不良地質(zhì)條件下地下廠房巖壁吊車梁開挖

1、不良地質(zhì)條件下地下廠房巖壁吊車梁開挖【摘要】巖壁吊車梁開挖施工質(zhì)量的好壞，直接影響著以后橋機(jī)以至廠房的安全運(yùn)行，是地下廠房開挖施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。針對(duì)百色地下廠房特殊的地質(zhì)條件，我們采取非常規(guī)的開挖方法，取得了良好的開挖質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。【關(guān)鍵詞】 不良地質(zhì)條件 地下廠房 巖壁梁 開挖 一、工程概況及工程地質(zhì) 廣西右江百色水利樞紐工程位于廣西郁江上游的右江河段，以防洪為主，兼顧發(fā)電、灌溉、航運(yùn)、供水等綜合效益，電站裝機(jī)容量為4×13.5萬Kw。廠房布置在左岸山體內(nèi)，是本工程最大的洞室，長×寬×高為147×20.7×49m。巖壁吊車梁布置在主廠房的上

2、、下游兩側(cè)，全長均為122m；在巖壁吊車梁上將行走200200t的雙小車橋式起重機(jī)。廠房巖壁吊車梁的巖臺(tái)斜面長1.42m，與鉛垂面的夾角為25°。地下廠房布置在4-1輝綠巖地層內(nèi)，軸線方向N62°W，圍巖類別為、類，以類為主，其Q值變化范圍為5.216.2，輝綠巖體寬150-155m，總體走向?yàn)镹60-70°W，傾向下游，傾角5055°。從開挖揭露的地質(zhì)情況看，巖石地質(zhì)條件較差，巖體中節(jié)理裂隙發(fā)育，特別是隱性節(jié)理密集，且產(chǎn)狀變化較大，巖石破碎，主要發(fā)育有以下四組節(jié)理裂隙：1）N60-75°W，SW50-60°2）N50-80°

3、;E，SW35-70°3）N0-30°E，SE40-85°4）N30-60°W，SE35-55°這幾組裂隙相互切割、組合形成不穩(wěn)定或穩(wěn)定性差的大小不等的塊體，這種現(xiàn)象廠房各處均有出現(xiàn)。節(jié)理裂隙面有的平直稍粗，有的平直光滑，且延伸很長呈閉合或微張，多充填有13mm厚的巖屑和方解石膜、變質(zhì)綠泥石膜，爆破后其對(duì)兩側(cè)巖體膠結(jié)強(qiáng)度較低，極易出現(xiàn)坍塌，對(duì)巖臺(tái)的成型影響較大。廠房1機(jī)與安裝間之間有個(gè)小撓曲，其核部形成寬約20m的破碎巖帶，巖體裂隙發(fā)育。根據(jù)爆破圍巖松動(dòng)圈聲波測試結(jié)果分析，其圍巖松動(dòng)范圍為1.01.2m。二、開挖施工程序及方法在主廠房和安裝間，

4、均預(yù)留3.6m厚的巖壁吊車梁保護(hù)層進(jìn)行開挖。在拉槽前，先對(duì)拉槽區(qū)兩側(cè)進(jìn)行預(yù)裂爆破，以減輕梯段爆破對(duì)巖壁吊車梁預(yù)留保護(hù)層的振動(dòng)破壞。中部拉槽采用潛孔鉆超前預(yù)裂、梯段拉槽鉆爆開挖；主廠房上、下游兩側(cè)巖錨梁保護(hù)層開挖滯后拉槽區(qū)1020m，采用造垂直孔的方式進(jìn)行光面爆破開挖施工。1、開挖方案選取百色水利樞紐工程地下廠房巖壁吊車梁開挖爆破試驗(yàn)從2002年12月20日開始施工， 到2003年1月5日結(jié)束。通過在副廠房先后進(jìn)行的中部拉槽預(yù)裂爆破、巖壁吊車梁預(yù)裂、光面爆婆以及爆破圍巖松動(dòng)圈聲波測試等生產(chǎn)性試驗(yàn)取得的階段性成果，確定巖壁吊車梁巖臺(tái)開挖采用造垂直孔進(jìn)行光面爆破的開挖方案。綜合考慮巖壁梁開挖高程到廠

