溪洛渡地下洞室开挖工程质量控制工法介绍

溪洛渡水电站地下洞室开挖工程质量控制工法介绍时会良摘要：光面爆破或预裂爆破是两种较为成熟的控制爆破技术，尽管爆破参数是最优的，但由于施工工法的不同，导致炮后超欠挖、排炮之间的起伏差、残留炮孔间的平整度、残留炮孔孔向等质量控制结果差别很大,甚至超出质量标准要求。

在溪洛渡地下洞室开挖中普遍采用了标准、规范的钻爆工法，取得了较好的爆破成型效果，不仅杜绝了因施工原因造成的工程隐患，而且大大减少了因超欠挖处理造成的成本压力和进度压力，为溪洛渡工程建设作出了积极贡献，现以溪洛渡电站左岸泄洪洞工程为例，简单介绍开挖过程中的一些成功做法，供参考。

关键词：地下洞室开挖质量控制工法1.工法特点硐室开挖结构面施工质量取决于两个方面，钻孔质量和爆破质量。

本工法的主要特点为通过标准规范钻孔工艺控制，来达到最优开挖质量。

（1）针对不同的岩石条件，需要进行结构面正式开挖前的钻孔爆破试验，得出不同岩石条件下的布孔参数和装药参数，做到孔参数与药参数的最佳配合；（2）通过采用定人、定机、定位的“三定”原则，明确钻孔责任人及责任，便于进行每次爆破后的质量分析、改进，做到有的放矢；（3）钻孔过程中通过“准、顺、平、齐”四要素控制钻孔质量，保证位置准、孔向顺、孔间平、孔底齐；（4）装药联网爆破由专职炮工进行，同排炮采用同种厂家的炸药和雷管，依爆破设计装药联网，监理验收合格后爆破；（5）钻孔爆破过程监理质量控制，采用“三证五表”法，通过准钻证、准装证、准爆证和测量放样成果表、钻工责任分区图表、钻孔质量检查表、装药联网检查表、开挖爆破界面质量检查统计表，对钻爆过程进行全程记录、检查、控制，便于质量回归分析；（6）通过规范有序的工艺流程和控制措施，确保开挖质量满足或超过设计及规范要求，并提高进度、减少投入、节能环保。

2.适用范围本工法适用于采用手风凿岩钻机（YT系列）、潜孔钻机等进行光面或预裂爆破的施工作业，不适用于采用三臂凿岩台车造孔作业。

同时也使用于硐室围岩条件差、开挖质量及施工工艺要求高、开挖断面和跨度大、开挖结构面线形复杂等高标准、高难度硐室的开挖。

3.开挖质量控制标准3.1光面爆破与预裂爆破方式的选择边墙预裂爆破可有效提高开挖效率，减少成本支出，那么采用边墙预裂爆破要具备什么条件呢?大家知道，预裂爆破对围岩的震动影响要大于光面爆破，因此对围岩爆破影响的程度是判断能否采用预裂爆破的条件。

根据围岩具体条件选择合适的预裂爆破参数，经测试如果围岩爆破影响松动范围小于100cm则可采用预裂爆破，反之则应采用光面爆破，以减少爆破对围岩的不利影响。

3.2爆破震动质点波速的控制按距爆区最后一排炮10m处，质点爆破震动速度小于10cm/s进行控制；混凝土、锚杆、锚索、灌浆帷幕等部位的质点爆破震动速度按其要求进行控制；3.3开挖质量标准要求通过合理的钻、爆工艺，达到以下开挖质量标准要求：(1) 硐室开挖结构面应采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破技术，周边炮孔采用专用药卷，不耦合装药系数不宜小于2.0。

(2) 钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设计的规定。

(3) 硐室开挖的周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差值不应大于5cm，其他炮孔孔位的偏差不应大于10cm。

(4)每一单元内，除因地质原因造成的超挖外,其余平均超挖不得大于10cm，一般不允许欠挖。

(5) 在开挖轮廓面上，残留炮孔痕迹应均匀分布。

残留炮孔痕迹保存率，除地质缺陷部位外，微新岩石应大于90%；弱风化岩石应达到80%以上，强风化岩石应达到50%以上；(6) 相邻两茬炮之间的台阶(光面或预裂爆破孔的最大外斜值)不得大于10cm。

