西藏大古水电站导流洞Ⅱ标工程QC小组活动成果编制： 赖勇明复核： 贾 峰审核： 周 飞中铁二十一局集团有限公司大古水电站导流洞Ⅱ标项目部二〇一六年一月十日西藏大古水电站导流隧洞工程光面爆破质量QC小组活动成果一、工程概况大古水电站位于西藏自治区山南地区桑日县境内，是雅鲁藏布江中游桑日县至加查县峡谷段的第2级电站，上游距规划开发的巴玉水电站约8km，下游距规划开发的街需水电站和在建的藏木水电站分别约7km和18km 导流隧洞布置在左岸，靠河道侧为1#导流隧洞，靠山体侧为2#导流隧洞1#导流隧洞长908.67m，进口高程为3368.50m，出口高程为3363.00m；2#导流隧洞长1110.18m，进口高程为3371.50m，出口高程为3363.00m导流隧洞净断面尺寸为15m×17m（宽×高）导流隧洞分为Ⅰ标、Ⅱ标（上下游）两个标段，我单位承揽的导流洞Ⅱ标工程，施工桩号为：1#导流隧洞（0+427.19—0+908.67m）下游段长418.48m; 2#导流隧洞(0+536.54---1+110.18)下游段573.64m导流隧洞沿线山体较陡，上覆岩体最大厚度为212m，沿线地层岩性主要为弱风化下段～新鲜黑云母花岗闪长，隧洞围岩等级分别分为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类，围岩以Ⅲ类为主，其中Ⅱ类、Ⅲ类约占71%。
导流隧洞沿线主要断层及破碎带有F1、F2、F5、f35、f41、f2-3、f2-8等，带内一般由碎块岩、碎裂岩、岩屑及少量泥膜组成；不良地质和特殊地质多，围岩节理裂隙发育，局部地段地下水丰富二、小组概况及成员简介1、小组概况本QC小组成立于2015年5月1日，由10名施工管理人员组成小组成立后根据隧道施工现场需要及本工程特点选定了“提高隧洞开挖光面爆破质量”为课题，积极开展活动，QC小组成员采用调查研究、现场开会和室内分析讨论等各种方式，对施工过程中发生的问题及时分析、解决和提高在此期间共组织了3次活动，通过学习和交流提高了QC小组成员的分析问题和解决问题的能力，本QC小组以现场活动为主，对隧洞钻爆进尺过程中出现的超欠挖问题及时分析、研究、制定对策优化施工方案、调整参数，并认真组织实施使得隧洞钻爆光面效果大大提高，而且实践了施工技术与人员管理相结合的控制管理方法2、小组成员简介小组名称导流隧洞工程技术质量攻关QC小组小组成立时间2015年5月1日课题登记时间2015年5月1日小组类型现场型小组人数10人本次活动时间2015年5月5日循环次数2次/月课题名称提高隧洞Ⅲ类围岩开挖光面爆破质量序号姓名性别项目职务小组内职务组内分工1贾 峰男总工组 长QC方案策划2赖勇明男副经理副组长方案实施3郭政伟男工程部长组员方案实施4邢长晓男作业队队长组员方案实施5朱世铭男测量班长组员方案实施6曹 勇男技术员组员方案实施7申先成男开挖班班长组员方案实施8张世江男开挖班班长组员方案实施9刘 星男爆破员组员方案实施10沈 明男爆破员组员方案实施三、选题理由及课题目标1、选题理由大古水电站导流隧洞工程项目是我单位在华电的第一个项目，也是我单位第一次施工这样大断面的隧洞工程，对我公司立足水电工程开拓华电市场有着重要的战略意义。
我标段隧洞围岩等级分别分为Ⅱ类、Ⅲ类、Ⅳ类、Ⅴ类，围岩以Ⅲ类为主，其中Ⅱ类、Ⅲ类约占71%根据地质报告揭露该导流隧洞围岩破碎且断层较多，施工难度较大，而在破碎地质段进行光面爆破，确实很有必要，可以控制断面超欠挖，减少对围岩的扰动，可以节约成本，保证施工安全通过QC小组攻关，寻找影响隧洞壁面光面效果的相关因素，合理有效的采取相对应的措施提高隧洞成洞质量，提高光面爆破效果，大幅度减少支护的工作量，来降低成本，加快施工进度从而在隧洞施工中，在讲究安全与质量并举的要求下获得更多的工程经济效益，并为今后类似施工提供可靠借鉴经验2、课题目标保证在断层及破碎带结构下Ⅲ类围岩光面爆破效果，控制隧洞超欠挖在合理范围内四、PDCA循环1、第一次PDCA循环 （1）计划阶段（P1）1）现状调查1#、2#导流洞洞身施工是通过2-2支洞进入正洞分上下游两个工作面同时掘进，开挖方法按上层、中层、底板三层（三台阶法）施工进行，第一层上层开挖高度8.17m，是开挖支护施工的重点，采用中导洞领先两侧扩挖2～3个循环的施工方法；第二层中层开挖梯段高度8～9m，采用预裂爆破，边墙预裂孔采用液压钻机造孔，孔径为80，一次性预裂到位；第三层底板预留2m厚保护层，开挖钻孔采用YT28手风钻进行水平层钻爆施工，以减少对底板围岩的扰动。
2015年4月23日进入2#导流洞正洞开挖施工，本段围岩级别都为Ⅲ类围岩第一层钻爆的爆破参数为：周边眼E=50cm，最小抵抗线W=60cm，相对距离E/W=0.85，周边眼装药集中度0，22kg/m炮眼布置图见图1，爆破参数见表1制定的施工工艺流程图见如下图2：清孔检查检查装药联线堵塞爆破测量画线记录孔位、孔深、孔径连接管线钻孔施工检查凿岩台车（台架）就位 不合格 合格 不合格 合格 不合格 合格图2导流隧洞钻爆施工工艺框图在现场调查中发现本段施工超欠挖较严重，有一外边墙超挖值近0.7米，光面爆破效果不好2015年5月5日到18日，我们小组对K0+960～K0+990段Ⅲ级围岩的三个断面开挖的情况进行了测量（断面量测示意图见图3），量测的各部位超欠挖数据统计情况见表2、表3。
