黃建全

（中國葛洲壩集團第一工程有限公司，湖北宜昌 443000）

0.引言

社會進步與國民經濟的飛速發(fā)展，使我國國家經濟正在朝著更好的方向發(fā)展，國家非常注重對于國土資源的科學合理利用，國土資源發(fā)展、可再生能源再利用方面戰(zhàn)略得以落實，其以科學發(fā)展觀為指導，極大促進了我國水利水電工程的發(fā)展，同時借助水利水電工程促進可再生能源的發(fā)展也與習主席提出的“綠水青山就是金山銀山”的理念相符合。這種情況下，水利水電大型地下廠房工程的發(fā)展就非常迅速。我國相關的水資源呈現出分布廣泛、分布特殊的特點，地域上以高山、峽谷位置居多，加大了建造施工技術的難度。因河床較為狹窄、洪水流量較大，導流建筑物、水發(fā)電系統(tǒng)大多于地下布置，形成縱橫交錯的地下洞室群，斷面積在2000m以上的洞室還在不斷出現。因地下工程規(guī)模較大，相應的建造技術也面臨更高要求，成為水電建設中較為核心和關鍵的部分。在新設備、新技術不斷應用的當下，大型地下建設工程逐漸趨向于精細化，施工質量大幅提升。進行相關技術分析，并提出有效解決方法具有重要的意義。

1.水利水電大型地下廠房工程施工技術要點

隨著時間的推移，加上施工工程經驗的積累，我國有關水利水電大型地下廠房工程施工技術在不斷突破[1]。目前地下廠房建設的長久支護主要借助錨噴支護手段來完成，這項技術相對成熟，在大規(guī)模、復雜的體制環(huán)境中也同樣適用。這也是大型地下廠房得以建設的基礎。我國在20世紀80年代已經把巖壁吊車梁技術引入大型地下廠房工程施工建設中，目前該技術已經能夠被熟練掌握，且更加完善。借助使用先進的技術，大型地下廠房涉及的開挖、支護等技術也被廣泛的應用，這為工程的順利進行提供了可能。

要想進行地下引水發(fā)電，那么關鍵就是建設大型地下廠房。建設過程的核心問題是如何穩(wěn)定圍巖，施工時采用的方法是：自上至下、分層分塊。進行開挖支護時，圍巖的應力狀態(tài)、變化角度是我們需要考慮的因素，應力狀態(tài)不一樣，就要使用不一樣的開挖支護程序。但是開挖支護程序不同對于施工期內圍巖的破損區(qū)也會造成不同程度的影響，同時還會使洞周的位移發(fā)生變化，進而當洞室成型后其圍巖的應力分布，洞周大小與位移均會有大小不一的影響。由此，我們知道開挖技術、支護技術是否合適，關系到大型地下廠房建設的質量，非常重要。

1.1 做好施工前準備

進行大型地下廠房建設前，需要做好充分的施工前準備。結合工程的實際情況做好認證工作，施工規(guī)劃，并進行施工方案的制訂，還要布置好施工支洞。除了這些情況外，做好開挖、支護現場的工藝實驗也是非常重要的。因為借助這樣的過程，工作人員對于工藝的要領就能夠熟練掌握，進而有助于施工流程的確定、質量控制要點的精準把握[2]。另外，周邊排水系統(tǒng)在正式施工之前也要完成，能夠有效改善圍巖的穩(wěn)定條件，為后期施工掃清障礙。當埋設完檢測儀器，做好通風洞井這些工作后，不但作業(yè)的環(huán)境更好，同時還能夠實時把控施工過程，施工的進度也能有一定保證，讓接下來的工作能夠更好地開展。

