新建引水隧洞与已通水隧洞贯通施工方案

【摘要】本文主要阐述了两个引水隧道交汇处的贯通施工方法，针对已通水的引水隧道，如何确保贯通时新施工的隧道不发生透水事故，防止已通水隧道发生塌方事故，采用岩塞爆破施工方案。

【关键词】贯通；岩塞；安全

一、工程概况

根据宁波市政府有关领导部门协调意见，宁海县岔路前童水厂自宁波市白溪水库引水隧洞就进取水，取水规模为3万立方/日，取水点设在宁波白溪水库引水隧洞桩号4+640.504处。为此宁海县岔路前童水厂在原白溪水库引水工程叶家山支洞（即2#支洞）附近新建一段长度为527.245m。开挖洞径为2.5m的原水隧洞与宁波白溪水库引水隧洞相连，两隧洞中心贯通交汇点坐标为x=34498.011，y=580919.925，（宁波坐标系），高程为50.00米（黄海高程）。

本工程岩塞爆破与普通的水下岩塞爆破主要有下列异同：相同的是均需将隧洞内的衬砌、喷锚、砼底板及隧洞进口封堵等工程全部完成后再进行岩塞爆破；不同的是水下岩塞爆破是借助水压力将岩塞爆破的石渣冲入集渣坑，而本工程岩塞爆破是在白溪水库隧洞停水并排至较低水位后进行，岩塞爆破后的石渣靠人工清运至集渣坑。水下爆破将有部分石渣进入水库，这部分石渣不必清理。而本工程岩塞爆破时不可避免将有部分石渣进入白溪水库引水隧洞，这部分石渣必须全部清理干净并填入集渣坑。水下爆破时要严防不能贯通，因此用药量大，岩塞临水面洞口一般会发生一定规模的崩塌。而本工程岩塞爆破要严防白溪水库引水隧洞崩塌，确保安全，因此用药量应严格控制，采用较小的单位耗药量，并适当增加岩塞最后一节的周边炮孔数量，确保成型比较理想。

二、隧道贯通施工方案

因交汇贯通处白溪水库引水隧洞為Ⅰ、Ⅱ类围岩洞段，白溪引水隧洞为光洞段（未作支护）。在岔路前童水厂原水隧洞开挖至岩塞段时，也确定该处围岩为Ⅰ、Ⅱ类围岩，因围岩状况较好，对剩下6米岩塞段隧道开挖采取光面爆破施工，缩短开挖进尺，严格控制爆破的单段起爆药量。

1、隧洞开挖总体方案

隧洞开挖采用钻爆法。采用全断面开挖，光面爆破。采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布置周边炮眼，间距为40-45cm，辅助眼间距为40-50cm。1台YT-28型气腿式凿岩机钻眼。采用2号岩石乳化炸药，周边眼采用φ25光爆小药卷，非电毫秒导爆雷管起爆。6米岩塞段分三次爆破开挖，每次爆破长度控制在2米左右。

2、起爆方式

（1） 隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小药卷装药爆破，炮眼间距40-45cm，采用间隔装药，导爆索起爆，孔口用炮泥堵塞。炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹保存率达到80%以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm，平均小于100mm。围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙，不能有欠挖。

（2） 掏槽眼、辅助眼采用连续装药，毫秒延期导爆管雷管起爆，Φ32*200 2#岩石销铵炸药，装填系数0.7-0.85。

（3） 掏槽方式

考虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在2.0米左右，掏槽型式采用直线方式，确保掏槽效果。

3、钻孔作业

（1） 钻孔前准确测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。

（2） 炮眼钻孔采用YT-28型风动凿岩机，钻孔深度2.3m，工作面配1台风钻同时作业，风钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。

4、爆破

按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵塞或坍孔，然后按划定的区域装药连线，各负其责。装药顺序先上后下，先两侧后中间。孔外采用非电毫秒导爆管分段簇联非电雷管引爆系统，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆，各步骤按《塑料导爆管非电起爆操作原则》进行。

5钻爆设计

炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、隧洞成型的好坏。暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以达到最佳爆破效果。

N=q·s/rη

式中：q——炸药单耗量，取q=5.1kg/m3

s——开挖面积，s=2.01m2

r——每米长度炸药的重量，2号岩石销铵炸药r=0.78kg/m

η——炮眼装药系数，取η=0.7

经计算，N=20，光面爆破需多增加周边眼5只，共计25只。

6、通风

因隧道断面较小，并且岩塞段是洞口封堵后再进行施工的，通风环境较差，爆破后采用空压机供风方式进行排烟，炮孔钻好后，把供风钻钻孔的风管放在离工作面20米左右的地方固定好，对风管头采取必要的保护措施，通过风管把风送进去进行炮烟的排放。爆破后至少要通风45分钟后再进去查看，出渣时也要通风，确保施工人员有清新的空气。

7、出渣

作业空间较小，爆破后的石渣用人工清运的方式把石渣运到集石坑内，对掉入白溪水库引水隧洞的这部分石渣也必须全部清理干净并填入集渣坑。

三、隧道贯通时要注意的事项

1、 要做好贯通测量工作，确保贯通位置准确无误，精确计算贯通段长度。

2、做好各方面的协调工作，确保不出现因白溪引水隧洞没有把水排放到确定的高程而进行施工出现渗水事故。

3、贯通段还剩4米左右时，钻炮孔时，先用5米炮钎在中心位置钻孔，直到打穿，以核实剩余的岩塞长度，为设计爆破参数提供依据。

4、起爆位置离爆破点的距离不得少于200米。

四、结束语

1、此方案成功实现了两个引水隧道的顺利贯通，贯通时两个隧道都没有发生塌方事故，光面爆破效果良好，并且仅有少量的石渣掉入白溪输水隧洞。

2、对白溪引水隧洞的影响降低最低，最大程度缩短宁波市白溪水库引水工程白溪水库至黄坛段隧洞停水时间，最大程度降低了对人民群众生活的影响，实现社会效益和经济效益的最大化。

参考文献：

[1]爆破安全规程GB6722-2014。

[2] 魏晓彦. 宁海县岔路前童水厂原水隧洞与宁波市白溪水库引水隧洞贯通专项方案。

[3] 水利水电工程施工组织设计规范SL303-2004