浅议白鹤滩水电站泄洪洞出口高边坡开挖质量保证措施

(中国水利水电第五工程局有限公司，成都，610066)

1 工程概况

白鹤滩水电站共3条泄洪洞均布置于电站左岸，泄洪洞工程由泄洪洞进口、上平段、龙落尾段、出口组成。泄洪洞出口工程边坡位于出口1#、2#自然冲沟之间，开挖高程867m～645m，总开挖高度222m。工程边坡顺水流方向分布长度约320m，垂直于水流方向开挖宽度约160m，边坡自上而下分层开挖，分层开挖高度20m，开挖坡度1∶0.25～1∶0.6，从上往下分别在850m、830m、810m、790m、770m、750m、730m、710m、690m、670m高程布置分级马道，马道宽度3m～6m。出口边坡基岩为二叠系峨眉山组P2β1～P2β2层玄武岩，裂隙较发育，以陡倾角为主，平均发育密度0.5条/10m。开挖工程量约110万m3。

2 质量标准

(1)钻孔孔位偏差不得大于5cm；

(2)钻孔孔位孔底最大偏差不得大于20cm；

(3)残留炮孔痕迹保存率，对节理裂隙不发育岩体应达到85%以上；对节理裂隙较发育和发育的岩体应达到60%以上；对节理裂隙极发育的岩体应达到20%以上；

(4)相邻炮孔间岩面的不平整度不应大于15cm；

(5)炮孔岩壁无明显爆破裂隙。

3 质量保证措施

3.1 测量放样

(1)爆破孔放样前采用反铲对钻孔施工作业面虚渣进行清理，沿预裂孔布孔方向清理出宽度不小于50cm的条带至坚硬岩石面。

(2)测量人员按照爆破设计的孔网参数进行爆破孔的放样，要求预裂孔逐孔进行孔位和方位控制点放样，预裂孔应与方向点采用红油漆进行一对一标识。测量人员放样完成后对质检人员和施工班长进行交点。

(3)对主爆孔测量人员根据爆破设计按每排孔放样控制点，施工人员根据间排距利用皮尺进行分点。

(4)按设计开挖坡比和梯段深度，对有可能影响到基础面的主爆孔，要进行开挖爆破面的高程点测量。

(5)测量放样点一定要放样在坚硬岩石，对不利于钻孔的尖角需要进行凿除。

3.2 钻孔过程控制

(1)钻孔施工工序按钻机定位→量角器检查角度→三脚架线锤检查方向→钻孔→过程检查、记录返风、返渣情况→终孔验收、记录数据→拆除钻机→孔口标识、保护。

(2)所有孔位施钻严格执行“定人、定机、定岗”三定制度，并将相关的孔网参数、钻孔人员填写在钻孔责任牌上。

(3)钻孔人员严格按照测量放样的孔位、倾角、钻孔方位及提供的钻孔深度施工，要求主爆孔孔位平面位置挪动范围不超过10cm，孔深误差不超过±20cm；预裂孔允许在上下游方向移动但不超过5cm，左右侧严禁挪动。预裂孔孔深可适当加深，但不得超过10cm。为防止孔底出现欠挖，在钻孔时钻孔角度(孔斜)向外侧倾斜，偏差不超过1°。

(4)预裂孔开钻前施工人员要仔细核对测量放样点位和方向点，要保证一一对应。钻机定位后按设计孔深提前挑选钻杆并对钻杆进行标识，采用定做的钢制量角器检查开钻角度，利用三脚架方向吊锤检查钻孔方向，并将检查结果记录至钻孔记录表中。对于钻杆每根均要采用挂线法检查钻杆直线度，防止出现偏差。

(5)预裂孔开孔1m范围内，采用小风压、慢钻进并严格执行三次校钻制度，即在钻进深度20cm、50cm和100cm时，钻孔人员对钻孔角度、钻孔方位进行检查、校正。发现出现偏差时及时进行纠偏，确保开孔时的钻孔质量，并将检测结果记录在钻孔记录表中。

