境外長(zhǎng)大隧洞快速掘進(jìn)施工技術(shù)

楊玉銀，陳長(zhǎng)貴，陳 斌，黃 勇，張健鵬，劉志輝

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，成都 610066)

境外長(zhǎng)大隧洞快速掘進(jìn)施工技術(shù)

楊玉銀，陳長(zhǎng)貴，陳 斌，黃 勇，張健鵬，劉志輝

(中國(guó)水利水電第五工程局有限公司，成都 610066)

為了加快烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞的開(kāi)挖速度，實(shí)現(xiàn)快速掘進(jìn)，施工中采用了水平V形掌子面、分部楔形掏槽、合理炮孔布置、自卸車兩側(cè)同時(shí)裝渣、減少出渣運(yùn)距、加快循環(huán)工序等一系列措施。結(jié)果表明：這些措施有效提高了開(kāi)挖速度，加快了開(kāi)挖進(jìn)度，創(chuàng)造了施工支洞提前80 d進(jìn)入主洞，開(kāi)挖單面月進(jìn)尺235.2 m(開(kāi)挖斷面54.34 m2)；主洞上層開(kāi)挖單面月進(jìn)尺257.1 m(開(kāi)挖斷面91.54 m2)，主洞下層開(kāi)挖單面月進(jìn)尺324.3 m(開(kāi)挖斷面76.27 m2)的好成績(jī)，成功實(shí)現(xiàn)了快速掘進(jìn)，確保了主洞開(kāi)挖進(jìn)度滿足整個(gè)工程總進(jìn)度工期要求。

爆破方案優(yōu)化； 水平V形掌子面； 分部楔形掏槽； 快速掘進(jìn)； 卡魯瑪尾水隧洞

卡魯瑪尾水隧洞工程是中國(guó)電建集團(tuán)在烏干達(dá)承建的大型洞室工程，共兩條，總長(zhǎng)17.315 km，開(kāi)挖斷面155.7～196.48 m2，屬超長(zhǎng)、大斷面隧洞。該工程于2013年8月15日宣布正式開(kāi)工，但由于尾水隧洞施工位于烏干達(dá)國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)內(nèi)，征地、環(huán)評(píng)等工作異常復(fù)雜，直到2014年5月下旬，才開(kāi)始陸續(xù)開(kāi)工，此時(shí)工期已經(jīng)延后9個(gè)多月，但合同約定的總完工日期不能改變，尾水洞必須于2018年7月31日前全部開(kāi)挖、襯砌、灌漿完畢并交付使用，否則將承擔(dān)按日計(jì)算的高額罰款。根據(jù)工期總體安排，尾水隧洞的10個(gè)主要開(kāi)挖作業(yè)面必須保證上層開(kāi)挖月進(jìn)尺180 m以上，才能滿足總工期要求。這就對(duì)承擔(dān)尾水洞施工任務(wù)的中國(guó)水電五局卡魯瑪尾水隧洞項(xiàng)目部提出了更高的要求，必須優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)、加快作業(yè)循環(huán)、合理配置施工機(jī)械、精心組織施工，以全面實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)大隧洞快速掘進(jìn)，確保尾水洞按時(shí)完工。

1 工程概況

卡魯瑪水電站尾水隧洞工程位于烏干達(dá)境內(nèi)的卡爾揚(yáng)東哥地區(qū)卡魯瑪村，距離烏干達(dá)首都坎帕拉270 km。尾水隧洞共兩條：1#尾水洞長(zhǎng)8705.505 m，2#尾水洞長(zhǎng)8609.625 m，開(kāi)挖斷面呈平底馬蹄形，寬13.60～15.20 m，高13.45～15.05 m，圍巖主要為花崗片麻巖，以Ⅱ類圍巖為主，f=8～10，極少量Ⅲ～Ⅳ類圍巖。隧洞總開(kāi)挖方量295.8萬(wàn)m3、土石方明挖147.9萬(wàn)m3、混凝土襯砌38.3萬(wàn)m3，總投資5.9億美元，是目前世界上規(guī)模最大的尾水隧洞工程。

