（一）洞室群开挖

1.进水口开挖

电站进水口为岸塔式，位于大坝右岸，塔高78.0m，进水口底板高程为168.0m，开挖坡高77.0m，由南侧、西侧及圆弧段边坡组成。在225m、205m、185m高程分别设置2m宽马道。185m高程以上坡比为1∶0.3，185m高程以下坡比为1∶0.2。

开挖采用自上而下分层开挖，梯段爆破和轮廓预裂爆破，或光面爆破，建基面保护层采用浅孔、少药、火花起爆，邻建基面进行人工撬挖。钻爆最大孔深21m，最小7.5m，最大单响药量300kg，最大振动速度值9.45～11.03cm/s，峰值频率30～40 Hz，残孔半壁保留率85%以上。

1995年10月6日开始开挖，至1996年5月30日基本完成开挖支护及排水孔施工。

2.引水隧洞开挖

引水隧洞共3条，平行布置，中心距与机组间距相同，为18m，单条引水洞长158m，开挖直径φ7.4m，临时支护喷混凝土厚10cm。引水洞洞身由上平段、上弯段、斜管段、下弯段、下平段组成。进水口断面中心高程171m，出口断面中心高程120.69m。

引水隧洞开挖支护工程于1996年5月开始，至1997年4月结束，共完成洞挖2.1万m3。上平段及上弯段由进水塔边坡进入，下平段及下弯段由4号施工支洞进入，分两层开挖。每条隧洞完成上述部位开挖后，用地质钻机由上向下打斜管段导向孔，该孔同时起到施工通风作用。再由4号施工支洞进入斜管段进行导洞开挖，导洞断面2m×2m，然后由上至下扩挖至全断面，石渣由4号施工支洞运至弃渣场。

开挖施工顺序：3号→2号→1号依次逐一开工钻爆，周边采用光面爆破。循环进尺4m。

施工后期3条隧洞下平段岩柱产生岩体层错裂缝，喷护的混凝土表面有明显顺岩层位移现象。采取在裂缝处补打随机锚杆、喷混凝土，并打孔排水。后经观测资料分析，岩体处于安全稳定状态。

3.三大洞室开挖层高的确定

主副厂房、主变洞、尾水调压室开挖尺寸（长×宽×高）分别为108.05m×20.7m×47.12m、76.5m×18.3m×18m、69.65m×13m×45.105m。由于洞室跨度大、边墙高，为便于施工，减少顶拱及边墙变形，在立面上分层开挖，在平面上分序开挖。分层分序是根据洞室结构和地质条件，考虑有利于洞室围岩稳定，有利于岩锚梁岩台开挖及其混凝土浇筑，方便机械作业和支护施工，有利于减少辅助工作量和加快施工进度等因素选定。主副厂房分6层、主变洞分4层、尾调室分5层开挖。图8-21为三大洞室开挖分层图。

图8-21　三大洞室开挖分层图

1—罗马数字表示分层；2—阿拉伯数字表示高程及间距

（1）主副厂房开挖

主副厂房是三大洞室中跨度最大的洞室，于1995年9月18日开始开挖，1997年6月4日结束，共完成洞挖6.5万m3。

1）顶层开挖。主副厂房顶层最大高度7.2m，宽20.7m。顶层开挖采用中导洞领先两侧扩挖，前后距离8m左右，形成两个工作面。中导洞宽度以两台多臂台车工作为宜，周边轮廓光面爆破。实践证明：这种开挖方法比全断面一次成型的方法具有每循环钻孔作业时间短、循环快，每次装药量少，对围岩振动小，有利于围岩稳定的优点。中导洞开挖又为两侧扩挖创造了临空面，有助于提高爆破效果。相比两侧先挖导洞后跟进的方法，可避免中间岩柱受力集中发生掉块及中间岩柱开挖后拱顶变形突增。同时如两侧先挖，由于场地过于狭小，不利于机械车辆作业，且施工效率较低。