(6)钻进1m后再使用正常风压，正常钻进，每更换一根钻杆校核一次，直至钻至设计孔深。

(7)钻孔完成后采用高压风吹净孔内积渣及岩粉，卸下钻杆，利用测绳量测实际孔深并详细记录。

(8)采用编织袋装岩粉对孔口进行保护，并在孔内插入绑药用的竹片。由于孔深较深，竹片长度不够，采用绝缘胶带绑扎延长竹片，搭接部位长度不小于30cm。

(9)主爆孔钻孔过程要求虽然没有预裂孔严格，但对孔的间排距、孔深、孔向应与预裂孔要求一致。

3.3 装药、联网

(1)按照项目总工审批的爆破设计进行装药联网。

(2)爆破装药区需设置安全警戒标识，并安排专职安全员警戒，非相关人员严禁进入爆破区域。

(3)装药作业前现场持证人员检查炸药、雷管数量、类别是否符合爆破设计要求，并且现场要分类清楚，准备就绪，防止出现混装。

(4)爆破主爆孔采用70mm药卷连续装药，预裂爆破装药结构为底部采用一卷φ70药卷加强装药。底部3m范围内采用φ32药卷间隔装药，间距为25cm，其余部位间距为45cm。孔口1.5m段用炮泥、沙子或岩粉堵塞。预裂爆破装药结构见图4。

图1 预裂装药结构

(5)预裂孔装药，绑扎前从孔内抽出竹片，按爆破设计间距间隔绑扎炸药在竹片上，形成不耦合装药结构。导爆索放在炸药与竹片之间采用绝缘胶带绑扎牢固并在最后一节加强药卷端部反向插入炸药内。绑扎完成验收合格后放入孔内。

(6)插药入孔时还应注意药卷的方向，必须使竹片靠岩石面轮廓线一侧，药卷朝向最小抵抗线方向。

(7)主爆孔下部装药需要采用刀片将乳化炸药包装袋割破，利用自由下落高度使炸药涨裂每节能够紧密接触。上部装药每装5节药采用木质炮棍捅紧，保证每节药卷之间紧挨。

(8)导爆索联网时其搭接不得小于15cm。

(9)爆破孔的堵塞必须严实可靠，用粘土或细砂袋进行炮孔的封堵，按照爆破设计要求进行堵塞。

(10)网络连接前非施工人员必须离开工作面，技术人员、质检人员必须全过程跟踪，并进行检查验收。雷管绑扎必须将与雷管连接的导爆管3cm～5cm和雷管一起用胶布绑扎牢固；导爆管和传爆雷管采用反向联接，导爆索与雷管采用顺向联接，联接部位采用胶布绑扎5～8圈，且用纸板隔离防护。

3.4 起爆

(1)洒水降尘：装药联网验收合格后，对爆破区范围内采用满铺水袋的方式进行降尘。临边侧人工进行洒水渗透降尘。

(2)爆破警戒：由安全管理部人员提前半天对相邻的单位、作业队进行爆破告知，签发爆破告知单。各职能部门人员组成的警戒小组，每次放炮时都在主要的洞口、道路、生活区进行爆破警戒。警戒采用吹警戒哨、设警戒醒目标识的方式，爆破警戒范围一般不小于400m。

(3)起爆：在爆破中心统一指挥下由爆破班组长进行起爆作业。

(4)爆破检查：爆破完成15min后，爆破班组长进入炮区对爆破效果进行检查。如发现盲炮，及时通知警戒人员做好警戒工作，在安全管理部和专业技术人员监督下进行盲炮处理。

爆破检查完成后无异常，通知警戒人员撤除警戒，恢复交通。

3.5 其他保证措施

(1)开挖爆破单循环严格落实“三检制”，各工序必须经初检、复检、终检及监理工程师检查验收合格后，方可进入下一工序。

(2)加强现场施工作业人员的培训，根据不同的地质情况及开挖质量变化情况随时进行培训；现场质检员旁站过程中随时根据钻孔过程出现的问题进行纠偏。

(3)出口边坡开挖严格执行“四证”和“五表”：“四证”即《准钻证》、《钻孔合格证》、《准爆证》、《爆后检查证》；“五表”即《测量放样成果表》、《钻工责任分区图表》、《钻孔质量检查表》、《装药联网检查表》、《开挖爆破界面质量检查统计表》。

4 工程应用及效果

该施工方法已在白鹤滩泄洪洞工程开挖边坡380万m3左右，通过对出口边坡830.00m～730.00m高程段159个开挖断面进行检查，不平整度为8.4cm，平均半孔率为93.1%。边坡超欠挖情况见表1。

表1出口边坡开挖质量检查表

白鹤滩水电站泄洪洞工程出口边坡开挖过程中，严格执行上述质量控制措施的要求，有效保证了开挖结构面的成型质量，有效地控制了超欠挖，保证了结构面的平整度及半孔率，各项质量控制指标满足规范要求，成为白鹤滩水电站开挖亮点工程。

图2 出口边坡开挖效果