一、工程概況
1.工程概述
民治水電站位于四川省雅安地區(qū)寶興縣境內(nèi)東河上，為寶興河梯級開發(fā)的第二級。壩址位于寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)上游約7km石門坎附近，廠址位于寶興縣蜂桶寨鄉(xiāng)下游約1km的鄧池溝附近，與寶興縣城相距約23km。工程區(qū)有寶興～小金省道公路通過，對外交通方便。電站為引水式，其開發(fā)任務(wù)主要為發(fā)電，無灌溉、防洪、漂木等綜合利用要求。電站共裝機(jī)3臺，單機(jī)容量35MW，總裝機(jī)容量為105MW。
本工程為民治水電站引水隧洞MZ/CII標(biāo)工程，引水系統(tǒng)隧洞布置在右岸，隧洞長5.0Km，施工范圍為引2+000~引7+000，設(shè)2個施工支洞，分別為2#、3#施工支洞，2#支洞承擔(dān)引水隧洞引2+000.00m～引5+150.00m段所有施工任務(wù)，3#支洞承擔(dān)引水隧洞引5+150.00m~引7+000.00m段所有施工任務(wù)。全線采用馬蹄形斷面開挖。Ⅱ、Ⅲ類圍巖洞段開挖半徑2.8m，斷面尺寸4.09m×5.65m(寬×高)，采用錨噴襯砌，其中Ⅱ類圍巖洞段邊、頂拱噴素混凝土10cm厚，底板襯20cm厚素混凝土，局部地段采用掛網(wǎng)錨噴；Ⅲ類圍巖洞段，邊、頂拱掛網(wǎng)錨噴，噴混凝土厚15cm，掛網(wǎng)鋼筋Φ6.5@150mm×150mm，錨桿Φ22，L＝3.0m，每排7/8根，排距1.5m，底板襯20cm厚素混凝土；Ⅳ、Ⅴ類圍巖洞段采用鋼筋混凝土襯砌，內(nèi)斷面尺寸均為3.89m×5.3m(寬×高)，內(nèi)拱半徑2.65m，其中Ⅳ類圍巖襯厚40cm，Ⅴ類圍巖襯厚60cm；混凝土襯砌段頂拱進(jìn)行全線回填灌漿，周邊進(jìn)行固結(jié)灌漿。
2.工程地質(zhì)
（1）大水溝～樺溪林溝段（樁號（引）2+000～（引）2+561m）
段長0.561km。洞室垂直埋深約580～720m。圍巖主要為晉寧～澄江期第四期花崗巖，巖石堅(jiān)硬，巖體內(nèi)無區(qū)域性斷層分布，主要發(fā)育小斷層、擠壓帶和節(jié)理裂隙，巖體較完整，地下水一般呈浸潤狀或滴狀滲出，圍巖類別以Ⅲ類為主，局部節(jié)理裂隙密集帶屬Ⅳ類，小斷層或擠壓破碎帶屬Ⅴ類，成洞條件總體較好。由于該洞段埋深較大，存在局部發(fā)生巖爆的可能性，應(yīng)有防治巖爆的工程措施。局部節(jié)理裂隙密集帶或擠壓破碎帶富水性較好，存在集中滲水的可能性，應(yīng)有相應(yīng)的排水處理措施。
（2）樺溪林溝～雅斯德段（樁號（引）2+561～（引）5+309m）
段長2.75km。洞室垂直埋深一般400～600m，最大埋深920m，最小埋深90m(樺溪林溝)。圍巖為前震旦系鹽井群雅斯德組變質(zhì)砂巖、千枚巖、片巖，巖層總體產(chǎn)狀N40°～60°E/ NW∠60°～80°。巖體內(nèi)無區(qū)域性斷層分布，但順層小型擠壓帶和節(jié)理裂隙較發(fā)育。樁號（引）2+561m～（引）4+361m圍巖主要為變質(zhì)砂巖夾少量千枚巖、片巖，圍巖以Ⅲ類為主，部分裂隙密集帶或千枚巖、片巖集中洞段屬Ⅳ類，隨機(jī)分布的擠壓帶破碎帶或小斷層屬Ⅴ類，成硐條件總體較好。由于該洞段埋深較大，地應(yīng)力較高，局部具有發(fā)生巖爆可能性，應(yīng)有防治巖爆的工程措施；樁號（引）4+361m～（引）5+309m則以千枚巖、片巖夾變質(zhì)砂巖為主，巖石屬較堅(jiān)硬～軟巖類，圍巖以Ⅳ類為主，部分Ⅲ類，隨機(jī)分布的擠壓帶破碎帶、小斷層屬Ⅴ類，成硐條件較差。
（3）雅斯德～鹽井?dāng)嗔讯危短枺ㄒ?+309～（引）6+698m）
段長1.39km。洞室垂直埋深一般150～300m，最大達(dá)600m，最小55m（快樂溝）。圍巖巖性為志留系千枚巖、片巖夾薄層狀灰?guī)r，總體屬軟巖類。巖層總體產(chǎn)狀N40°～60°E/ NW∠60°～80°，與洞線大角度相交。該段內(nèi)分布有五龍斷裂和鹽井?dāng)嗔褍蓷l區(qū)域性斷裂，兩斷裂均與洞線大角度相交，推測沿洞軸線斷層帶寬度分別為65m和32m，斷層上、下盤影響帶寬度均約為20m。根據(jù)水電工程地質(zhì)圍巖分類標(biāo)準(zhǔn)，本洞段圍巖類別以Ⅳ類為主，部分Ⅲ類，五龍斷裂、鹽井?dāng)嗔鸭半S機(jī)分布的擠壓帶破碎帶、小斷層屬Ⅴ類，成洞條件差。?????????????????????????????????????????????????????