2）第Ⅱ层开挖。岩锚梁位于第Ⅱ层，该层是开挖步骤最多、难度最大的一层。岩锚梁岩台开挖质量要求高，是该层开挖的重点。

主副厂房第Ⅱ层开挖步骤见图8-22。

首先进行中槽开挖，两侧各留保护层2.2m。从排风洞与副厂房交界处按坡比15%下卧形成斜坡道到桩号0+045；然后平坡开挖，石渣由排风洞运出，待与进厂交通洞连通后由2号交通洞出渣，并挖掉坡道，完成中槽第二步开挖。第三步开挖是利用光面爆破开挖岩台上部靠近边墙部分，为使岩台斜面上拐点成型，根据围岩情况可进行竖直或水平造孔，但无论哪种造孔，孔底距岩台上拐点不少于0.5～1m。第四步岩台斜面可据岩台由下向上造孔，此种方法一次可造多孔，在台架支撑下造孔角度较准确，光爆后斜面起伏不大，但支架高度难以调整，影响开口高程准确，当岩体变化时难以使岩台斜面上拐点成型。另一方法，即沿洞室轴线方向水平钻孔，此法钻孔方向易掌握，可根据围岩的变化情况调整装药和空孔的利用，有助于斜面拐点成型，但与上述方法相比施工速度较慢。实施中主副厂房和尾调室岩台斜面开挖采用以水平钻孔为主，以斜面钻孔为辅的方法。为保证斜面下拐点成型，斜面实际开挖宽度应较设计宽度大0.3～0.5m。第五步，下边墙开挖沿下边墙设计线进行竖向垂直钻孔，光面爆破，对岩面进行修整后完成岩台开挖。以上开挖采用H178三臂台车配合7655手风钻完成。岩锚梁有3排超长锚杆，直径φ36mm，锚杆长10m，锚杆的位置、角度要求非常严格。采用H178三臂钻造孔，孔位在岩壁上放样，角度用量角器量测钻杆控制，经过精心施工，3排锚杆送入孔内后均成一直线，角度符合要求。锚杆注浆采用双管注浆法灌注水泥砂浆。

图8-22　主副厂房第Ⅱ层开挖平面示意图（高程单位：m；尺寸单位：cm）

3）第Ⅲ层开挖。通常为了减少爆破对岩锚梁下边墙的振动，防止已浇岩锚梁与围岩产生裂缝，在岩锚梁混凝土浇注前对第Ⅲ层边墙进行深孔预裂爆破，在岩锚梁混凝土浇注后并达到设计强度方可进行开挖。此次在主副厂房第Ⅲ层开挖施工中由于受F15断层影响，上游边墙0+000～0+020段及0+060～0+107段围岩较破碎，为了防止因预裂爆破震动影响岩台下边墙稳定，没有进行第Ⅲ层边墙预裂爆破，而采用由进厂交通洞开挖至上游边墙，然后沿轴线方向拉中槽留2m保护层，最后光面爆破开挖边墙。爆破震动检测结果证明，这种开挖方法对满足保护围岩和岩锚梁稳定的需要有效。

4）第Ⅳ、Ⅴ层开挖。第Ⅳ层开挖，先边墙预裂后，在厂0+60.705靠上游边墙侧潜孔钻造孔，深孔分段爆破形成连通第Ⅴ层，由引水隧洞下平段伸入厂房段，形成溜渣漏斗，再向四周扩挖，石渣大部分由下平段经4号施工支洞出渣，小部分仍由交通洞出渣。

第Ⅴ层，以引水隧洞下平段向第Ⅴ层延伸段为临空面，采用深孔梯段爆破扩挖，预留边墙2m保护层。最后以深孔光面爆破开挖边墙，由下平段经4号施工支洞出渣。

5）第Ⅵ层开挖。第Ⅵ层开挖在尾水管开挖完成后进行。该层开挖总方量仅1582m3，但轮廓复杂。施工中分两步开挖：第一步由尾水管向上完成第Ⅵ层下部开挖；第二步以深孔梯段爆破方法形成漏斗连通主厂房和尾水管，后继续扩挖。边墙以预裂爆破和光面爆破成型。

（2）主变洞开挖

主变洞于1995年11月8日开始开挖，1997年4月30日前完成全部开挖支护工程，共完成洞挖3.4万m3。

Ⅰ层（顶拱层）开挖层高8.3m，由5号排风洞经高压电缆洞进洞。沿洞轴线先挖2m×2m导洞形成爆破临空面，再扩挖成9.0m×8.3m的中导洞，掘进15～20m后采用光面爆破对两拱肩及洞顶进行开挖（扩挖）到位。三臂台车钻孔（留保护层1.5m厚），人工装药，非电毫秒雷管引爆。推土机配合装载机装自卸车出渣。出渣车经电缆洞、5号排风洞运往弃渣场。