(7) 孔壁的完整程度：光面爆破无明显爆破裂隙，预裂爆破肉眼不易发现爆破裂隙。

4.开挖质量控制施工工法4.1工序流程及主要作业程序硐室开挖质量控制施工工法工序流程主要分为准备阶段和作业阶段，工法工序流程见图1。

图1 洞挖施工工序流程控制图准备阶段主要包括：专项开挖爆破设计及措施编制→监理审批→实施爆破试验→根据试验效果分析调整钻爆参数→重新实施爆破试验→最终选定实施效果较好钻爆参数并确定爆破设计内容实施阶段主要包括：钻爆孔位的测量放样→实施钻孔作业→钻孔验收合格实施装药联网→装药联网验收合格申请准爆证→爆破后质量检查验收并分析调整改进工法措施→根据围岩地质情况及时支护。

4.2 工法工序质量控制硐室开挖施工作业工序质量控制要求及施工过程采取的控制措施详见下表1。

表1 硐室开挖作业工序质量控制要求4.3 施工作业工序质量控制方法硐室开挖施工单循环爆破质量控制实行“三证五表”制度，（“三证”即准钻证、装药证、准爆证；“五表”即测量放样成果表、钻工责任分区图表、钻孔质量检查表、装药联网检查表、开挖爆破界面质量检查统计表），对钻孔、装药、爆破三道工序质量进行检查控制。

“三证五表”均由施工方和监理方共同签认。

4.4 开挖质量控制工法措施4.4.1测量放样施工测量采用全站仪进行，并由经验丰富的测量专业人员负责进行，测量仪器必须经过国家认可的检验机关鉴定后方可使用。

对于隧洞、洞室边缘轮廓线放样，直线段各放样点相距1.2m，曲线段相距0.6m，临界转拆点要设置放样点，再连接各放样点，画出整个边缘轮廓线，并标明隧洞、洞室腰线和起拱线，根据洞身的走向，放出造孔施钻的方向线，各周边轮廓放样点相对于洞轴线的点位中误差允许偏差为±50mm并满足设计要求。

对于洞室开挖方向线的控制，若洞水平方向弯曲，则在沿洞边缘弯曲的外半径圆周线上每隔2.5m~3.0m设计控制点，而在内半径圆周上可适当减小。

若洞上坡或下坡，在洞顶设置控制点，根据隧洞的坡度值和钻孔深度，可在掌子面上作两个点的投影点，以控制隧洞的开挖坡度。

对于每个炮孔放样，根据每个炮孔的偏角和炮孔的深度，在同一掌子面上作两端点的投影点，以控制每一炮孔的钻孔方向。

对于竖井、斜井的控制测量，可采用重锤法或激光准直仪进行测量。

测量时，在洞口设置测量架，用重锤或激光准直仪沿洞中心线或边线放样。

完成测量放样工作后，必须立即现场将测量放样成果表交给开挖队技术员和质检员。

以下为平洞开挖顶拱放线后的成果照片1。

照片1：工法程序――测量放线对测量放样的具体要求为：（1）施工测量一般采用全站仪配水准仪进行，岩锚梁采用红外线激光定位技术放样。

洞内测量控制点埋设应牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备等破坏。

（2）由测量人员对洞室中心线、设计轮廓线进行测放并根据爆破设计参数点布设孔位，周边孔放样要求对每个周边孔位均进行放样，中心线应进行明显标示。

孔位中心线与前一排炮残孔对齐，误差应±5cm。

（3）放线时应同时进行尾线（方向线）放样，以便控制钻孔方向及角度。

为确保前后两排炮的点位一致，应严格控制每次放样的点位偏差，并可根据上排炮的残留周边孔孔位作适当调整。

放线结束后向现场技术员进行交底，并及时提交放线成果图。

（4）每个循环钻孔前的测量放样要检查上一循环超欠挖情况，检测结果及时向现场施工技术人员进行交底。

（5）对于开挖完成的断面，在现场具备测量条件时，测量队要及时进行断面测量，测量断面的布置应依据测量规范进行，测量完毕16小时内提供测量断面图给开挖队、质量保证部及测量监理工程师。

