高地?zé)嵋矶撮_挖施工安全與質(zhì)量控制

龔 勛 王淑麗 鐘 輝

（水電七局成都工程有限責(zé)任公司，四川 成都 611730）

1 工程概況

西溪河洛古水電站引水系統(tǒng)由進(jìn)水口、引水隧洞、調(diào)壓室、蝶閥室及壓力管道組成，引水隧洞分為Ⅰ標(biāo)、Ⅱ標(biāo)、Ⅲ標(biāo)，共三個(gè)標(biāo)段，西溪河洛古電站引水I標(biāo)項(xiàng)目部承建I標(biāo)工程為“1#洞上游、1#洞下游，2#洞上游、2#洞下游，3#洞上游、3#洞下游”，合同規(guī)定I標(biāo)開挖主隧洞長度為6692.669m，起始樁號(hào)為：引0+007.331～引6+700.00。主洞設(shè)計(jì)開挖規(guī)格為：城門洞型，底寬5.0m，腰高2.6m，上半圓半徑R=2.5m，設(shè)計(jì)開挖斷面面積為22.8m2。3#洞下游開挖1779m，樁號(hào)引4+921.00～引6+700.00，根據(jù)開挖實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明3#洞下游樁號(hào)引6+320.00至引6+700.00洞段，由于地?zé)岵粩噌尫哦磧?nèi)溫度，最高溫度高達(dá)47℃。

2 地?zé)岬亩x及其分類和特點(diǎn)

由于地球內(nèi)部的放射性元素不斷的進(jìn)行著衰變反應(yīng)并釋放出熱量，研究表明地球中心溫度高達(dá)6000℃，高溫的熱量透過厚厚的巖層，時(shí)時(shí)刻刻向太空釋放，這種熱流叫做地?zé)?。有大地?zé)崃鳟a(chǎn)生的能量稱為地?zé)崮堋５責(zé)崮茉谧匀唤缙毡榇嬖?，如溫泉、間歇泉、費(fèi)泥漿池、火山噴口等。

根據(jù)地?zé)豳Y料及其賦存狀態(tài)，地?zé)岱譃槲宸N類型：蒸汽型、熱水型、地壓型、干熱巖型和巖漿型。洛古水電站3#施工支洞下游的地?zé)釋儆诟蔁釒r型。

地?zé)岬奶攸c(diǎn)是分布廣泛、不集中、有效控制和利用難度大。

3 高地?zé)釋?duì)施工安全、質(zhì)量控制的影響

科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明人體在干燥環(huán)境中71℃時(shí)能堅(jiān)持一小時(shí)，在82℃時(shí)能堅(jiān)持49分鐘。人體在潮濕空氣或水中因?yàn)闊o法排汗遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于干燥空氣的時(shí)限。在極限或接近于極限狀態(tài)下的環(huán)境中作業(yè)，就像極限運(yùn)動(dòng)或應(yīng)急事件一樣，人體各器官處于緊急戰(zhàn)斗狀態(tài)，過程一結(jié)束會(huì)使人感到特別虛弱。那是因?yàn)樯钢А?/p>

人體在高溫環(huán)境下必須通過大量排汗來維持體溫平衡，大量出汗又使身體中鹽分流失導(dǎo)致血液濃度、血色素、紅血細(xì)胞增加，血液黏性增加，心臟血管負(fù)擔(dān)加重，使人產(chǎn)生胸悶、發(fā)困、四肢乏力等感覺，還影響人的神經(jīng)系統(tǒng)和動(dòng)作協(xié)調(diào)等。高地?zé)岙a(chǎn)生的熱能使周圍環(huán)境溫度開高接近極限溫度，必將導(dǎo)致施工人員發(fā)生不安全行為。

出現(xiàn)地?zé)岬亩炊瓮堑貞?yīng)力集中的地方，常常伴隨著巖爆。更需要注意施工安全，嚴(yán)防巖爆。

高地?zé)釋?duì)施工質(zhì)量影響主要有三方面：(1)是由于環(huán)境溫度開高影響作業(yè)主體（即施工人員）使之無法盡心盡力施工作業(yè)，就“想法盡快離開”。如開挖過程中會(huì)出現(xiàn)鉆孔數(shù)量人為減少、鉆孔角度及方向偏差大等。(2)監(jiān)控儀器有事無法正常工作。如：紅外線測(cè)量儀器無法正常穿透地?zé)岙a(chǎn)生的水霧。(3)由于噴砼是薄層結(jié)構(gòu)，巖壁溫度過高容易引起脫層掉塊，環(huán)境溫度過高導(dǎo)致施工人員精力不集中，施工質(zhì)量更難保證，反過來又影響施工安全。

