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摘要：一般引水式发电站都会有调压井，调压井的施工是水电站施工的一个重点，难
点。施工的优劣决定着引水洞、发电厂房等整个电站系统的安全性，使用功能。因此根据
不同的设计，应采取科学，合理可行的施工措施确保工程的质量、工期、低成本。云龙河
三级水电站调压井的开挖施工主要从爆破施工工艺、合理的施工方案方面进行控制，并在
传统的施工方法上，结合先进的施工工艺实现了优质量，保工期，低成本的目标。
关键词：先进工艺合理施工方案调压井开挖
中图分类号：TU74文献标识码：A
1前言
云龙河三级水电站地处巫山山脉南麓，位于清江上游支流。设两台机组，每台20MKW，
共40MKW。引水系统长4105.34m，调压井为圆筒式，井深78.6米；为阻抗式调压井，阻
抗孔与主洞相通，孔口段约4.54m长，形成内径约1.82m。最高涌波水位979.46m，最低
涌波水位923.49m。地下开挖开口高程为923.49m，开挖直径16.8m。本篇主要介绍调压
井开挖采取的主要部分先进工艺技术及合理的施工组织方案。
2合理组织方案
根据合同文本及相应技术规范，熟悉施工图，了解设计意图结合现场地形地貌，地质、
水文条件总体规划，合理布置各辅助工程（水、电、路、风、弃渣场等），科学合理的配
置机械设备及人员。本项目开挖施工分阶段投入相应数量的设备及人员。主要投入6台
YT-28手風钻，2台9m3（油动/电动移动）供风设备，高峰期分2个作业班组，人员根据
各工作需要和安全要求配备。
采取传统的竖井开挖技术结合项目部改进的部分施工工艺技术确保工程的开挖质量和
短工期，低成本要求。主要是井口上段进行覆盖土层开挖，然后采取浅孔爆破，边坡预裂
技术，进行明石开挖；井身段开挖，采取先导井后扩光面爆破技术，分阶段采取井口和2#
支洞配合主洞的双向出渣方案，合理调配主洞开挖出渣与调压井2#支洞配合主洞出渣的作
业时间。开挖过程中，按设计及揭露岩性进行强支护；砼衬砌采取自制滑模自下而上进行
整体衬砌施工。
3施工方法
调压井开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。以减小支护工
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程量并利于围岩更加稳定安全。故须确保钻爆作业的质量，如保证开挖断面轮廓平整准确、
减少超欠挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。针对此情况，我们采用线形微震
爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业，根据围岩情况及爆破效果，及时修正爆破参数，
以达到最佳爆破效果，形成平整准确的开挖断面。相关作业要求按照爆破设计要求和《爆
破安全规程》GB6722—86和《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5134—2001执行。
线形微震爆破新技术能使炸药产生的爆能更多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围
以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的震动和变形最小。这样就可有效地保护
围岩。这种爆破新技术的特点是：炮孔布置除周边孔和掏槽孔外都是线形，炮孔布置简单，
炮孔参数准确；可提高炸药爆能利用率，同等情况下单耗小，扰动小；炮孔除掏槽孔、周
边孔外都是平行的，便于提高钻孔效率，易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；有效控制爆
破块度，提高出渣效率；此外，还可减轻对周围地层的震动。
综上所述为确保爆破工效，针对工程特点，在爆破专项方案基础上特采取以下爆破要
点措施:①布孔原则：宜使炮孔与岩石层面和节理面正交，不宜穿过与地面贯穿的裂隙，以
防漏气，影响爆破效果；②爆破参数应根据爆破专项方案选取并根据实际情况进行实时修
正；③合理利用或创造人工自由面：充分发挥掏槽孔或空孔的作用增加爆破作业面的临空
面，有利于降低爆破的单位耗药量；④采用毫秒微差挤压爆破：有效利用孔间微差迟爆不
断创造临空面，使岩石内的应力波与先期产生的残留在岩体内的应力相迭加，从而提高爆