尾水隧洞由中國(guó)水電五局承擔(dān)的開(kāi)挖任務(wù)總長(zhǎng)14602.3 m，其中1#長(zhǎng)7338.4 m，2#尾水洞長(zhǎng)7263.9 m，布置8#、9#、10#三條施工支洞，共形成12個(gè)開(kāi)挖作業(yè)面，各作業(yè)面具體承擔(dān)的開(kāi)挖任務(wù)見(jiàn)表1。8#施工支洞與2#尾水洞相交于TRT(2)2+735.764，全長(zhǎng)1167.52 m，底坡9.5%；9#施工支洞與2#尾水洞相交于TRT(2)5+463.571，全長(zhǎng)732.68 m，底坡10.42%；10#施工支洞與2#尾水洞相交于TRT(2)8+434.940，全長(zhǎng)415.32 m，底坡11.58%。三條支洞開(kāi)挖斷面除洞口段少量(30～70 m)Ⅴ類圍巖呈馬蹄形，寬10.64 m，高9.40 m外；其余洞段為Ⅱ～Ⅳ 類圍巖，開(kāi)挖斷面均呈城門洞形，寬8.16～8.44 m，高7.38～7.52 m。施工支洞圍巖主要為花崗片麻巖，Ⅱ～Ⅲ類圍巖為主，少量Ⅳ～Ⅴ類圍巖。

表 1 各支洞開(kāi)挖作業(yè)面承擔(dān)開(kāi)挖任務(wù)

2 快速掘進(jìn)的關(guān)鍵技術(shù)和措施

為了實(shí)現(xiàn)卡魯瑪尾水隧洞快速掘進(jìn)，在主洞開(kāi)挖施工中主要采取了以下技術(shù)措施。

2.1 優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)

2.1.1 爆破方案

尾水隧洞主要以Ⅱ類圍巖為主，開(kāi)挖斷面寬13.60 m、高13.45 m，受開(kāi)挖、支護(hù)鉆孔設(shè)備能達(dá)到的高度限制，無(wú)法采用全斷面開(kāi)挖，必須采用分部開(kāi)挖法，先進(jìn)行上部開(kāi)挖，待上部開(kāi)挖完畢，再進(jìn)行下部開(kāi)挖。上、下部開(kāi)挖均采用YT28手風(fēng)鉆鉆孔，鉆孔直徑φ42 mm；周邊輪廓控制采用光面爆破；上部開(kāi)挖采用水平V形掌子面[1]，掏槽方式采用分部楔形掏槽[2]，周邊孔、崩落孔的平均鉆孔深度取L=3.75 m；下部開(kāi)挖所有鉆孔均采用水平孔，平均鉆孔深度取L=5.30 m；上、下部開(kāi)挖均采用3.0 m3裝載機(jī)裝25 t自卸汽車出渣。

2.1.2 爆破器材

炸藥選用印度公司生產(chǎn)φ32 mm乳化炸藥，重250 g，長(zhǎng)27 cm和中國(guó)公司生產(chǎn)φ25 mm乳化炸藥，重200 g，長(zhǎng)35 cm；導(dǎo)爆索選用塑料導(dǎo)爆索，直徑5.4 mm，裝藥量10 g/m，爆速不小于6×103m/s；雷管選用1～14段非電毫秒雷管，8#普通工業(yè)電雷管起爆。