1.2 進行分層開挖

大型地下廠房對于地下引水發(fā)電系統(tǒng)的施工而言是關鍵項目，因斷面尺寸相對較大，且有較多的交叉口，洞周圍巖的挖空率相對較高，因此圍巖的穩(wěn)定問題就比較突出。在進行開挖、支護時，支護順序為自上至下，逐層逐步。層與層之間的厚度通常選擇8m～10m。分層是開挖之前的工作，需要綜合施工的通道、設備作業(yè)所需的位置大小、鉆孔是否精密、爆破振動的控制等因素來決定分層數目的多少。假設拱頂為一般的高度，約9m，要嚴格控制拱腳錨桿進行施工。巖壁吊車梁層的高度也要進行控制，約10m，其上的界面高度要達到10m～10.5m。其下部界面也要進行控制，要比其下拐點高度低3.5m。如果從發(fā)動機層面進行控制，進行上部界面大小的設計時，要與母線洞洞臉的加固需求相結合，進行下部界面大小的設計時，要與引水隧洞洞臉的加固需求相結合。進行地下廠房建設時，如果開挖中下部深孔梯度，就會引起邊墻圍巖的位移發(fā)生變化，也就是位移增加。所以，近年來通常采用薄層開挖使高邊墻圍巖的位移不會增加。

開挖工作還會涉及地下廠房頂拱層。常用的方法主要有：光面爆破和預裂爆破，這兩種方法對于開挖的輪廓都能夠進行有效控制。而挖除中間巖體則要借助深孔梯段微差爆破。我國使用最多的開挖方式主要有：從中間向外挖、分兩半開挖。前一種方法首先要進行保護層厚度的預留，其依據是工程爆破實驗。接著挖去中槽，然后挖除保護層，采用的方法是密孔小直徑藥卷，還需要分兩層進行挖除，上面一層借助預裂爆破使其輪廓去除，下面一層則借助光面爆破來實現。后一種方法主要借助深孔預裂爆破確定開挖的輪廓，這樣開挖控制方便。相比前一種，變形條件的控制更為合理。

1.3 進行支護工作的開展

如果巖體的硬度為中硬，巖體位移增加時支護壓力反而在逐漸減小。如果位移一樣，支護前隧洞圍巖所需的壓力更大，造成這種現象的原因主要是圍巖位移增加造成壓力差距的增大。所以，要想使支護施工的程序更加合理，就要確定順序：依次是初噴混凝土、開挖面，在開挖面3倍洞徑范圍內要進行淺孔錨桿支護。然后借助深孔錨桿支護技術來進行混凝土復噴，最后采用預應力錨索。進行開挖支護還需要與監(jiān)測信息相結合，同時結合信息反饋、信息分析。如果想穩(wěn)定大型地下廠房直立邊墻，單進行混凝土的噴射是不夠的，支護還需要砂漿錨桿、預應力錨桿，同時加固圍巖要借助預應力錨索。現在國內主要借助雙層防腐無黏結預應力錨索結構來進行開挖、支護。大型地下廠房建設需要花費較長時間，影響施工進度的主要因素就是支護。在具體施工時，想要進行施工周期的縮短、施工進度的加快，高頻沖擊回轉鉆進、鋼結構預制墊座是經常選用的辦法。除了這兩種方法外，鄰近洞室內提前進行作業(yè)空間的開辟也是不錯的方法，這樣能夠使鉆孔作業(yè)快速完成，大大縮短了時間。一旦開挖暴露主廠房，接下來的工作就要立馬進行，如穿索。對于錨索初次張拉荷載要進行控制，相應的應力增量要注意進行預留，這樣能夠防止應力超標出現危險。

2.結語

經濟技術的快速發(fā)展離不開基礎建設做支撐，水利水電工程作為國家的基建工程之一，在可再生能源方面發(fā)揮著重要的作用。隨著技術的進步，對于水利水電大型地下廠房建設也提出了越來越高的要求，工程更加復雜，工程量也在逐漸增大，相應的技術要求、施工要求也是更加嚴格。大型地下廠房建設施工需要首先要與工程施工環(huán)境相結合，圍巖是否穩(wěn)定是其主要的因素。想要工程質量更高，圍巖塑性區(qū)的范圍要進行有效控制。具體來說就是選擇怎樣的開挖方案，如何進行支護的安裝等，借助有效的監(jiān)測、反饋，使施工更加高效。讓施工過程更加精確，大型水利水電地下廠房建設才能夠保質保量的按時完成。