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摘要： 本文以糯扎渡电站尾水隧洞为例，对开挖的质量控制，支护措施进行了阐述
关键词： 洞室开挖； 支护； 质量控制； 水电站
工程概况：糯扎渡电站尾水系统采用“三机一室一洞”的布置方式，调压室后接尾水隧洞，共三条尾水隧洞，尾水隧洞由调压室后渐变段（方变圆）、标准圆段（平面转弯段及直段）、出口渐变段（圆变方）三部分组成。尾水隧洞0+017.000～0+047.000为尾水隧洞渐变段，长度30m，三条尾水隧洞均有平面转弯段，转弯半径R=100m；标准圆段开挖直径为19.40m～21.70m，衬砌后直径为18m，混凝土衬砌厚度0.60m～1.6m。1#尾水隧洞非改造段长125.859m，2#尾水隧洞长473.353m，3#尾水隧洞长464.505m。
工程地质条件：尾水隧洞主要位于F3和F1断层之间，岩石完整性差，以碎裂结构和镶嵌碎裂结构岩体为主，有少量次块状结构和散体结构的岩体。断层F3对开挖围岩稳定影响较严重，尤其是对尾水洞顶拱、左侧墙开挖围岩稳定影响很大。其中1#、2#尾水隧洞有F3、F26穿过且F1断层距3#尾水洞较近，断层及影响带属于Ⅴ、Ⅳ类围岩，围岩稳定性差，确保围岩稳定和施工安全是重点和难点。
尾水隧洞大部分为IV、V 类围岩， 结构复杂且地下水较丰富， 开挖难度大， 质量控制是重点， 尤其是事中质量控制。开挖支护过程中主要从开挖支护方法的确定、施工工艺的严格把控等方面进行质量控制， 取得了满意的效果， 使洞室开挖与支护质量得到保证。
一、开挖质量控制
水电站洞室开挖施工要求必须减少对洞室围岩的扰动。洞室一般分上层、中层、保护层三层开挖， 上层开挖直接关系到洞室稳定。在施工过程中主要进行了以下方面的控制工作：
1、明确开挖支护程序：尾水隧洞分三层进行开挖支护，开挖分层线以中心线上1.0m控制，上层开挖高度8.5m～9.45m，中层开挖高度7.56m～8.0m，底部预留保护层开挖，保护层厚度3m左右。Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段上层均采用先开挖中导洞后扩挖的方法施工，起到分部开挖，逐步卸荷的作用，并可保证边顶成型完好。中层先中部梯段拉槽，边底预留保护层水平开挖；Ⅳ类围岩洞段上层分部开挖，中层分层分部开挖，中部潜孔钻垂直孔梯段开挖，边底部分水平开挖；Ⅴ类围岩洞段上层采用“核心土法”分部开挖，超前小导管预支护，中层开挖与Ⅳ类围岩洞段相同。
2、施工过程严把“四关”
一是严把图纸关，技术员认真复核图纸，了解设计意图，严格按图纸和规范要求组织实施，并层层组织技术交底。
二是严把测量关，项目部测量队对工程的设计控制数据进行认真复核，施工队测量组根据复核成果进行测量控制。
三是严把材料质量及试验关，对每批进入施工现场的钢材、水泥、砂石骨料等按规范要求进行质量检验，杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。
四严把过程工序质量关，实行施工过程的自控检查，开展自检、互检、交接检，每道工序完工经项目部“三检”合格后报请监理工程师复检，上道工序不合格不准下道工序施工。
3、 施工过程质量控制具体措施
（1）、加强技术管理的基础工作，施工每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，在三检合格的情况下由项目质检员将检验合格证交给监理工程师，再对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。
（2）、加强与业主、监理、设计单位的联系，在施工技术方面取得广泛的合作与支持，并及时解决施工中遇到的技术难题和问题。
（3）、隧洞光面爆破质量控制：
①钻孔前进行测量放线，精确定位边墙起拱点与顶拱中点，并适当加密顶拱轮廓线放样点。放样的同时，对上一排炮的光爆残孔进行钎孔水平直线率检查，并填写检查记录。
②现场管理人员在钻孔过程中加强造孔质量管理，严格控制钻孔的间排距，尤其是周边孔造孔质量，起爆前应对其钻孔质量进行检查，如钻孔质量不符合要求，责令其整改，或重新造孔，并作好检查记录。周边孔的线装药，药卷必须采用竹片按照装药结构绑扎，严禁无竹片光爆。开挖过程中为了获得好的残孔率， 进行了不同周边孔间距试验， 孔间距分别为30、35、40、50、60cm， 试验表明， 孔间距在40 cm 左右时残孔率及表面不平整度最好。