2.1.3 分層高度確定

上部高度不能過(guò)高或過(guò)低，過(guò)低會(huì)使下部高度過(guò)大，從而增加鉆孔爆破操作難度；過(guò)高會(huì)由于上部炸藥單耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于下部單耗，從而增加整體開(kāi)挖成本。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，上部開(kāi)挖高度宜控制在7.0～9.0 m，結(jié)合開(kāi)挖設(shè)計(jì)斷面尺寸及各作業(yè)隊(duì)實(shí)際情況，8#支洞工區(qū)4個(gè)作業(yè)面上層開(kāi)挖高度9.0 m、下層開(kāi)挖高度4.45 m；9#支洞工區(qū)4個(gè)作業(yè)面上層開(kāi)挖高度7.3 m、下層開(kāi)挖高度6.15 m；10#支洞工區(qū)2個(gè)上游主要開(kāi)挖作業(yè)面上層開(kāi)挖高度8.2 m、下層開(kāi)挖高度5.25 m。以10#支洞工區(qū)的分層高度為例介紹爆破設(shè)計(jì)情況。

2.1.4 掌子面形狀設(shè)計(jì)

良好的爆破效率，即良好的鉆孔利用率，是加快掘進(jìn)速度的關(guān)鍵。對(duì)硬質(zhì)巖石而言，掌子面的形狀直接影響著鉆孔利用率的提高[1,3]，根據(jù)溫州趙山渡引水工程許岙、上安兩條隧洞開(kāi)挖及10#支洞開(kāi)挖成功經(jīng)驗(yàn)[1,2,4]，為了有效提高硬質(zhì)巖石開(kāi)挖鉆孔利用率，從而提高單循環(huán)進(jìn)尺，上部開(kāi)挖采用水平V形掌子面[1]，使掌子面兩側(cè)向外突出，中部向內(nèi)凹進(jìn)，在水平剖面上呈“V”字形，如圖1所示，并且掌子面上部呈倒坡?tīng)?。這種水平V形掌子面可以有效提高硬巖隧洞開(kāi)挖鉆孔利用率，使鉆孔利用率達(dá)到100%成為現(xiàn)實(shí)[1]。其基本作用原理是：在周邊孔、崩落孔等鉆孔深度相同的條件下，前排孔爆破后為后排孔創(chuàng)造的臨空面深度大大超過(guò)了后排孔的孔底，為后排孔爆破創(chuàng)造了良好的臨空面[1]。根據(jù)文獻(xiàn)[1]，水平V形掌子面要素確定如下：

(1)隧洞開(kāi)挖跨度B：B=13.60 m。

(2)掌子面內(nèi)斜角ɑ斜：鑒于尾水隧洞開(kāi)挖跨度較大，ɑ斜值的選取除與掏槽方式、巖石硬度、鉆孔深度有關(guān)外[1]，還應(yīng)適當(dāng)考慮開(kāi)挖斷面跨度的影響。當(dāng)開(kāi)挖斷面跨度過(guò)大時(shí)，如果掌子面內(nèi)斜過(guò)深，鉆爆臺(tái)車可能與掌子面間存在較大空隙，不利于鉆孔和施工安全。根據(jù)前幾茬炮的現(xiàn)場(chǎng)鉆孔、爆破試驗(yàn)情況，對(duì)于該尾水洞當(dāng)采用楔形掏槽時(shí)，ɑ斜可取21°～25°，初次可選取ɑ斜=21°，再根據(jù)爆破效果進(jìn)行調(diào)整。

2.1.5 掏槽方式設(shè)計(jì)

掏槽效果的好壞直接影響著單循環(huán)進(jìn)尺，這也是加快掘進(jìn)速度的關(guān)鍵因素之一。為了解決傳統(tǒng)楔形掏槽[5,6]布置形式集中，掏槽面積偏小，掏槽空腔小，環(huán)向及孔底夾制作用大，爆破困難，掏槽炸藥單耗偏高的問(wèn)題，結(jié)合卡魯瑪尾水隧洞8#、9#、10#支洞采用分部楔形掏槽的成功經(jīng)驗(yàn)，在主洞開(kāi)挖中繼續(xù)使用了分部楔形掏槽[2]，將掏槽分為上部楔形掏槽和下部楔形掏槽兩部分，中間間隔120～140 cm，這樣即擴(kuò)大了掏槽面積[7]，又盡可能減少了掏槽孔鉆孔數(shù)量，降低了掏槽炸藥單耗。尾水主洞掏槽孔布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