破的能量利用率；⑤采取分段装药，竹节炮方式，防止爆能应力集中，爆后块度不均，改
善沿孔长方向的爆能均匀分布，且增强爆压作用时间。
开挖工艺流程图见（图1）
图1（开挖工艺流程）
3.1井口上段覆盖层开挖
汽车装载机运渣
进场准备
测量放样
风水电排水准备
修筑便道
工作面清理
开挖作业
钻爆作业布孔钻孔
装药联网
警戒覆盖层开挖
装渣起爆
检
查
爆
破
效
果
调
整
爆
破
参
数
卸渣
制作提升设备
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按照设计图纸结合现场实际情况进行施工测量放样后，自上而下，人工配合机械开
挖。石方明挖采取手风钻分层小梯段浅孔爆破，边坡预裂爆破开挖。井口上段覆盖层石方
明挖岩体较薄，分层厚度根据不同部位控制在2-3m。钻孔采用YT-28型手风钻造孔，孔
径φ42mm，爆破孔药卷直径φ32mm，预裂孔药卷直径φ20mm，线装药密度200～
250g/m，单耗控制在0.4～0.45kg/m3。主爆孔间排距为1.2×1.0m，预裂孔间距0.5m。
最后机械出渣，自卸汽车卸于弃渣场。
3.2井口段先导井开挖
采用托普康公司生产的（GTS-311）2〃级电子全站仪施工测量放样后，将先导井布置
于井筒中部（先导井中心线沿井筒中心线布置），直径为2.5m的圆洞进行光面爆破。通过
卷扬机和人工自制的井架和吊篮等附属钢架垂直提升至井口，装入自卸汽车直接运输至渣
场，井身下段出渣（即阻抗孔贯通后）采取装载机配合自卸汽车从主洞，2#支洞运输至渣
场。为保证施工人员上下安全，在井侧设置防护栏钢筋爬梯。为防止出现人员设备等零星
材料从导井坠落，在钻爆施工过程中，用钢井盖将导井封闭。
吊篮采用2.5mm厚钢板焊接成0.8m*0.8m*1m的长方体，底侧做成活动门，方便出渣。
为防吊篮上升过程中向下滚渣，渣料一般堆满3/4吊篮即可，每次出渣约0.35m³。提升设
备由自制井架、滑道、吊篮、滑轮组、卷扬机组成。自制井架下部钢架用混凝土埋入基础
内，导轨采用槽钢（或工字钢）埋入基础内。在使用提升设备时，施工人员和施工物料不
能同时升降。且升降速度控制在0.7m/s（42m/min）以内。
先导井开挖流程为：基岩工作面清理→测量放样→钻孔（含清孔）→装药、警戒、起
爆→通风→危岩清理（→盲炮处理）→出渣（→临时支护）→下一循环作业。且根据开挖
揭露地质情况，适当调整台阶高度，有效控制循环进尺；开挖后及时采取对岩面进行随机
锚杆加喷射混凝土临时支护。
导井开挖采用直孔掏槽、周边孔光面爆破，孔径38～42mm，炮孔深度及相关爆破参
数根据专项爆破方案进行了实时调整。
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图2
图3
3.2井身扩挖段施工
先导井贯通后，根据围岩自身稳定和支护情况，对调压井进行自上而下全断面扩挖，
边挖边进行随机锚杆加喷射混凝土进行临时支护。扩挖段仍然采用浅孔光面爆破，主要以
2.5m先导井为二次爆破临空面，周边孔孔距30cm为宜；每一循环控制在1m-1.5m，其他
孔距布置在0.5m。并在此基础上实时根据爆破效果进行爆破参数的调整，确保爆破工效最
佳。
调压井下挖3m深后，沿井壁打注浆插筋，浇筑钢筋混凝土锁口，以稳定山体和井口
表层围岩不松散变形。采取通过井口下段阻抗孔通道，装载机配合自卸汽车从主洞，2#支
洞运输至渣场。施工过程中，引水洞主洞钻孔装药时间段约4-5个小时，起爆排烟排险出
渣时间段约2.5-4个小时；调压井钻孔装药时间段约6-7个小时，起爆排烟排险出渣时间段
约3-5个小时。两部位约有3小时的施工时间段相互干扰。为避免相互干扰，相互错开干
扰时间段，我们首先采取分阶段清渣方法。进行调压井出渣时段，先用扒渣机清除一半至
2/3的渣体量，再用装载机将剩余的渣体清除一条适合主洞出渣的自卸汽车通道，不妨碍
主洞出渣。且利用在引水洞主洞一侧的错车道进行错车。然后在保证围岩稳定的基础上，
对主洞的爆破参数进行适当修正，加大循环进尺量，尽量使得两部位相互干扰时间段减小
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或最大限度错开。这样既使得不降低工效，又能保证安全和保证有效作业时间。严格控制
钻孔质量，有效地控制了超欠挖，保证了开挖质量和短工期低成本的目标。
4结语