5、房頂拱起拱高程的凈空高度及現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備參數(shù)與配置等多種因素，決定采用手風(fēng)鉆鉆孔。因手風(fēng)鉆鉆孔過深會(huì)導(dǎo)致誤差較大，且用手風(fēng)鉆造5.5米深垂直孔的施工難度大、施工速度較慢，故將3m保護(hù)層分為EL134m以上和EL134m以下的三個(gè)區(qū)域進(jìn)行施工，即先開挖區(qū)域，再進(jìn)行區(qū)域的開挖，、兩個(gè)區(qū)域開挖結(jié)束后，最后進(jìn)行區(qū)域的開挖。周邊孔和二圈孔的爆破孔均采用垂直孔。巖壁吊車梁爆破參數(shù)設(shè)計(jì)見下圖 2、測量放樣測量儀器采用TCR705和TCR703全站儀，放樣時(shí)巖臺(tái)下拐點(diǎn)以下向設(shè)計(jì)線外偏移5cm，上拐點(diǎn)位置向設(shè)計(jì)線內(nèi)偏移5cm，巖臺(tái)面整體沿設(shè)計(jì)面向下平移cm,清楚標(biāo)示每個(gè)孔的孔位，并在邊墻上每隔3m標(biāo)出高程，大樣尺

6、寸參見右圖二所示。3、鉆孔及裝藥根據(jù)輝綠巖的巖性特點(diǎn)和爆破試驗(yàn)取得的結(jié)果，開挖過程中如控制不好易產(chǎn)生欠挖，因?yàn)閹r壁梁砼鋼筋布置較密，且比較復(fù)雜，在開挖過程中必須對(duì)欠挖引起高度重視，堅(jiān)持上超下欠的原則進(jìn)行施工，所有周邊孔和二圈孔均要測量放點(diǎn)。區(qū)爆破孔孔徑為45mm，周邊垂直孔間距40cm，二圈光爆孔孔間距6065cm，與4m深的周邊孔相距60cm，其余主爆區(qū)崩落孔孔位布置可根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行調(diào)整，但要確保每排抵抗線不能大于85cm，并使底孔落在同一面上。區(qū)布孔參數(shù)同區(qū)?？孜徊贾脜⒁妶D一所示。 區(qū)布孔參數(shù)為：孔徑45mm，間距40cm，其中垂直孔須在區(qū)保護(hù)層爆破之前將孔造好（以避免區(qū)爆破后裂隙增加而

7、導(dǎo)致垂直孔造孔難度加大）并在孔內(nèi)插入PVC管，以免塌孔或堵孔。 裝藥時(shí)崩落孔按32藥卷全長裝藥，堵塞長度100cm。崩落孔的最后一圈孔采用藥卷間隔裝藥，線密度為：130g/m。4、下拐點(diǎn)保護(hù)巖壁吊車梁保護(hù)層開挖的重點(diǎn)在于保證下拐點(diǎn)的成型規(guī)格，經(jīng)與監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)代表協(xié)商后，在下拐點(diǎn)以下20cm增設(shè)鎖角錨桿，孔深3米，間距與巖壁梁受壓錨桿間距相同，并錯(cuò)開布置，以免與受壓錨桿孔發(fā)生沖突。在下拐點(diǎn)下增設(shè)鎖角錨桿，增強(qiáng)了對(duì)巖石的支護(hù)，避免了下拐點(diǎn)的坍塌，保證了巖臺(tái)的成型；而且鎖角錨桿的設(shè)置，可以作為造斜面孔時(shí)的支撐架，保證了斜面孔造孔的精度。三、結(jié)語百色水利樞紐工程地下廠房巖壁吊車梁開挖施工從2003年1月1日開挖，2003年2月8日開挖結(jié)束，歷時(shí)一個(gè)月，完成了整個(gè)巖壁吊車梁的開挖及支護(hù)。在整個(gè)巖壁吊車梁開挖施工過程中，每排炮爆破結(jié)束后，均由現(xiàn)場責(zé)任工程師組織作業(yè)人員對(duì)爆破后的巖面進(jìn)行勘察，仔細(xì)檢查爆裂面情況，并對(duì)半孔率、巖面平整度等進(jìn)行嚴(yán)格記錄。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，由測量隊(duì)對(duì)開挖成型的巖臺(tái)每2米測量一次斷面，并經(jīng)監(jiān)理工程師審核。巖壁吊車梁開挖結(jié)束后，經(jīng)監(jiān)理工程師與施工單位共同進(jìn)行測量及檢查，成型后的巖壁吊車梁平均徑向超挖9.8cm，開挖面光滑平整，對(duì)全部排炮的半孔率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，半孔率為99%，光爆孔孔壁無裂紋