中國儲能網訊:抽蓄地下廠房洞室工程具有大跨度、高邊墻、洞室交叉口多,地下洞室群結構復雜,施工強度高,通風散煙較困難等特點。抽水蓄能電站地下廠房開挖,首先應研究確定合理的開挖程序和分層。根據洞室的地質條件、洞室的規(guī)模及施工通道、施工設備和工期要求等因素合理確定開挖程序。抽蓄地下廠房一般采用分層開挖的方法,在施工布置上,充分利用施工支洞條件,按“平面多工序、立體 多層次”的施工原則依次展開廠房各層的開挖,并盡早將各主要洞室的上部與永久或臨時通風洞 (或通風豎井)連通。
首先從保證圍巖穩(wěn)定、方便施工,便于發(fā)揮施工設備能力和滿足工期要求出發(fā)確定開挖分層。分層高度一般在3-10m范圍,一般共分 7 層。其中頂拱層開挖高度根據開挖后底部不妨礙吊頂牛腿的錨桿施工和影響多臂鉆最佳效率發(fā)揮。地下廠房高邊墻、大跨度洞室開挖、最關鍵的首先是頂拱層的開挖。頂拱層的開挖決定于圍巖的地質條件和洞室的跨度大小。當地質條件較好時,一般采用中導洞,然后兩側跟進擴大開挖,如廣蓄、清蓄、梅蓄、天荒坪、張河灣等抽水蓄能電站。當地質條件較差,有的工程采用兩側導洞掘進,并隨即進行初期支護,中間巖柱起支撐作用,然后中間預留巖柱的開挖與支護,如宜興、十三陵等抽水蓄能電站。但也有工程如西龍池廠房頂部圍巖為近似水平的薄層灰?guī)r,穩(wěn)定性條件較差,采取了先開挖廠房頂拱以上約30m的錨洞,再開挖廠房頂拱中間導洞,隨即進行對穿錨素支護,再兩側擴挖跟進的施工工法,也取得成功。
如某抽水蓄能電站Ⅰ層開挖支護施工通道為進風出渣洞,廠房Ⅰ層開挖共分 4 個區(qū),中導洞、頂拱擴挖和兩側邊擴挖。中導洞開挖斷面 9m×7m,頂拱 擴挖厚 2.5m,兩邊擴挖寬分別為 8.75m。分層高 度為 9.5m,主要考慮頂拱保護層光爆和錨桿施工。廠房Ⅱ層開挖由于巖壁梁在此層,開挖分層高度11.2m,分Ⅱ1 ~Ⅱ 66 個區(qū)進行開挖施工, 其中Ⅱ1 ~Ⅱ 5區(qū)分層高度分別為3m、4.7m、4m、3.5m、4.2m,每個區(qū)分層均考慮對巖壁梁巖臺的影響。
為了減少施工工序,減少施工干擾,加快施 工進度,降低施工成本,廠房Ⅲ~Ⅵ層開挖取消 邊墻保護層,對邊墻進行預裂,每層一半一半開挖,且高度大于 5m,每層再分小層進行開挖,即Ⅳ、Ⅴ層均分為 4m 兩小層。廠房Ⅶ、Ⅷ由于保證廠房開挖節(jié)點目標,由 2 號尾水支管在廠房Ⅴ層開挖之前以洞挖形式完成。
某地下廠房開挖主要控制Ⅰ 層頂拱開挖、Ⅱ層巖臺開挖、最后一層基坑的開 挖及各隧洞貫入廠房相交部位的開挖,總結如下:
1)嚴格按照精細爆破的“定量設計,精心施工,實時監(jiān)控,科學管理”來組織施工 。
2)頂拱開挖采用導洞先進,頂拱及兩邊預裂保護層方式進行,控制開挖光爆質量。
3)廠房Ⅱ層巖臺開挖首先對Ⅱ層中部進行預 裂,兩邊保證層開挖采用手風鉆進行光爆,巖臺 上拐點以上預留高度不小于 1.5m 以上,巖臺爆破 時采用垂直孔和斜面孔同時起爆方式。
4)各隧洞貫入廠房相交部位開挖采用“大洞 貫小洞”、“先洞后墻”的方式,洞室開口前要 先做好鎖口和超前支護,并在交叉口 2 倍洞徑洞 段內采取淺孔多循環(huán)、弱爆破的方式開挖,并且爆破時采用控制爆破振 動速度、圍巖變形觀測等監(jiān)測方法控制爆破,以確保安全。
5)在設計、施工、監(jiān)測和管理等方面做到了規(guī)范化、程序化、制度化,解決了工程難題,取得了良好爆破開挖效果。