综上所述，云龙河三级水电站调压井的施工，采取合理施工组织及优化方案和在传统
的竖井施工方法基础上结合改进的线形微震爆破施工工艺技术，取得了高质量，短工期、
低成本的良好效果。为验收工作及下部浇筑施工打下坚实基础。
点。施工的优劣决定着引水洞、发电厂房等整个电站系统的安全性，使用功能。因此根据
不同的设计，应采取科学，合理可行的施工措施确保工程的质量、工期、低成本。云龙河
三级水电站调压井的开挖施工主要从爆破施工工艺、合理的施工方案方面进行控制，并在
传统的施工方法上，结合先进的施工工艺实现了优质量，保工期，低成本的目标。
关键词：先进工艺合理施工方案调压井开挖
中图分类号：TU74文献标识码：A
1前言
云龙河三级水电站地处巫山山脉南麓，位于清江上游支流。设两台机组，每台20MKW，
共40MKW。引水系统长4105.34m，调压井为圆筒式，井深78.6米；为阻抗式调压井，阻
抗孔与主洞相通，孔口段约4.54m长，形成内径约1.82m。最高涌波水位979.46m，最低
涌波水位923.49m。地下开挖开口高程为923.49m，开挖直径16.8m。本篇主要介绍调压
井开挖采取的主要部分先进工艺技术及合理的施工组织方案。
2合理组织方案
根据合同文本及相应技术规范，熟悉施工图，了解设计意图结合现场地形地貌，地质、
水文条件总体规划，合理布置各辅助工程（水、电、路、风、弃渣场等），科学合理的配
置机械设备及人员。本项目开挖施工分阶段投入相应数量的设备及人员。主要投入6台
YT-28手風钻，2台9m3（油动/电动移动）供风设备，高峰期分2个作业班组，人员根据
各工作需要和安全要求配备。
采取传统的竖井开挖技术结合项目部改进的部分施工工艺技术确保工程的开挖质量和
短工期，低成本要求。主要是井口上段进行覆盖土层开挖，然后采取浅孔爆破，边坡预裂
技术，进行明石开挖；井身段开挖，采取先导井后扩光面爆破技术，分阶段采取井口和2#
支洞配合主洞的双向出渣方案，合理调配主洞开挖出渣与调压井2#支洞配合主洞出渣的作
业时间。开挖过程中，按设计及揭露岩性进行强支护；砼衬砌采取自制滑模自下而上进行
整体衬砌施工。
3施工方法
调压井开挖必须尽可能减轻对围岩的振动，充分发挥围岩的自承能力。以减小支护工
2222
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5555
程量并利于围岩更加稳定安全。故须确保钻爆作业的质量，如保证开挖断面轮廓平整准确、
减少超欠挖、降低爆破振动、维护围岩自承能力的关键。针对此情况，我们采用线形微震
爆破新技术和光面爆破技术进行爆破作业，根据围岩情况及爆破效果，及时修正爆破参数，
以达到最佳爆破效果，形成平整准确的开挖断面。相关作业要求按照爆破设计要求和《爆
破安全规程》GB6722—86和《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5134—2001执行。
线形微震爆破新技术能使炸药产生的爆能更多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围
以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的震动和变形最小。这样就可有效地保护
围岩。这种爆破新技术的特点是：炮孔布置除周边孔和掏槽孔外都是线形，炮孔布置简单，
炮孔参数准确；可提高炸药爆能利用率，同等情况下单耗小，扰动小；炮孔除掏槽孔、周
边孔外都是平行的，便于提高钻孔效率，易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；有效控制爆
破块度，提高出渣效率；此外，还可减轻对周围地层的震动。
综上所述为确保爆破工效，针对工程特点，在爆破专项方案基础上特采取以下爆破要
点措施:①布孔原则：宜使炮孔与岩石层面和节理面正交，不宜穿过与地面贯穿的裂隙，以
防漏气，影响爆破效果；②爆破参数应根据爆破专项方案选取并根据实际情况进行实时修
正；③合理利用或创造人工自由面：充分发挥掏槽孔或空孔的作用增加爆破作业面的临空
面，有利于降低爆破的单位耗药量；④采用毫秒微差挤压爆破：有效利用孔间微差迟爆不
断创造临空面，使岩石内的应力波与先期产生的残留在岩体内的应力相迭加，从而提高爆
破的能量利用率；⑤采取分段装药，竹节炮方式，防止爆能应力集中，爆后块度不均，改
善沿孔长方向的爆能均匀分布，且增强爆压作用时间。
开挖工艺流程图见（图1）