4 高地?zé)嵋矶词┕ぐ踩Ｕ洗胧?/h2>

由于高地?zé)嵊绊懓踩怯绊懽鳂I(yè)人員導(dǎo)致的，因此要控制高地?zé)嵋矶撮_挖的施工安全，必須從改善作業(yè)人員的作業(yè)環(huán)境入手。

加強(qiáng)通風(fēng)。洛古水電站3#洞下游單獨(dú)布置一套通風(fēng)系統(tǒng)采用2×55KW軸流式風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，針對(duì)該洞高地?zé)岬臓顩r，另行布置三臺(tái)55KW通風(fēng)機(jī)接力通風(fēng)，保持作業(yè)面空氣流暢、最大限度地降溫。

采用冷熱水置換。從西溪河抽取清涼河水在作業(yè)面附近加工成噴霧口與動(dòng)力風(fēng) 一起往周邊巖體噴灑水降溫同時(shí)加快洞內(nèi)積水抽排，達(dá)到“以冷換熱”有效吸收并帶走周邊巖體散發(fā)的熱量。

采取技術(shù)措施優(yōu)化作業(yè)程序縮短作業(yè)循環(huán)時(shí)間。

(1)在短循環(huán)進(jìn)尺下開挖精度，采用萊卡TCR-402紅外線測(cè)量儀縮短測(cè)量放線時(shí)間和保證測(cè)量精度。

(2)調(diào)整單循環(huán)進(jìn)尺，由原設(shè)計(jì)3.5m／循環(huán)調(diào)整為2.5m／循環(huán)，同時(shí)優(yōu)化爆破參數(shù)，減少鉆孔數(shù)量、縮短鉆爆時(shí)間、增加單耗藥量（由原設(shè)計(jì)1.7kg/m3調(diào)整至2.1kg/m3。調(diào)整前后爆破孔位布置見（圖1、圖2）。

圖1 調(diào)整前爆孔布置圖

圖2 調(diào)整后爆孔布置圖

嚴(yán)格對(duì)作業(yè)人員人體狀況監(jiān)控，定期檢查，身體不合格的禁止在該工作區(qū)域作業(yè)。采取特殊的勞動(dòng)保護(hù)措施，保證施工人員的安全。在該區(qū)域作業(yè)的人員休息環(huán)境盡量安靜，工作服是純棉透氣的，每人配備一個(gè)氧氣袋，多喝淡鹽水。

5 實(shí)施效果

通過實(shí)施一系列保障措施，洛古水電站3#施工支洞下游段于2008年9月23日順利完成洞挖施工。由于措施得當(dāng)，月洞挖最高進(jìn)尺達(dá)140m，施工過程中未發(fā)生一起重傷以上安全事故，施工質(zhì)量控制良好，實(shí)現(xiàn)隧洞貫穿誤差僅7cm良好效果

6 總結(jié)與結(jié)論

高地?zé)崴矶次簇炌ㄖ盁崃扛蝗菀咨l(fā)導(dǎo)致洞內(nèi)溫度升高，高地?zé)崴矶词┕ぐ踩饕且驗(yàn)榈責(zé)釋?dǎo)致洞內(nèi)溫度上升帶來的不利影響，同時(shí)出現(xiàn)地?zé)岬亩炊瓮堑貞?yīng)力集中的地方，常常伴隨著巖爆。消除高地?zé)崴矶窗踩[患就是最大限度地保證施工人員在相對(duì)適宜的環(huán)境中施工，消除巖爆安全隱患。因此在高地?zé)釥顩r下的隧洞施工，應(yīng)想盡一切辦法降低洞內(nèi)溫度作為消除安全隱患的首選，這也是尊重人權(quán)、以人為本、構(gòu)筑和諧社會(huì)的具體體現(xiàn)。

[1]張建隆，謝漠文.隔河巖水電站引水隧洞開挖成功的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)[J].人民長江，1996-06-20.