不良地质条件下地下厂房岩壁吊车梁开挖.doc

不良地质条件下地下厂房岩壁吊车梁开挖【摘要】岩壁吊车梁开挖施工质量的好坏，直接影响着以后桥机以至厂房的安全运行，是地下厂房开挖施工的重点和难点。针对百色地下厂房特殊的地质条件，我们采取非常规的开挖方法，取得了良好的开挖质量和经济效益。【关键词】不良地质条件地下厂房岩壁梁开挖一、工程概况及工程地质广西右江百色水利枢纽工程位于广西郁江上游的右江河段，以防洪为主，兼顾发电、灌溉、航运、供水等综合效益，电站装机容量为4×13.5万Kw。厂房布置在左岸山体内，是本工程最大的洞室，长×宽×高为147×20.7×49m。岩壁吊车梁布置在主厂房的上、下游两侧，全长均为122m；在岩壁吊车梁上将行走200＋200t的双小车桥式起重机。厂房岩壁吊车梁的岩台斜面长1.42m，与铅垂面的夹角为25°。地下厂房布置在βμ4-1辉绿岩地层内，轴线方向N62°W，围岩类别为Ⅱ、Ⅲ类，以Ⅲ类为主，其Q值变化范围为5.2～16.2，辉绿岩体宽150-155m，总体走向为N60-70°W，倾向下游，倾角50～55°。从开挖揭露的地质情况看，岩石地质条件较差，岩体中节理裂隙发育，特别是隐性节理密集，且产状变化较大，岩石破碎，主要发育有以下四组节理裂隙：1）N60-75°W，SW50-60°2）N50-80°E，SW35-70°3）N0-30°E，SE40-85°4）N30-60°W，SE35-55°这几组裂隙相互切割、组合形成不稳定或稳定性差的大小不等的块体，这种现象厂房各处均有出现。节理裂隙面有的平直稍粗，有的平直光滑，且延伸很长呈闭合或微张，多充填有1～3mm厚的岩屑和方解石膜、变质绿泥石膜，爆破后其对两侧岩体胶结强度较低，极易出现坍塌，对岩台的成型影响较大。厂房1＃机与安装间之间有个小挠曲，其核部形成宽约20m的破碎岩带，岩体裂隙发育。根据爆破围岩松动圈声波测试结果分析，其围岩松动范围为1.0～1.2m。二、开挖施工程序及方法在主厂房和安装间，均预留3.6m厚的岩壁吊车梁保护层进行开挖。在拉槽前，先对拉槽区两侧进行预裂爆破，以减轻梯段爆破对岩壁吊车梁预留保护层的振动破坏。中部拉槽采用潜孔钻超前预裂、梯段拉槽钻爆开挖；主厂房上、下游两侧岩锚梁保护层开挖滞后拉槽区10～20m，采用造垂直孔的方式进行光面爆破开挖施工。1、开挖方案选取百色水利枢纽工程地下厂房岩壁吊车梁开挖爆破试验从2002年12月20日开始施工，到2003年1月5日结束。通过在副厂房先后进行的中部拉槽预裂爆破、岩壁吊车梁预裂、光面爆婆以及爆破围岩松动圈声波测试等生产性试验取得的阶段性成果，确定岩壁吊车梁岩台开挖采用造垂直孔进行光面爆破的开挖方案。综合考虑岩壁梁开挖高程到厂房顶拱起拱高程的净空高度及现有机械设备参数与配置等多种因素，决定采用手风钻钻孔。因手风钻钻孔过深会导致误差较大，且用手风钻造5.5米深垂直孔的施工难度大、施工速度较慢，故将3m保护层分为EL134m以上和EL134m以下的三个区域进行施工，即先开挖区域Ⅰ，再进行区域Ⅱ的开挖，Ⅰ、Ⅱ两个区域开挖结束后，最后进行区域Ⅲ的开挖。周边孔和二圈孔的爆破孔均采用垂直孔。岩壁吊车梁爆破参数设计见下图2、测量放样测量仪器采用TCR705和TCR703全站仪，放样时岩台下拐点以下向设计线外偏移5cm，上拐点位置向设计线内偏移5cm，岩台面整体沿设计面向下平移５cm,清楚标示每个孔的孔位，并在边墙上每隔3m标出高程，大样尺寸参见右图二所示。3、钻孔及装药根据辉绿岩的岩性特点和爆破试验取得的结果，开挖过程中如控制不好易产生欠挖，因为岩壁梁砼钢筋布置较密，且比较复杂，在开挖过程中必须对欠挖引起高度重视，坚持上超下欠的原则进行施工，所有周边孔和二圈孔均要测量放点。Ⅰ区爆破孔孔径为45mm，周边垂直孔间距40cm，二圈光爆孔孔间距60～65cm，与4m深的周边孔相距60cm，其余主爆区崩落孔孔位布置可根据实际地形进行调整，但要确保每排抵抗线不能大于85cm，并使底孔落在同一面上。Ⅱ区布孔参数同Ⅰ区。孔位布置参见图一所示。Ⅲ区布孔参数为：孔径45mm，间距40cm，其中垂直孔须在Ⅰ区保护层爆破之前将孔造好（以避免Ⅰ区爆破后裂隙增加而导致垂直孔造孔难度加大）并在孔内插入PVC管，以免塌孔或堵孔。装药时崩落孔按φ32药卷全长装药，堵塞长度100cm。崩落孔的最后一圈孔采用φ２５药卷间隔装药，线密度为：130g/m。4、下拐点保护岩壁吊车梁保护层开挖的重点在于保证下拐点的成型规格，经与监理工程师、设计代表协商后，在下拐点以下20cm增设锁角锚杆，孔深3米，间距与岩壁梁受压锚杆间距相同，并错开布置，以免与受压锚杆孔发生冲突。在下拐点下增设锁角锚杆，增强了对岩石的支护，避免了下拐点的坍塌，保证了岩台的成型；而且锁角锚杆的设置，可以作为造斜面孔时的支撑架，保证了斜面孔造孔