2.1.6 典型炮孔布置圖

隧洞開(kāi)挖合理的鉆孔布置和數(shù)量，是減少鉆孔時(shí)間，加快鉆爆速度的基本保障。尾水隧洞主洞開(kāi)挖典型炮孔布置如圖2所示。上部整個(gè)掌子面僅158個(gè)炮孔，平均炮孔密度為1.73個(gè)/m2，炮孔密度相對(duì)較低，這就大大縮短了鉆孔作業(yè)時(shí)間，從而加快了掘進(jìn)速度。炮孔起爆順序按照?qǐng)D中標(biāo)示的非電毫秒雷管段位順序，由內(nèi)向外逐層起爆，依次為：內(nèi)掏槽、外掏槽、輔助掏槽、崩落孔、周邊孔、底孔。上部掏槽和下部掏槽同一類型的掏槽孔，采用同一段位非電毫秒雷管同步起爆。

2.1.7 實(shí)施光面爆破

對(duì)于加快開(kāi)挖掘進(jìn)速度，邊頂拱實(shí)施光面爆破也是非常重要的。良好的光面爆破可以有效減少超挖，這就減少了出渣時(shí)間；邊頂拱成拱情況較好，就省略了爆破后的錨噴支護(hù)時(shí)間；爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)很小，危石就比較少，從而減少了撬挖排險(xiǎn)時(shí)間，這些都有利于加快掘進(jìn)速度。周邊孔光爆參數(shù)設(shè)計(jì)如下：

孔徑D=42 mm；孔深L=375 cm；周邊光爆孔孔距取E=55 cm；抵抗線取W=50 cm。結(jié)合支洞光爆參數(shù)及主洞初期開(kāi)挖光爆試驗(yàn)，取線裝藥密度q=173.33 g/m。裝藥結(jié)構(gòu)：將一只L=270 cm、φ32 mm、重250 g的藥卷作為孔底加強(qiáng)裝藥；將L=35 cm、φ25 mm、重200 g藥卷切割成L=17.5 cm、重100 g的藥卷，用于正常裝藥段間隔裝藥，裝藥間隔距離62.5 cm。

2.1.8 典型爆破參數(shù)

尾水隧洞主洞上層開(kāi)挖典型爆破設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表2。下層開(kāi)挖爆破設(shè)計(jì)參數(shù)，見(jiàn)表3。

表 2 上層開(kāi)挖典型爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

注：上部開(kāi)挖高度8.2 m，開(kāi)挖斷面面積91.54 m2。炸藥單耗311.7/(91.54×3.75)=0.908 kg/m3。

表 3 下層開(kāi)挖典型爆破設(shè)計(jì)參數(shù)

注：下部開(kāi)挖高度5.25 m，開(kāi)挖斷面面積64.16 m2，炸藥單耗120/(64.16×5.1)=0.367 kg/m3。

2.2 出渣方案優(yōu)化

2.2.1 縮短出渣運(yùn)距

卡魯瑪尾水隧洞8#、9#、10#施工支洞均位于烏干達(dá)國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)墨金森公園內(nèi)，中標(biāo)合同中的棄渣場(chǎng)位置位于野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)外，平均運(yùn)距6.5 km，運(yùn)距過(guò)長(zhǎng)，勢(shì)必增加出渣運(yùn)輸設(shè)備數(shù)量、成本，降低出渣速度。為了加快出渣速度，降低出渣成本，經(jīng)項(xiàng)目部與烏干達(dá)國(guó)家能礦部、國(guó)家野生動(dòng)物保護(hù)局、國(guó)家環(huán)境管理署多方協(xié)調(diào)溝通，同意項(xiàng)目部提出的在野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)內(nèi)8#、9#、10#支洞附近設(shè)置三個(gè)棄渣場(chǎng)的變更方案。變更后運(yùn)距：8#支洞口到8#棄渣場(chǎng)1060 m；9#支洞口到9#棄渣場(chǎng)1410 m；10#支洞口到10#棄渣場(chǎng)700 m。這一變更大大加快了出渣速度、有效降低了出渣成本。