（6）为方便开挖验收，每个工作面要按照10～15米间距标出桩号、高程。

（7）为确保开挖方向的正确，洞轴线的控制测量应每30米进行一次检查复测，对特殊的施工部位如变断面、变坡点、圆弧转弯段、拐点等应重点加强测量控制。

4.4.2钻孔作业开挖面的孔位布置经质检合格后并由监理签发《准钻证》后，即开始造孔施工，造孔时对结构面光爆或预裂孔的孔位、角度、深度要特别严格要求。

钻孔施工采取定人、定机、定位的“三定”原则，即是将所有炮孔根据施钻人数划分责任区，实行“专孔专人专钻”，保证钻孔质量，同时也有利于炮后进行每茬炮的质量优劣分析及评比。

（一）钻孔作业的工法要求如下：钻工到达作业工作面后，由质检员对各钻工所负责的钻孔区域进行简单讲解上茬炮的爆破质量，并提出下茬炮应该改进的地方，同时签订定人定孔分区表。

（1）钻孔开钻前，由带班钻工以测量放线的孔位采用标准尺对周边孔进行分孔，分孔间距按照爆破设计及技术交底的尺寸进行。

钻工根据测量放的点按交底要求进行照片2：工法程序――钻工分孔（2）开孔时，对遮挡凿岩钻机局部凸出的小块岩尖采用榔头敲掉以保证钻杆平顺无遮挡。

照片3：工法程序――凸岩清橇敲除不利下钻岩石照片3：工法程序――凸岩清橇（3）钻孔过程中，首先要求经验丰富的钻工根据后视点造好第一个基准孔，控制好基准孔的上下方向角度，完成后采用“插杆”作为基准造其它的周边孔。

其可有效控制剪刀孔及错台的发生。

根据后视方向造基准孔照片4：工法程序――照基准孔根据基准孔插杆造其它周边孔照片5：工法程序――造周边孔（4）周边孔造孔完成后，采用插杆检查钻孔质量，保证钻杆间互相平行即可达到不出现个别孔上下方向的飘钻。

照片6：工法程序――插杆检查（二）钻孔作业的工法过程控制程序如下：（1）在钻孔作业前，当班技术员严格按照测量放样和爆破孔位设计进行孔位放样，并在造孔前对造孔孔位、方向进行交底，由质检员提交钻爆责任分区表向监理工程师申请签发《准钻证》后方能开钻。

（2）爆破钻孔严格按照设计钻爆图进行，每排炮由值班技术员按“准、顺、平、齐”的要求进行检查，准即是下钻的孔位要准，顺即是周边钻孔方向与轴线方向平顺一致；平即是孔与孔之间平行布置；齐即是孔底落在同一平面上。

具体应满足以下要求：①钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设计的规定，钻孔偏斜度应保证相邻两排炮间台坎不大于10cm，相邻两周边孔之间的不平整度小于10cm，孔向偏斜度小于1.5%。

周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不大于50mm，其它炮孔的孔位偏差不大于100mm，眼深误差不大于100mm。

②顶拱及边墙钻孔过程中，首先选好造孔控制基准。

在基准孔造好后，插入钻杆进行检查，主要检查孔向是否符合要求，然后用PVC管（或钻杆）插入“基准孔内”并外露1～2m以上引导下一孔钻孔方向，在其余周边孔的造孔过程中，要以基准孔为标准，使用卷尺（或等孔距长度的铁丝）测量两孔口距离，再对比开孔钻机杆与插入钻杆的距离，两距离保持相等，从而保证钻孔的平行。

③已钻完的钻孔，孔口应予以保护，对于因堵塞无法装药的钻孔应予以冲孔或补钻，经检验合格后方可装药。

④在造顶拱水平孔时，使用自制钻架台车作为施工平台。

为保证开挖质量，要求平台的高度、宽度要能保证每个部位造孔时钻工能处于较适当的位置。

⑤硐室侧墙竖向预裂孔，厂房岩锚梁岩台等异形结构面的竖直和倾斜光爆孔，必须使用定位定向支架。

按照测量放样要求架设定位支架，支架搭设前进行支架设计以满足钻孔精度要求为准，搭设完成通过测量校核和验收。