图1（开挖工艺流程）
3.1井口上段覆盖层开挖
汽车装载机运渣
进场准备
测量放样
风水电排水准备
修筑便道
工作面清理
开挖作业
钻爆作业布孔钻孔
装药联网
警戒覆盖层开挖
装渣起爆
检
查
爆
破
效
果
调
整
爆
破
参
数
卸渣
制作提升设备
3333
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按照设计图纸结合现场实际情况进行施工测量放样后，自上而下，人工配合机械开
挖。石方明挖采取手风钻分层小梯段浅孔爆破，边坡预裂爆破开挖。井口上段覆盖层石方
明挖岩体较薄，分层厚度根据不同部位控制在2-3m。钻孔采用YT-28型手风钻造孔，孔
径φ42mm，爆破孔药卷直径φ32mm，预裂孔药卷直径φ20mm，线装药密度200～
250g/m，单耗控制在0.4～0.45kg/m3。主爆孔间排距为1.2×1.0m，预裂孔间距0.5m。
最后机械出渣，自卸汽车卸于弃渣场。
3.2井口段先导井开挖
采用托普康公司生产的（GTS-311）2〃级电子全站仪施工测量放样后，将先导井布置
于井筒中部（先导井中心线沿井筒中心线布置），直径为2.5m的圆洞进行光面爆破。通过
卷扬机和人工自制的井架和吊篮等附属钢架垂直提升至井口，装入自卸汽车直接运输至渣
场，井身下段出渣（即阻抗孔贯通后）采取装载机配合自卸汽车从主洞，2#支洞运输至渣
场。为保证施工人员上下安全，在井侧设置防护栏钢筋爬梯。为防止出现人员设备等零星
材料从导井坠落，在钻爆施工过程中，用钢井盖将导井封闭。
吊篮采用2.5mm厚钢板焊接成0.8m*0.8m*1m的长方体，底侧做成活动门，方便出渣。
为防吊篮上升过程中向下滚渣，渣料一般堆满3/4吊篮即可，每次出渣约0.35m³。提升设
备由自制井架、滑道、吊篮、滑轮组、卷扬机组成。自制井架下部钢架用混凝土埋入基础
内，导轨采用槽钢（或工字钢）埋入基础内。在使用提升设备时，施工人员和施工物料不
能同时升降。且升降速度控制在0.7m/s（42m/min）以内。
先导井开挖流程为：基岩工作面清理→测量放样→钻孔（含清孔）→装药、警戒、起
爆→通风→危岩清理（→盲炮处理）→出渣（→临时支护）→下一循环作业。且根据开挖
揭露地质情况，适当调整台阶高度，有效控制循环进尺；开挖后及时采取对岩面进行随机
锚杆加喷射混凝土临时支护。
导井开挖采用直孔掏槽、周边孔光面爆破，孔径38～42mm，炮孔深度及相关爆破参
数根据专项爆破方案进行了实时调整。
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3.2井身扩挖段施工
先导井贯通后，根据围岩自身稳定和支护情况，对调压井进行自上而下全断面扩挖，
边挖边进行随机锚杆加喷射混凝土进行临时支护。扩挖段仍然采用浅孔光面爆破，主要以
2.5m先导井为二次爆破临空面，周边孔孔距30cm为宜；每一循环控制在1m-1.5m，其他
孔距布置在0.5m。并在此基础上实时根据爆破效果进行爆破参数的调整，确保爆破工效最
佳。
调压井下挖3m深后，沿井壁打注浆插筋，浇筑钢筋混凝土锁口，以稳定山体和井口
表层围岩不松散变形。采取通过井口下段阻抗孔通道，装载机配合自卸汽车从主洞，2#支
洞运输至渣场。施工过程中，引水洞主洞钻孔装药时间段约4-5个小时，起爆排烟排险出
渣时间段约2.5-4个小时；调压井钻孔装药时间段约6-7个小时，起爆排烟排险出渣时间段
约3-5个小时。两部位约有3小时的施工时间段相互干扰。为避免相互干扰，相互错开干
扰时间段，我们首先采取分阶段清渣方法。进行调压井出渣时段，先用扒渣机清除一半至
2/3的渣体量，再用装载机将剩余的渣体清除一条适合主洞出渣的自卸汽车通道，不妨碍
主洞出渣。且利用在引水洞主洞一侧的错车道进行错车。然后在保证围岩稳定的基础上，
对主洞的爆破参数进行适当修正，加大循环进尺量，尽量使得两部位相互干扰时间段减小
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或最大限度错开。这样既使得不降低工效，又能保证安全和保证有效作业时间。严格控制
钻孔质量，有效地控制了超欠挖，保证了开挖质量和短工期低成本的目标。
4结语
综上所述，云龙河三级水电站调压井的施工，采取合理施工组织及优化方案和在传统
的竖井施工方法基础上结合改进的线形微震爆破施工工艺技术，取得了高质量，短工期、
低成本的良好效果。为验收工作及下部浇筑施工打下坚实基础。