2.2.2 加快裝渣速度

出渣工序是影響掘進(jìn)速度的關(guān)鍵一環(huán)，按照上部開(kāi)挖高度8.2 m，設(shè)計(jì)開(kāi)挖斷面面積91.54 m2，每茬炮進(jìn)尺3.75 m，松方系數(shù)1.4計(jì)算，超挖按照10 cm考慮，上部實(shí)際開(kāi)挖面積達(dá)到93.98 m2，實(shí)際開(kāi)挖松方方量達(dá)到493.40 m3。要想把這些渣料快速運(yùn)走，除了足量的自卸運(yùn)輸車外，裝渣速度就成了關(guān)鍵因素。尾水隧洞按照上部分層高度8.2 m計(jì)算，上層底部寬度13.32 m，下層底部寬度11.13 m，均能完全滿足兩臺(tái)裝載機(jī)和一臺(tái)自卸車并排同時(shí)裝渣作業(yè)的要求。因此，為了提高裝渣速度，決定采用兩臺(tái)3 m3側(cè)翻裝載機(jī)裝一臺(tái)25 t自卸汽車，自卸車停在底板中間，兩臺(tái)裝載機(jī)從兩側(cè)向自卸汽車裝渣，從而將裝渣速度提高一倍?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)算，每臺(tái)自卸車的平均裝渣方量16.0 m3，每車凈裝渣時(shí)間為3～4 min，考慮到掌子面渣料集料等各種因素影響，每車渣實(shí)際平均裝渣時(shí)間為5.0 min。

2.2.3 出渣設(shè)備配置

尾水隧洞通過(guò)8#、9#、10#施工支洞分別向1#、2#主洞上、下游共形成12個(gè)開(kāi)挖作業(yè)面，其中10#支洞向下游僅164.5 m，不作為主要開(kāi)挖面，因此實(shí)際上共形成了10個(gè)主要開(kāi)挖作業(yè)面。每個(gè)開(kāi)挖作業(yè)面出渣時(shí)，根據(jù)各作業(yè)面距渣場(chǎng)遠(yuǎn)近，采用2臺(tái)3 m3側(cè)翻裝載機(jī)配5～8臺(tái)自卸汽車出渣，所有出渣設(shè)備在每個(gè)支洞施工區(qū)域范圍內(nèi)總體調(diào)配使用，必須確保出渣自卸車輛足量供應(yīng)。

2.2.4 平均出渣時(shí)間

設(shè)定考慮超挖后的開(kāi)挖斷面面積為S(m3)、單循環(huán)進(jìn)尺為L(zhǎng)(m)、松方系數(shù)為n、每茬炮爆破石方松方方量為V(m3)、自卸車斗容為V1(m3)、每車渣平均裝渣時(shí)間為t(min)、每茬炮出渣時(shí)間為T(min)，則每茬炮爆破石方松方方量可按公式V=SLn計(jì)算；每茬炮平均出渣時(shí)間可按T=(V/V1)·t計(jì)算，則

T=(SLn/V1)·t=(93.98×3.75×1.4/16.0)×5.0≈31×5.0=155min

2.3 加強(qiáng)施工通風(fēng)

