分局，四川彭山 620860)

1 工程概述

立洲水電站廠房項(xiàng)目位于四川省涼山彝族自治洲木里藏族自治縣后所鄉(xiāng)呷咕村龔家溝上游側(cè)，電站采用混合式開(kāi)發(fā)，樞紐工程由碾壓混凝土雙曲拱壩、壩身泄洪系統(tǒng)、右岸地下長(zhǎng)引水隧洞及右岸龔家溝地面廠房組成。廠房主機(jī)間安裝3臺(tái)水輪發(fā)電機(jī)組，單機(jī)容量為115MW，壩后安裝有1臺(tái)生態(tài)機(jī)組，單機(jī)容量為10MW，電站總裝機(jī)容量為355MW。工程等別為二等，工程規(guī)模為大(2)型工程，主要建筑物為2級(jí)建筑物。

調(diào)壓井深145.95m，鎖口段開(kāi) 挖 直 徑 為26.8m，鎖口段深35m。井身開(kāi)挖直徑24.4m。調(diào)壓井地質(zhì)條件具有復(fù)雜性和巖性極差的特點(diǎn)，巖層陡傾，層間結(jié)合力差，裂隙極發(fā)育，透水率大，主要以Ⅳ類(lèi)和Ⅴ類(lèi)圍巖為主。導(dǎo)井井口22m范圍為土夾石，土夾石中含大漂卵石。井深100～22m段為Ⅴ類(lèi)碳質(zhì)板巖，井深100m以下以Ⅳ類(lèi)碳質(zhì)板巖為主。

2 溜渣導(dǎo)井堵塞情況

調(diào)壓井開(kāi)挖采用反井鉆機(jī)先施工成直徑為1.4m的溜渣井，再進(jìn)行擴(kuò)挖施工。為了保證汛期施工安全，對(duì)導(dǎo)井口采用鋼筋格柵網(wǎng)封閉，以防施工人員掉入導(dǎo)井中造成安全事故。主汛期的一場(chǎng)特大暴雨導(dǎo)致井內(nèi)雨水匯集侵蝕土夾石導(dǎo)井段，造成土夾石導(dǎo)井段井壁失穩(wěn)發(fā)生坍塌，隨著井壁坍塌加劇造成安全封閉鋼筋格柵網(wǎng)掉入井內(nèi)并卡在距井口20m處，隨著坍塌土夾石在網(wǎng)片格柵上的堆積，造成井口20m土夾石坍塌堵塞，在處理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)片下10m堵塞段在調(diào)壓井井身68～94m段堵塞。為此，導(dǎo)井堵塞為兩段，即井口高程2152～2128m段，在高程2138m處鋼筋格柵網(wǎng)片堵塞處高程2087～2061m段。

3 導(dǎo)井堵塞的處理

3.1 造孔爆破法

調(diào)壓井豎向固結(jié)灌漿施工完成后正值枯期，開(kāi)始著手進(jìn)行導(dǎo)井堵塞處理。最初分析導(dǎo)井堵塞為防護(hù)格柵網(wǎng)掉入井內(nèi)造成塌方石渣在鋼筋網(wǎng)格上堆積堵塞導(dǎo)井。但在導(dǎo)井塌方時(shí)，施工人員看見(jiàn)防護(hù)網(wǎng)片卡塞的位置在井口下10多米處(后經(jīng)證實(shí)在距井口平臺(tái)20m)，當(dāng)時(shí)并不清楚井中段仍然被堵塞。根據(jù)堵塞情況判斷并經(jīng)研究決定采用造孔爆破切割鋼筋防護(hù)網(wǎng)格柵。為了減少堵塞導(dǎo)井造孔工程量，先采用液壓反鏟從2152m高程下挖了4～5m，根據(jù)堵塞物情況，確定采用XY－2型地質(zhì)鉆機(jī)取芯造孔，取芯孔徑為100 mm，XY－2型鉆機(jī)造孔19m，第一段堵塞段貫通后，組織實(shí)施爆破，爆破采用φ32乳化炸藥，導(dǎo)爆索串聯(lián)，全孔連續(xù)裝藥，孔口采用粘土袋堵塞。爆破后出現(xiàn)漏孔現(xiàn)象，堵塞段并未出現(xiàn)塌滑，防護(hù)鋼筋網(wǎng)片也未被拆除，爆破孔仍然存在，但井底部無(wú)一粒爆破物下落。造成爆破失敗的原因，主要是由于井中存在41m的空氣段，堵塞段為土夾石粘性土，爆炸作用力被空氣吸收，土夾石粘土的壓縮性造成土夾石段未被爆炸滑塌。本次爆破證明調(diào)壓井下部存在堵塞段，并探明了鋼筋防護(hù)網(wǎng)片的具體位置。

