□楊欽鴻 張國慶
跑馬坪水電站工程位于四川省涼山州木里縣鴨嘴河下游,雅礱江中游右岸一級支流——鴨嘴河的下游跑馬坪村處,是鴨嘴河干流規(guī)劃的第三級水電站。本工程前池引水樞紐與煙崗水電站尾水相接,電站廠址位于鴨嘴河河口上游約1.2km 的雅礱江右岸山坡上,其尾水入雅礱江錦屏一級水電站庫區(qū)。該工程壓力管道布置型式為地下埋管,由豎井(跑0+000 -跑0 +012)、一級平洞(跑0 +012 -跑0 +132)、一級斜井(跑0 +132 -跑0 +275.543)、二級平洞(跑0 +275.543-跑0 +425.543)、二級斜井(跑0 +425.543 - 跑0 +568.210)、三級平洞(跑0 +568.210 -跑0 +784.776)組成。
(一)基本情況。壓力管道布置型式為地下埋管,管線位于基巖斜坡下部,自然邊坡下部緩坡段20° ~30°,上部陡坡段30° ~45°,圍巖為微~新鮮石英巖。壓力管道埋深10 ~260m,圍巖為弱風(fēng)化,屬堅(jiān)硬巖,塊狀~中厚層狀結(jié)構(gòu),裂隙發(fā)育,多呈閉合狀態(tài),巖體完整性較好。地下水位位于洞室以上,最大水頭高度120 ~190m,外水壓力折減系數(shù)為:弱~微風(fēng)化石英巖為0.3 ~0.5,斷層破碎帶為0.7。豎井圍巖工程地質(zhì)情況說明見表1。
表1 壓力管道豎井工程地質(zhì)表
圖1 豎井開挖示意圖
(二)施工方法。該段豎井開挖采用BM -100N 反井鉆機(jī)鉆直徑為1.4m 的溜渣導(dǎo)井,豎井?dāng)U大開挖采用自上而下逐層鉆爆法全斷面開挖成型。擴(kuò)挖爆破后,采用人工出碴,沿溜碴豎井至一級平洞,由裝載機(jī)運(yùn)至施工支洞出口。豎井開挖示意圖如圖1 所示。
壓力管道豎井開挖采用反擊鉆機(jī)成1.4 米直徑的導(dǎo)孔后,進(jìn)行人工從上而下進(jìn)行爆破擴(kuò)挖成型。由于爆破參數(shù)未控制好,爆破產(chǎn)生的塊徑過大,相互疊加、擠壓,導(dǎo)致豎井堵塞。經(jīng)測線檢查,堵塞長度約150 米,堵塞部位為中下部。如何安全、經(jīng)濟(jì)、快速完成導(dǎo)通,方案優(yōu)化選擇至關(guān)重要。
(一)重壓法。從豎井頂部注水,注水長度約10 米,重量約96 噸。
(二)鉆孔法。從上至下采用地質(zhì)鉆鉆孔,松動(dòng)堵塞塊石,使其依靠自身重力下落。
(三)人工爆破法。采用人工自下而上掏槽爆破,松動(dòng)堵塞塊石,使其依靠自身重力下落。
(四)出渣法。采用人工自上而下卷揚(yáng)機(jī)出渣。
(五)借助工具爆破法。借用加厚氫氣球充氫氣,利用浮力攜帶炸藥,自下而上爆破,松動(dòng)堵塞塊石,使其依靠自身重力下落。具體分析見表2。
結(jié)合豎井導(dǎo)通過程安全、經(jīng)濟(jì)、進(jìn)度比較,經(jīng)過仔細(xì)論證分析比較,選用方案五。
經(jīng)使用該方案,用時(shí)7 天完成該豎井導(dǎo)通,成本花費(fèi)約三萬元。實(shí)踐證明,該方案安全得到保障,經(jīng)濟(jì)效益良好,滿足進(jìn)度要求,方案可行。
表2 導(dǎo)通方案優(yōu)化比較