合理的通風(fēng)設(shè)備配置，是保證洞內(nèi)出渣作業(yè)盡早開(kāi)始，并確保出渣、鉆孔作業(yè)順利進(jìn)行的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)通風(fēng)計(jì)算，每個(gè)主洞開(kāi)挖作業(yè)面均采用了從支洞口獨(dú)立架設(shè)風(fēng)機(jī)，通過(guò)支洞向主洞內(nèi)直接壓風(fēng)的通風(fēng)方式,以法國(guó)科奇瑪軸流風(fēng)機(jī)為主，型號(hào)選用T2-140-2×110-4、T2-160-2×160-4、T2-160-2×200-4、T2-160-45-6(用于風(fēng)量不足時(shí)加力)；輔以山西巨龍軸流風(fēng)機(jī)，型號(hào)為SFD-Ⅲ-N0014。實(shí)際使用證明，各作業(yè)面通風(fēng)方式及風(fēng)機(jī)選擇，完全滿足洞內(nèi)通風(fēng)需要，爆破后通風(fēng)散煙30～35 min即可開(kāi)始洞內(nèi)出渣，保證了出渣作業(yè)的盡早開(kāi)始。

2.4 縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間

為了加快開(kāi)挖作業(yè)循環(huán)，縮短循環(huán)時(shí)間，項(xiàng)目部狠抓了工序銜接，要求每一道工序結(jié)束前半小時(shí)，下道工序人員必須提前進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，開(kāi)始進(jìn)行準(zhǔn)備工作，做到人等作業(yè)面，不能出現(xiàn)作業(yè)面等人的現(xiàn)象，這一措施有效地加快了循環(huán)工序。典型上層開(kāi)挖作業(yè)循環(huán)時(shí)間，見(jiàn)表4。

表 4 典型上層開(kāi)挖作業(yè)循環(huán)時(shí)間表

2.5 精細(xì)化施工管理

在卡魯瑪尾水隧洞開(kāi)挖施工中，精細(xì)化管理滲透到了掘進(jìn)施工中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，具體體現(xiàn)在：狠抓工序銜接，確保兩個(gè)工序之間不出現(xiàn)工作面等人現(xiàn)象；優(yōu)化爆破設(shè)計(jì)，選用合理的掌子面形狀和掏槽方式，同時(shí)精簡(jiǎn)炮孔數(shù)量；按爆破設(shè)計(jì)要求布設(shè)周邊孔孔位；采用光面爆破控制超挖，減少出渣及危石處理時(shí)間；優(yōu)化出渣方案、加快裝渣速度；配置優(yōu)質(zhì)的通風(fēng)排煙設(shè)備，減少通風(fēng)散煙時(shí)間。以上幾項(xiàng)精細(xì)化管理措施在卡魯瑪尾水隧洞快速掘進(jìn)施工中，起到了決定性作用，取得了較為滿意的效果。

3 應(yīng)用效果

在卡魯瑪尾水隧洞開(kāi)挖施工中，通過(guò)采取一系列快速掘進(jìn)技術(shù)措施，完全實(shí)現(xiàn)了主洞開(kāi)挖的快速掘進(jìn)。以10#支洞工區(qū)1#主洞上游上層開(kāi)挖作業(yè)面為例，平均單循環(huán)進(jìn)尺達(dá)到3.75 m，掌子面無(wú)殘孔，鉆孔利用率達(dá)到100%成為現(xiàn)實(shí)，如圖3所示。2015年11月份，8#支洞工區(qū)1#主洞上游上層開(kāi)挖創(chuàng)造了月進(jìn)尺230.2 m的記錄，其上層開(kāi)挖高度8.9 m、寬13.6 m，開(kāi)挖斷面面積102.0 m2；10#支洞工區(qū)2#主洞上游下層開(kāi)挖創(chuàng)造了25天進(jìn)尺286 m的記錄，其下層開(kāi)挖高度5.25 m，開(kāi)挖斷面面積64.3 m2。2015年12月份，10#支洞工區(qū)1#主洞上游上層開(kāi)挖創(chuàng)造了月進(jìn)尺257.1 m的記錄，其上層開(kāi)挖高度8.2 m、寬13.6 m，開(kāi)挖斷面面積91.54 m2；9#支洞工區(qū)1#主洞上游下層開(kāi)挖創(chuàng)造了月進(jìn)尺324.2 m的記錄，其下層開(kāi)挖高度6.15 m、開(kāi)挖斷面面積76.28 m2。自2015年11月份以來(lái)，主洞的10個(gè)主要開(kāi)挖作業(yè)面上層開(kāi)挖能力均達(dá)到月進(jìn)尺200 m以上，并且光面爆破半孔率達(dá)到90%以上；下層月開(kāi)挖能力均能達(dá)到300 m以上。目前，卡魯瑪尾水隧洞主洞上、下層開(kāi)挖掘進(jìn)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了2013年8月份中標(biāo)施工組織設(shè)計(jì)階段計(jì)劃月進(jìn)尺150m的預(yù)期目標(biāo)，中國(guó)水電五局在非洲東部創(chuàng)造了“卡魯瑪速度”，這一開(kāi)挖速度和光面爆破質(zhì)量受到了來(lái)現(xiàn)場(chǎng)檢查指導(dǎo)的中國(guó)電建集團(tuán)領(lǐng)導(dǎo)、烏干達(dá)業(yè)主、印度咨詢公司的高度評(píng)價(jià)和贊譽(yù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