③质检人员是施工质量的最后把关，进行每一排炮光爆残孔的检查和统计，并对A、B中的检查记录进行分析评价，对施工过程进行巡查，有不符合要求的施工行为和方法，及时对相关单位及个人提出整改意见并监督其整改，直至符合要求为止。
④技术人员适时跟踪，参与光爆质量分析，提出整改建议，必要时，根据实际情况，对钻爆参数进行优化。根据尾水隧洞地质条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及以往施工经验，采用微差爆破技术，轮廓线采用光面爆破。爆破设计遵循“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则进行。严格控制最大段起爆药量，保证质点震动速度满足技术条款要求。
二、支护措施的确认与质量控制
洞室支护是确保洞室开挖过程中不出现塌方的重要措施。支护包括设计的系统支护及施工现场临时定的临时支护。
1、系统支护。为确保洞室的稳定， 设计在图纸中明确了支护方式。为了确保洞室不因支护的问题造成塌方， 确定了系统支护的原则为： III 类围岩偏好的系统支护可滞后掌子面50m， 偏差的只能滞后掌子面30 m； 如果是IV 类及V类围岩， 要求支护紧跟掌子面。
2、 臨时支护。临时支护主要解决开挖过程中出现不稳定围岩时的支护问题， 临时支护包括锚杆与钢格栅支护。①临时支护锚杆。根据现场的情况确定采用， 如果数量较大， 必须由业主、设计、监理同时确定， 前提是必须保证安全。临时锚杆确定后， 必须由监理下达随机锚杆指令单，按要求进行施工， 并在规定的时间内完成。②临时支护格栅（钢格栅或钢支撑）。主要是在IV、V 类围岩的开挖支护中采用钢格栅或钢支撑。格栅支护由施工单位提出申请， 监理组织业主、设计、施工单位到现场根据围岩情况确定， 然后由施工单位上报施工方案。施工方案中应明确格栅的制作详图， 每榀格栅的质量， 同时上报工程联系单（工程变更报告单10 万元以上）， 由业主、设计、监理批准作为立项依据。 3、对锚杆与格栅质量控制的重点。①锚杆。锚杆施工前， 要对不同类型、不同长度的锚杆均进行注浆密实度试验。施工过程对施工质量控制的重点是孔位、孔向、孔深、注浆方式、钢筋长度。对于造孔，采取终孔验收制， 最少抽检10%以上的孔进行孔位、孔向、孔深验收。如果发现一个孔不合格则抽检力度加倍； 如再不合格应要求责任单位返工和重新验收。施工过程中，为避免出现用短钢筋代替设计长度钢筋的情况，制定了相关规定和处罚措施， 使施工质量得到有效控制。②格栅。格栅主要采用钢格栅， 用钢筋制作， 具有质量轻、安装方便、受力条件好的优点。钢格栅验收时， 按施工方案检查外观尺寸、箍筋间距、钢筋型号。由监理验收后必须填写钢格栅验收表格并画好简图。钢格栅安装前先测量放点， 安装完成后再进行测量， 看体形是否满足方案的要求。如果均满足要求， 则由监理签发喷混凝土证进行喷混凝土作业。
4、喷混凝土施工。喷混凝土包括设计图纸确定的喷混凝土和格栅处喷混凝土。喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，边墙应自下而上施工，避免回弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、钻孔、物探检測）不满足厚度要求的，可及时复喷处理。挂网处要喷至设计厚度并无明显网条为止。喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。喷混凝土厚度控制采用双控， 即喷混凝土前埋标志， 喷后再打孔检查。根据规范与设计要求布置检查断面及检查孔， 画好布孔简图，按要求打孔， 检查过程中， 由监理会同施工单位质检员、业主一起检查， 并在检查结果上签字确认。经过对尾水隧洞已喷混凝土进行厚度检查，结论均满足设计要求。
三、结论