?(4) 鹽井?dāng)嗔岩院蠖炊危?span>6+698～7+000m）
段長0.302km。洞室垂直埋深約180～300m。圍巖為二疊系中～厚層灰?guī)r夾少量板巖、片巖，巖石較堅(jiān)硬，屬中硬巖類，巖層總體產(chǎn)狀N40°～60°E/ NW∠60°～80°，巖層走向與洞軸線大角度相交，段內(nèi)無區(qū)域性斷層分布，僅發(fā)育節(jié)理裂隙及隨機(jī)分布的小斷層。圍巖類別以Ⅲ類為主，部分Ⅳ類，成洞條件較差。
二、編制依據(jù)
1、依據(jù)水電水利工程爆破施工技術(shù)規(guī)范 DL/T 5135-2001。
2、依據(jù)本工程業(yè)主、監(jiān)理工程師相關(guān)要求。
3、依據(jù)中鐵十六局集團(tuán)有限公司多年參加過的水電站工程施工經(jīng)驗(yàn)。
三、爆破設(shè)計
1、爆破方案
主洞 III、IV、 V類圍巖采用全斷面開挖方案，直眼掏槽，非電毫秒雷管起爆，III類圍巖單循環(huán)進(jìn)尺2.4~2.5m；IV類圍巖單循環(huán)進(jìn)尺為1.7~1.9m；V類圍巖單循環(huán)進(jìn)尺為1.4~1.6m。詳見附圖。
氣腿式風(fēng)鉆采用φ40鉆頭，孔徑φ42，使用2＃巖石乳化炸藥，各爆破孔裝φ32藥卷；通過電雷管點(diǎn)火引爆非電毫秒雷管起爆。
?2、炮孔布置
炮眼布置原則：
①掏槽眼：隧洞爆破采用直掏槽形式。為保證掏槽鉆眼精度，掏槽位置選擇在隧洞中線位置。
②周邊眼：將炮孔布置在周邊輪廓線上，鉆眼時稍向外張（控制在2°~2.5°）。
③輔助眼：掘進(jìn)炮眼，其炮孔間距，視巖石堅(jiān)硬程度、裝運(yùn)手段、巖石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.8～1.0m，巖石堅(jiān)固取小值，反之取大值。
④底板眼：底板眼布置在設(shè)計底板高程線處，并適當(dāng)增加藥量起翻碴作用，使爆落的巖碴翻松，便于人工裝碴。
3、爆破參數(shù)選擇
根據(jù)類比法，結(jié)合我公司在華能民治水電站3#支洞工程開挖爆破施工經(jīng)驗(yàn)，選擇圍巖爆破參數(shù)：III類圍巖每循環(huán)進(jìn)尺2.4m~2.5m，設(shè)計裝藥105Kg，單耗約1.7Kg/m3； IV類圍巖每循環(huán)進(jìn)尺1.7m~1.9m，設(shè)計裝藥80Kg，單耗約1.25Kg/m3； V類圍巖每循環(huán)進(jìn)尺1.4m~1.6m，設(shè)計裝藥60Kg，單耗約1.0Kg/m3。施工過程中應(yīng)根據(jù)圍性與開挖爆破效果進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。光面爆破參數(shù)表見表1
表1???????????????????? 光面爆破參數(shù)
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巖石堅(jiān)固系數(shù)? | 不耦合系數(shù)D/d | 線裝藥密度Qx??? g/m | 孔距a m | 最小抵抗線W?? m |
2-4 | 2~2.4 | 50~125 | 0.40~0.30 | 0.40~0.30 |
4-6 | 1.6~1.8 | 100~200 | 0.45~0.35 | 0.45~0.35 |
6-10 | 1.4~1.6 | 150~250 | 0.50~0.40 | 0.55~0.45 |
＞10 | 1.2~1.5 | 200~300 | 0.55~0.45 | 0.70~0.60 |
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