烏干達(dá)卡魯瑪水電站尾水隧洞工程由中國(guó)水電五局承建，具有洞線長(zhǎng)、開(kāi)挖斷面大、圍巖堅(jiān)硬、工期緊等特點(diǎn)，是典型的境外長(zhǎng)大隧洞，能否保質(zhì)、按期履約完工，涉及到國(guó)家的形象、榮譽(yù)，因此中國(guó)水電五局抽調(diào)全局力量，組建了高效精干的項(xiàng)目經(jīng)理及技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)。自2014年5月下旬，各支洞明挖地表植被清理作業(yè)陸續(xù)開(kāi)工以來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)尾水隧洞的快速掘進(jìn)，項(xiàng)目技術(shù)專家團(tuán)隊(duì)攻克了多項(xiàng)技術(shù)難題，最終實(shí)現(xiàn)了尾水隧洞的快速掘進(jìn)，在非洲東部創(chuàng)造了“卡魯瑪速度”，并且在尾水隧洞10個(gè)主要開(kāi)挖作業(yè)面全面實(shí)現(xiàn)了光面爆破，半孔率達(dá)到90%以上，為中國(guó)電建集團(tuán)贏得了榮譽(yù)，也為中國(guó)電建集團(tuán)扎根烏干達(dá)國(guó)際市場(chǎng)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Speedy Excavation Technology of Long and Big Tunnels in Overseas Projects

YANG Yu-yin,CHEN Chang-gui,CHEN Bin,HUANG Yong,ZHANG Jian-peng,LIU Zhi-hui

(Sinohydro Bureau 5 Co Ltd,Chengdu 610066,China)

In order to speed up the excavation in Uganda Karuma HPP TRT project,a series of measures were taken with adopting horizontal V-shape face,various part wedge cutting,reasonable holes layout,simultaneous loading at both sides of dump truck,shortening mucking distance and speeding cycle process.These measures showed out a high speed excavation and lead to a achievement of accessing to main tunnels with 80 days ahead of schedule where the monthly progress is 235 m with 54.34 m2section area.Monthly heading excavation in main tunnels is 257.1 m with 91.54 m2section area.And monthly benching excavation in main tunnels is 324.3 m with 76.27 m2section area.These new records and achievements ensured the tunnel excavation works in Karuma HPP TRT project met the project schedule requirement.

blasting method optimization; wedge cut in horizontal “V” shape; sectional wedge cut; speedy excavation; Karuma HPP TRT project

10.3963/j.issn.1001-487X.2016.04.015

2016-08-28

楊玉銀(1968-)，男，河北遵化人，教授級(jí)高級(jí)工程師、高級(jí)爆破工程師，四川省工程爆破協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員，公司地下工程專業(yè)技術(shù)帶頭人，長(zhǎng)期從事地下工程及土石方明挖施工爆破技術(shù)、安全管理工作，(E-mail)752153592@qq.com。

U45； TD854.2

A

1001-487X(2016)04-0084-06