在糯扎渡电站尾水隧洞开挖与支护中， 通过一系列的努力， 做好过程控制， 质量得到了保证。从开工到现在， 没有出现因支护不及时导致的洞室大塌方的情况。总结施工实际， 主要有以下体会： ①对洞室开挖放点的控制， 保证了洞室的成型效果， 可减少超、欠挖； ②洞室系统支护的及时跟进， 保证了洞室的稳定； ③随机支护施工对洞室开挖的安全起到很大的作用； ④格栅支护解决了围岩差、洞室成型难的问题； ⑤喷混凝土质量控制确保了混凝土厚度，根据试验室（施工单位和中心试验室） 的报告， 强度均满足设计要求。
关键词： 洞室开挖； 支护； 质量控制； 水电站
工程概况：糯扎渡电站尾水系统采用“三机一室一洞”的布置方式，调压室后接尾水隧洞，共三条尾水隧洞，尾水隧洞由调压室后渐变段（方变圆）、标准圆段（平面转弯段及直段）、出口渐变段（圆变方）三部分组成。尾水隧洞0+017.000～0+047.000为尾水隧洞渐变段，长度30m，三条尾水隧洞均有平面转弯段，转弯半径R=100m；标准圆段开挖直径为19.40m～21.70m，衬砌后直径为18m，混凝土衬砌厚度0.60m～1.6m。1#尾水隧洞非改造段长125.859m，2#尾水隧洞长473.353m，3#尾水隧洞长464.505m。
工程地质条件：尾水隧洞主要位于F3和F1断层之间，岩石完整性差，以碎裂结构和镶嵌碎裂结构岩体为主，有少量次块状结构和散体结构的岩体。断层F3对开挖围岩稳定影响较严重，尤其是对尾水洞顶拱、左侧墙开挖围岩稳定影响很大。其中1#、2#尾水隧洞有F3、F26穿过且F1断层距3#尾水洞较近，断层及影响带属于Ⅴ、Ⅳ类围岩，围岩稳定性差，确保围岩稳定和施工安全是重点和难点。
尾水隧洞大部分为IV、V 类围岩， 结构复杂且地下水较丰富， 开挖难度大， 质量控制是重点， 尤其是事中质量控制。开挖支护过程中主要从开挖支护方法的确定、施工工艺的严格把控等方面进行质量控制， 取得了满意的效果， 使洞室开挖与支护质量得到保证。
一、开挖质量控制
水电站洞室开挖施工要求必须减少对洞室围岩的扰动。洞室一般分上层、中层、保护层三层开挖， 上层开挖直接关系到洞室稳定。在施工过程中主要进行了以下方面的控制工作：
1、明确开挖支护程序：尾水隧洞分三层进行开挖支护，开挖分层线以中心线上1.0m控制，上层开挖高度8.5m～9.45m，中层开挖高度7.56m～8.0m，底部预留保护层开挖，保护层厚度3m左右。Ⅱ、Ⅲ类围岩洞段上层均采用先开挖中导洞后扩挖的方法施工，起到分部开挖，逐步卸荷的作用，并可保证边顶成型完好。中层先中部梯段拉槽，边底预留保护层水平开挖；Ⅳ类围岩洞段上层分部开挖，中层分层分部开挖，中部潜孔钻垂直孔梯段开挖，边底部分水平开挖；Ⅴ类围岩洞段上层采用“核心土法”分部开挖，超前小导管预支护，中层开挖与Ⅳ类围岩洞段相同。
2、施工过程严把“四关”
一是严把图纸关，技术员认真复核图纸，了解设计意图，严格按图纸和规范要求组织实施，并层层组织技术交底。
二是严把测量关，项目部测量队对工程的设计控制数据进行认真复核，施工队测量组根据复核成果进行测量控制。
三是严把材料质量及试验关，对每批进入施工现场的钢材、水泥、砂石骨料等按规范要求进行质量检验，杜绝不合格的材料及半成品使用到工程中。
四严把过程工序质量关，实行施工过程的自控检查，开展自检、互检、交接检，每道工序完工经项目部“三检”合格后报请监理工程师复检，上道工序不合格不准下道工序施工。
3、 施工过程质量控制具体措施
（1）、加强技术管理的基础工作，施工每道工序严格执行施工质量“三检制”和“联检制”，在三检合格的情况下由项目质检员将检验合格证交给监理工程师，再对申请验收的部位进行联检，在联检合格后，监理工程师在验收合格证上签字后方可进行下道工序的施工作业。
（2）、加强与业主、监理、设计单位的联系，在施工技术方面取得广泛的合作与支持，并及时解决施工中遇到的技术难题和问题。
（3）、隧洞光面爆破质量控制：
①钻孔前进行测量放线，精确定位边墙起拱点与顶拱中点，并适当加密顶拱轮廓线放样点。放样的同时，对上一排炮的光爆残孔进行钎孔水平直线率检查，并填写检查记录。
②现场管理人员在钻孔过程中加强造孔质量管理，严格控制钻孔的间排距，尤其是周边孔造孔质量，起爆前应对其钻孔质量进行检查，如钻孔质量不符合要求，责令其整改，或重新造孔，并作好检查记录。周边孔的线装药，药卷必须采用竹片按照装药结构绑扎，严禁无竹片光爆。开挖过程中为了获得好的残孔率， 进行了不同周边孔间距试验， 孔间距分别为30、35、40、50、60cm， 试验表明， 孔间距在40 cm 左右时残孔率及表面不平整度最好。