图3隧洞断面调查检测示意图表2拱部超、欠挖情况统计表里程桩号设计半径（m）实测半径与设计半径的差值（m)CDEFGHIJKK0+9609.61+0.35+0.52-0.20-0.21-0.12+0.26+0.18+0.24+0.37K0+9759.61+0.45+0.33+0.27-0.10+0.29+0.32+0.25+0.34+0.26K0+9909.61+0.29+0.27-0.32+0.26+0.31+0.41+0.29+0.22+0.14表3边墙超、欠挖情况统计表里程桩号设计半径（m）实测半径与设计半径的差值（m)ABLMK0+9608.45+0.54+0.69+0.44+0.51K0+9758.45+0.62+0.49+0.48+0.28K0+9908.45+0.39+0.56+0.58+0.34备注：+为超挖，-为欠挖根据《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》及《导流隧道开挖及支护施工技术要求》，地下洞室开挖领养，应符合下述规定：超挖≤20cm、欠挖≤10cm、不平整度≤15cm因此，尽管在洞身开挖时使用光面爆破技术，但是爆破的效果并不理想，光面爆破机理是一个十分复杂的问题，目前仍在探索之中，尽管在理论上还不成熟，但在定性分析方面已有共识。
为提高工程质量和进度，降低和尽量避免不必要的成本投入，我们在查阅大量的有关资料后，特对影响光面爆破效果的因素进行分析和研究，并将隧洞光面爆破超欠挖的原因总结如下：2）原因分析在钻爆法施工中，钻孔和爆破都分别产生超欠挖现象在施工的第一步放样布眼，测量放样人员对炮眼位置没有准确标出钻孔位置或者标注有偏差会影响爆破效果，然后再从钻孔来分析钻孔的偏差是产生超欠挖的主要原因钻孔的偏差一般由3部分组成：开眼偏差，即开眼中心与设计孔位中心之间的偏差距离；方向偏差，即开眼方向与隧洞设计车轴向轮廓的偏差；岩石内的附加偏差，即由于操作原因或岩石节理原因造成钻孔后的偏差量加大以上3种偏差中，开眼偏差多半是引起欠挖的主要因素，而方向偏差多半是引起超挖的主要因素引起钻眼偏差的原因，主要是操作工的操作水平与操作状态爆破产生的超欠挖主要是爆破参数不全理所致，其中包括：①周边眼装药量过大，爆破时产生围岩大块坍落，引起超挖②周边孔炮孔布置不合理，产生超挖或欠挖就超挖和欠挖而言，超挖对隧洞成本的影响远大于欠挖，但决不意味着欠挖可以忽视在一定条件下，如没有机械手消除欠挖，而是用钻孔补炮来消除欠挖，则欠挖预示着更大的超挖，钻眼补炮往往爆下比欠挖量多几倍的岩石，而且影响施工进度。
为了查明施工中确实存在的不规范施工和造成隧洞超欠挖的原因，我小组成员多次在施工现场进行监控，在开挖前组织项目部测量人员对开挖断面的轮廓进行检查，结果发现个别点位的位置确实存在偏差，现场发现个别施工人员技术水平不高，责任心不强，未按炮眼布置图进行定位和钻眼，导致开眼误差超过控制误差，清孔和装药时也未按要求进行作业因此，钻孔偏差是断面超欠挖的主要原因2）制定相应对策（D1）在目前施工机械条件下，要消除超欠挖是不可能的，但完全可以将超欠挖减少到最低限度我们对分析阶段找出的主要原因在及在光面爆破施工的各工序注意事项方面入手，大家多次讨论，提出合理化意见，并逐步的研究和实践，最终制定了详细的措施和对策见表4.表4详细的措施和对策计划表序号原因目标措施负责人时间备注1测量放样人员对炮眼位置没有准确标出确保开挖轮廓线的准确性，并使炮眼位置的误差控制在5cm以内精心测量，准确绘出开挖轮廓线，标出炮眼位置郭政伟朱世铭丁兴兴2015年5月19日～5月28日重点监控2钻孔台架与隧洞轴线未保持平行，开眼误差超过控制误差周边眼的开眼误差控制在5cm以内调整钻孔台车与隧洞轴线保持平行邢长晓曹 勇2015年5月19日～5月28日重点监控3钻工未熟悉炮眼布置图，不能熟练地操作凿岩机械，周边眼的外插角不准确周边眼的外插角（眼深3m时，外插角＜3。
眼深5m时，外插角＜2选用具有丰富经验的老钻工司钻，过程中有专人指挥，确保周边眼有准确的外插角贾 峰郭政伟2015年5月19日～5月28日重点监控4装药前未将炮眼石屑括出和吹净将炮眼石屑括出和吹净选用钢筋弯制的炮钩和小直径高压风管向炮眼内输入高压风童克俭张世明2015年5月19日～5月28日一般监控5药量超标，雷管未“对号入座”严格控制炸药量，雷管 “对号入座”控制周边孔装药量，按炮眼设计图上雷管的编号进行布置赖勇明2015年5月19日～5月28日重点监控1）、制定的措施计划的实施（D1）实施1、2015年5月19日上午，作业队技术主管曹勇通知项目部测量班进行开挖断面的测量放样，测量人员用全站仪定出了开挖断面的中线。