王錦江，李明柱，范 永，楊讓全

（1.中國水利水電第十二工程局有限公司，浙江杭州310004；2.中水東北勘測設計研究有限責任公司，吉林 長春130021）

1 工程概況

蓋下壩水電站位于重慶市云陽縣和奉節(jié)縣境內的長江一級支流長灘河中上游河段。水庫正常蓄水位392.00 m，死水位352.00 m，水庫總庫容3.54×108m3，調節(jié)庫容2.03×108m3。電站裝機容量132 MW，保證出力31 MW，多年平均發(fā)電量3.8×108kW·h。水電站大壩及泄水建筑物為1 級建筑物，消能建筑物為3 級建筑物，引水發(fā)電建筑物為3 級建筑物。拱壩頂高程394.00 m，最大壩高160.00 m（包括墊座），壩頂中心線弧長(含溢流壩)153.31 m。拱冠梁處壩頂寬6.00 m，拱冠梁處壩底寬14.962 m，厚高比0.106。

該電站壩址區(qū)處于峽谷地段，基巖裸露，地形高聳陡峻，兩岸的谷坡坡度60°～80°，山體高程600～700 m，相對高差150～300 m，呈狹窄的“V”型河谷，施工場地條件較差。兩岸拱間槽開挖為人工高邊坡，其中上游側為平行巖層走向的逆向邊坡，邊坡的穩(wěn)定條件較好；下游側為順向坡，邊坡的整體穩(wěn)定條件相對不利。

左壩頭開挖邊坡較高，且陡峭，為了確保邊坡開挖穩(wěn)定，對原始邊坡擾動較小，減少開挖工程量，左岸邊坡采用洞挖形式進行，并在對左壩頭大跨度的洞頂及邊墻進行混凝土襯砌施工后，再進行左岸進行槽挖式作業(yè)，并注意控制爆破震動對周邊的影響。受陡峭邊坡開挖采用拱端開槽形式影響，局部高程槽挖部位會出現(xiàn)倒坡，為保證大壩開挖邊坡表層局部巖體穩(wěn)定，在施工時需對大壩巖體邊坡進行加固和支護處理，以策安全。

2 壩肩開挖施工方案

2.1 左岸壩肩開挖

左岸壩肩施工前，先完成與其相結合的2 號永久交通洞施工，其施工完成后方可進行拱肩開挖施工。左岸拱肩槽開挖采用拱端開槽的開挖方式，拱肩槽上游面與拱端成小于90°角，拱肩槽下游面與拱端成接近于90°角，拱肩槽接近于矩形狀。拱肩槽上、下游面對爆破制約較大，容易將上、下游面拉掉，況且開挖斷面較小。為了減少對上部巖體穩(wěn)定的影響，394～375 m 高程的左岸拱肩槽開挖分層厚度在4～5 m 之間，以減小爆破作業(yè)時對上部巖體的震動影響。375～253 m 高程的拱肩槽開挖分層厚度在10～15 m，為了減小爆破作業(yè)對上部巖體的震動，394～375 m 高程的拱肩槽開挖分層厚度控制在5 m 以內。采用三向預裂爆破，鉆孔設備為YQ-100B 潛孔鉆。

出渣方式為小挖機翻渣到河床，河床裝運。由于左岸拱肩槽是在隧洞端部與壩體連接位置的隧洞內向下開挖，有交通洞可以直接到達開挖工作面頂部，通過一定的方法可以解決采用設備到達工作面出渣的問題。在拱肩槽開挖面上部的隧洞已襯砌混凝土的頂拱上安裝1 臺10 t 電動葫蘆，其軌道延伸至拱肩槽開挖面以外的隧洞內。梯段爆破后，用電動葫蘆將停放在隧洞內（拱肩槽開挖面邊上）的PC60 小挖機吊到爆破后的開挖面進行翻渣作業(yè)，翻渣完成后，再將PC60 小挖機吊回到原停放位置。此方法簡單易行，節(jié)約成本，既提高了施工效率，有能有效出渣，值得在類似條件下推廣應用。同時，電動葫蘆可以將鉆孔設備、起爆物資進行吊運。

2.2 右岸壩肩開挖

右岸受地形限制，施工機械無法到達開挖工作面，經過現(xiàn)場察看，在右岸導流洞進口下游72 m 高程處開始修建人工棧道到達右壩頭開挖邊坡開口線，作為施工人員工作通道進行右岸壩肩開挖。風、水、電沿人工棧道布設，直通作業(yè)面。利用左岸已有道路，先將潛孔鉆、部分設備、材料運輸至左岸，再通過大壩兩岸布設的簡易跨河纜索將其運輸至右岸，人工搬運至開挖工作面。右岸壩肩開挖梯段高度為10～15 m，采用自上而下，分層梯段爆破的方法，邊坡采用光面爆破。鉆孔設備為YQ-100B 潛孔鉆。

出渣方式為人工翻渣和斜坡溜渣到河床，河床裝運。由于翻渣設備無法到達右岸作業(yè)面，需人工進行翻渣。為了減小人工翻渣強度，采用控制爆破，將每一開挖梯段的底板爆破成斜坡面，同時控制好起爆的順序及爆破方向，每次梯段爆破后，大部分石渣均能通過斜坡面拋灑或滑落出去，再通過人工將剩余渣子翻至斜坡面上溜出去。采用這種辦法開挖溜渣，溜渣效果好，經濟實用，效果明顯。