③质检人员是施工质量的最后把关，进行每一排炮光爆残孔的检查和统计，并对A、B中的检查记录进行分析评价，对施工过程进行巡查，有不符合要求的施工行为和方法，及时对相关单位及个人提出整改意见并监督其整改，直至符合要求为止。
④技术人员适时跟踪，参与光爆质量分析，提出整改建议，必要时，根据实际情况，对钻爆参数进行优化。根据尾水隧洞地质条件及岩性、技术规范要求、开挖方法及以往施工经验，采用微差爆破技术，轮廓线采用光面爆破。爆破设计遵循“短进尺、弱爆破、少扰动”的原则进行。严格控制最大段起爆药量，保证质点震动速度满足技术条款要求。
二、支护措施的确认与质量控制
洞室支护是确保洞室开挖过程中不出现塌方的重要措施。支护包括设计的系统支护及施工现场临时定的临时支护。
1、系统支护。为确保洞室的稳定， 设计在图纸中明确了支护方式。为了确保洞室不因支护的问题造成塌方， 确定了系统支护的原则为： III 类围岩偏好的系统支护可滞后掌子面50m， 偏差的只能滞后掌子面30 m； 如果是IV 类及V类围岩， 要求支护紧跟掌子面。
2、 臨时支护。临时支护主要解决开挖过程中出现不稳定围岩时的支护问题， 临时支护包括锚杆与钢格栅支护。①临时支护锚杆。根据现场的情况确定采用， 如果数量较大， 必须由业主、设计、监理同时确定， 前提是必须保证安全。临时锚杆确定后， 必须由监理下达随机锚杆指令单，按要求进行施工， 并在规定的时间内完成。②临时支护格栅（钢格栅或钢支撑）。主要是在IV、V 类围岩的开挖支护中采用钢格栅或钢支撑。格栅支护由施工单位提出申请， 监理组织业主、设计、施工单位到现场根据围岩情况确定， 然后由施工单位上报施工方案。施工方案中应明确格栅的制作详图， 每榀格栅的质量， 同时上报工程联系单（工程变更报告单10 万元以上）， 由业主、设计、监理批准作为立项依据。 3、对锚杆与格栅质量控制的重点。①锚杆。锚杆施工前， 要对不同类型、不同长度的锚杆均进行注浆密实度试验。施工过程对施工质量控制的重点是孔位、孔向、孔深、注浆方式、钢筋长度。对于造孔，采取终孔验收制， 最少抽检10%以上的孔进行孔位、孔向、孔深验收。如果发现一个孔不合格则抽检力度加倍； 如再不合格应要求责任单位返工和重新验收。施工过程中，为避免出现用短钢筋代替设计长度钢筋的情况，制定了相关规定和处罚措施， 使施工质量得到有效控制。②格栅。格栅主要采用钢格栅， 用钢筋制作， 具有质量轻、安装方便、受力条件好的优点。钢格栅验收时， 按施工方案检查外观尺寸、箍筋间距、钢筋型号。由监理验收后必须填写钢格栅验收表格并画好简图。钢格栅安装前先测量放点， 安装完成后再进行测量， 看体形是否满足方案的要求。如果均满足要求， 则由监理签发喷混凝土证进行喷混凝土作业。
4、喷混凝土施工。喷混凝土包括设计图纸确定的喷混凝土和格栅处喷混凝土。喷射砼要沿一定方向分区、分块、分薄层均匀施喷，边墙应自下而上施工，避免回弹料覆盖未喷面。喷头距施喷面要合适，喷射推进要有序，尽量减少回弹，刚喷射完的部分要进行喷厚检查（通过埋设点、钻孔、物探检測）不满足厚度要求的，可及时复喷处理。挂网处要喷至设计厚度并无明显网条为止。喷射作业要连续，因故中断则需及时清理机械管道，防止管道堵塞。喷混凝土厚度控制采用双控， 即喷混凝土前埋标志， 喷后再打孔检查。根据规范与设计要求布置检查断面及检查孔， 画好布孔简图，按要求打孔， 检查过程中， 由监理会同施工单位质检员、业主一起检查， 并在检查结果上签字确认。经过对尾水隧洞已喷混凝土进行厚度检查，结论均满足设计要求。
三、结论
在糯扎渡电站尾水隧洞开挖与支护中， 通过一系列的努力， 做好过程控制， 质量得到了保证。从开工到现在， 没有出现因支护不及时导致的洞室大塌方的情况。总结施工实际， 主要有以下体会： ①对洞室开挖放点的控制， 保证了洞室的成型效果， 可减少超、欠挖； ②洞室系统支护的及时跟进， 保证了洞室的稳定； ③随机支护施工对洞室开挖的安全起到很大的作用； ④格栅支护解决了围岩差、洞室成型难的问题； ⑤喷混凝土质量控制确保了混凝土厚度，根据试验室（施工单位和中心试验室） 的报告， 强度均满足设计要求。