3.2 爆破壓氣法

采用爆破切割鋼筋防護(hù)網(wǎng)片失敗后，我們及時(shí)調(diào)整了處理思路，在對(duì)堵塞物進(jìn)行分析后，確認(rèn)爆破對(duì)上部堵塞處理效果不大，遂調(diào)整人工開(kāi)挖至鋼筋防護(hù)網(wǎng)片處，采用氧氣乙炔氣割法拆除鋼筋防護(hù)網(wǎng)片。由于堵塞物為土夾石粘土，人工開(kāi)挖導(dǎo)井深度為9m，為保證施工安全，采用樁井法進(jìn)行施工，即邊開(kāi)挖邊支護(hù)。為便于井內(nèi)人員作業(yè)及保證施工安全，人工開(kāi)挖導(dǎo)井仍采用圓形，直徑為100cm，采用3mm鋼板護(hù)壁，內(nèi)撐φ25鋼筋環(huán)形支撐，鋼筋支撐間距為50cm，開(kāi)挖石渣采用井口塔機(jī)進(jìn)行起吊。為了保證施工人員安全，所有下井施工人員佩戴安全繩，安全防護(hù)繩固定在井壁錨固點(diǎn)上。人工開(kāi)挖導(dǎo)井順利進(jìn)行并成功拆除了鋼筋防護(hù)網(wǎng)片?？紤]到鋼筋防護(hù)網(wǎng)片下的堵塞段滑塌概率高，為保證施工人員的安全，經(jīng)分析調(diào)整了后續(xù)處理方法:利用炸藥爆炸的作用使中間封閉的空氣段中的空氣膨脹，將空氣膨脹作用于上下堵塞段而導(dǎo)致堵塞段滑塌，達(dá)到處理貫通導(dǎo)井的目的。上部剩余10m仍采用XY－2型取芯鉆機(jī)進(jìn)行取芯造孔。為了保證炸藥起爆，采用將炸藥綁縛在導(dǎo)爆索上3節(jié)為一束，通過(guò)上部堵塞段φ100的成孔進(jìn)入中間段。由于下部堵塞段的長(zhǎng)度無(wú)法判斷，為防止爆破威力過(guò)大，采用逐步加大爆破藥量的方法，實(shí)施了120kg、240kg、360 kg爆破，但多次爆破均未造成上下堵塞段貫通。分析失敗的原因主要為堵塞段中的土夾石粘土的可壓縮型導(dǎo)致爆破空氣膨脹的作用降低。由于導(dǎo)井壁巖體為Ⅴ類(lèi)圍巖，為防止繼續(xù)加大爆破藥量將造成中間井壁塌滑、加劇堵塞，遂放棄了該種處理方法。調(diào)整處理方案，提出了反向爆炸處理法，即采用鉆機(jī)造孔穿過(guò)下部堵塞段，通過(guò)施放鋼絲繩到導(dǎo)井底部，反向提升炸藥逐步炸除堵塞而疏通導(dǎo)井。但由于XY－2型鉆機(jī)鉆桿達(dá)到65m時(shí)鉆桿自然撓度彎曲，無(wú)法進(jìn)行造孔，造成了幾十米長(zhǎng)的鉆桿報(bào)廢，該處理方法未能達(dá)到處理的目的。

3.3 烏卡斯沖擊處理

在綜合考慮幾次失敗的原因后，最終決定采用烏卡斯沖擊處理。根據(jù)堵塞位置，烏卡斯打樁機(jī)打樁深度能力必須超過(guò)100m。根據(jù)要求，選用了徐州海格力斯CZ－9型沖擊式鉆機(jī)。烏卡斯沖擊鉆機(jī)采用泥漿護(hù)壁，石渣隨泥漿返至泥漿沉淀池，石渣沉淀后的泥漿回到泥漿池。

本次施工進(jìn)行了用粘土回填導(dǎo)進(jìn)確保烏卡斯沖擊鉆座落在結(jié)實(shí)的地面上和不回填直接再施工的試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果證明:不回填同樣能達(dá)到固壁和排渣的要求，更能簡(jiǎn)化施工，加快施工進(jìn)度，降低工程造價(jià)。

4 結(jié)語(yǔ)

立洲水電站調(diào)壓井導(dǎo)井堵塞段處理經(jīng)過(guò)多種處理方法的使用證明，針對(duì)該類(lèi)地質(zhì)條件的調(diào)壓井采用烏卡斯處理是最有效的處理方法。烏卡斯沖擊施工歷時(shí)40d。在烏卡斯施工中沒(méi)有考慮周全的是堵塞段導(dǎo)井貫通時(shí)沖擊錘頭慣性問(wèn)題的解決，造成了貫通時(shí)沖擊錘頭在慣性的作用下連帶卷?yè)P(yáng)機(jī)上的鋼繩一道落入井底，造成了烏卡斯鉆機(jī)傾覆的安全隱患，鋼絲繩的脫落及鉆機(jī)的傾覆極易造成施工人員的傷害，在以后類(lèi)似施工處理中應(yīng)該對(duì)此引起高度重視。希望該導(dǎo)井的處理施工能為今后類(lèi)似工程的處理提供一定參考。