2.3 爆破方式及爆破參數(shù)選擇

左岸及右岸330 m 以下主要采用三向預裂爆破，以盡量保證拱肩槽上、下游面不被爆破拉掉。右岸330 m 以上主要是采用光面爆破，以利于拋渣、溜渣。爆破參數(shù)通過爆破試驗及根據實際爆破效果進行適當調整確定。

1）三向預裂爆破：鉆孔機具為YQ-100B 潛孔鉆；孔徑D=90 mm；孔距a=80 cm；臺階高10 m；鉆孔角度嚴格按設計角度，由測量放樣控制定位；藥卷，φ32 防水乳化炸藥，單只長22 cm，重200 g；線裝藥密度K=（300～350）g/m；不偶合系數(shù)為2.8；孔底裝藥加強；堵塞長1.0 m；起爆網路采用導爆索加毫秒導爆雷管。

2）光面爆破：鉆孔機具為YQ-100B 潛孔鉆；孔徑D=90 mm；孔距a=80 cm；臺階高10～15 m（以10 m 為主）；鉆孔角度嚴格按設計角度，由測量放樣控制定位；藥卷，φ32 防水乳化炸藥，單只長度22 cm，重200 g；線裝藥密度K=（400～450）g/m；不偶合系數(shù)為2.8；孔底裝藥加強；堵塞長1.0 m；起爆網路采用導爆索加非電毫秒導爆雷管；緩沖孔孔距為200 cm；緩沖孔與光爆孔距離為150 cm；緩沖孔堵塞長2.5 m。

3）深孔梯段爆破：鉆孔機具為YQ-100B 潛孔鉆；孔徑D=100 mm；梯段高度H=10～15 m（以10 m 為主）；第一排最小抵抗線W=1.8～2.4 m；炮孔孔距a=3.0～3.5 m（左岸高程310 m 以上a=2.8～3.0 m）；炮孔排距b=2～2.5 m；前排孔裝藥量A=K·H·W·a，后排孔裝藥量A=K·H·b·a，K=0.4～0.45 kg/m3；炮孔堵塞長2.5 m；起爆網路采用非電毫秒導爆管微差起爆網路；起爆方式為“V”型起爆。

3 施工方法

兩岸壩肩開挖的施工程序為“自上而下，開挖一層，支護處理一層”。施工步驟為：

3.1 施工準備

開挖施工前，所需風、水、電管線安裝完成并進行測試。施工道路（棧道）完成，施工用各類設備準備齊全，開挖工作面已進行測量放樣。

3.2 植被清除

拱槽開挖植被清除主要是右岸，左岸無植被，采用人工方法進行,根據要求施工場地地表的植被清理范圍為施工圖所示最大開挖邊線外側至少10 m 的距離。

3.3 石方（砂礫石）開挖

壩肩開挖總的施工程序是自上而下分臺階開挖，全徑向，為了保證兩岸拱槽和拱肩的平整度和整體性，上下游邊坡和建基面巖壁采用光面爆破或三向預裂爆破，中部采用深孔微差梯度爆破。爆破參數(shù)通過爆破試驗及根據實際爆破效果進行適當調整確定。

1）預裂孔的布置：預裂孔沿設計開挖邊線布置，孔距為80～100 cm。

2）緩沖孔布置：為確保預裂面的爆破質量，在預裂孔與主爆孔之間增設一排緩沖孔，緩沖孔的孔距為1.2～1.8 m，排距為1.5 m，緩沖孔與預裂孔的距離為1.2～1.5 m。

3）主爆孔的布置：主爆孔布置在緩沖外側，第一排主爆孔與緩沖孔之間的距離為2 m 左右。主爆孔的排距為2 m 左右，孔距為3～3.5 m。

4）為降低人工翻渣強度，首層開挖時，要形成一個傾向河床的斜坡面，便于石渣的滾落和人工溜渣。

基坑為砂礫石，采用挖掘機和ZL-50 裝載機裝20 t 自卸車，運至渣場。

3.4 邊坡支護

邊坡支護緊隨開挖施工工作面施工，邊坡處理按照“開挖一層、處理一層”的原則進行組織施工，經監(jiān)理驗收合格后方可進行下一層開挖。

鉆孔機具按深度選用：孔深在5.0 m 以內時采用YT—28 型手風鉆，若孔深大于5.0 m 則采用YQ-100B 潛孔鉆。錨桿采用φ22，φ25，φ28 的螺蚊鋼，錨桿制作在鋼筋廠內統(tǒng)一加工、處理、保管，運至安裝工作面后直接安裝。錨桿的施工程序為“先注漿后安裝錨桿”。

由于右岸邊坡支護設備無法運至工作面，且支護工作面狹小，支護工作很難全面展開，為確保施工安全和加快施工進度，右岸采用了錨桿加主動安全網的支護形式，即對于部分位置采用錨桿支護，對于巖石破碎及有斷層、裂隙通過部位采用掛設SNS 主動安全網進行支護。

4 結 語

蓋下壩水電站開挖施工根據現(xiàn)場不同部位的實際情況，分別采用了電動葫蘆吊運小挖機、纜索運送開挖設備，各類器材，錨桿加主動防護網的支護形式，通過爆破試驗及實際施工中對爆破參數(shù)的調整，精心施工，最終取得了好的爆破效果，爆破成型的建基面平整、平順，半孔率高。