Ⅱ层开挖层高6m，采用中间拉槽，两边扩挖，按9%坡比下行完成Ⅱ层开挖。装运出渣经高压电缆洞、5号支洞、排风洞运至渣场。

Ⅲ层开挖层高6m，先挖通厂内交通洞段形成出渣通道，采用中间拉槽，两边扩挖，反向掘进。出渣经2号进厂交通洞运至渣场。

Ⅳ层开挖层高4.85m，采用短进尺，浅孔，少药量，火花起爆完成开挖。装运渣改为反铲配合装载机汽运至渣场。出渣线路为2号进厂交通洞。

（3）尾调室开挖

尾调室长54m，宽12.7m，高54m，分5层开挖。第Ⅰ、Ⅱ层开挖方法同主副厂房，由3号交通洞进入顶拱完成开挖。第Ⅲ层由7号施工支洞进入工作面完成开挖。第Ⅴ层则在6号施工支洞及尾水隧洞上游部分完成后，采用下导先行、两侧边墙光爆，上导压顶成形的方法开挖。

第Ⅳ层在第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ层开挖支护完成后再进行开挖。第Ⅳ层长55.65m，宽11.15m，厚18m，总计11118.9m3。对该层开挖如继续采用斜坡道开挖，从7号临时支洞出渣，由于受运输机械能力所限，其开挖深度只能达到5～6m。如果开挖深度继续加深，则机械机具无法运出开挖面。原先曾提出用分层深孔爆破漏斗法开挖，此法虽有提高施工效率和方便分层支护的优点，但分层深孔爆破后仍需大型机械到工作面进行推渣，清渣也仍存在道路不通、施工机械难以运离施工场地的困难。经反复比较，认为用预留中层法施工较适宜，即先挖竖井、拉中槽展开临空面以后，周边进行深孔预裂爆破，其他部分用洞内深孔爆破开挖，爆破石渣自由坠落，并通过尾水隧洞和6号支洞运出。

预留中层法施工步骤可概括为“一点、二线、三面”，即选一点作为竖井开挖，在竖井挖通后即向垂直于轴线方向两边墙扩挖形成中槽，中槽形成后利用3个临空面的有利条件通过边墙预裂爆破和洞内深孔爆破进行大面积开挖，开挖后及时进行支护，开挖顺序见图8-23。

图8-23　深孔爆破开挖顺序图

从施工效果来看，采用预留中层法开挖尾调室第Ⅳ层解决了分层斜坡开挖法和深孔爆破漏斗法开挖难以克服的困难。在中槽开挖后钻孔、装药、出渣、运输、支护平行作业；采用梅花布眼，适当的增加了炮眼间距，增强了爆破效果，炸药消耗量由0.92kg/m3降至0.38kg/m3，工期也较原计划缩短了一半。边墙部位深孔预裂爆破效果良好，残眼率达到85%，优于规范规定的50%的标准。爆破后沿设计轮廓线形成连续预裂，缝宽一般达到1～2cm，开挖轮廓线与设计轮廓线之差在±10cm之内，边墙围岩表面无明显破坏，维护了岩锚梁的安全和高边墙的稳定。选用的爆破参数严格控制了一次起爆药量和边墙预裂爆破，减弱了爆破震动，确保了岩锚梁的安全。经量测仪器量测和人工观察无异常变化。由于施工坚持了“边开挖边支护、先支护后开挖”的原则，高边墙变形都控制在设计规定范围内。在支护过程中，洞室交叉处由于受f512层间错动带的影响有局部坍塌，但没有影响整个高边墙的稳定。

（4）电缆竖井开挖(www.daowen.com)

电缆竖井由电梯井、电缆道、通气井和楼梯组成。设计断面尺寸7.75m×9.5m，深99.36m，高程130.64～230m。下经交通廊道与主变洞、主副厂房相连，上接地面副厂房。

电缆竖井在高程146.276m与2号排水廊道相通，在高程140.49m以下与高压电缆道相连。电缆竖井采用中导开挖。开挖前在地面高程229.6m竖井轴线中心采用地质钻机垂直向下打了一个φ108mm的导向孔，并在高程229.6m导向孔上部设置钢架，安装转向滑轮，通过卷扬机升降设在井底的工作平台。中导断面2m×2m，由下往上掘进。中导完成后，在高程229.6m竖井平面位置旁设置5t卷扬机做升降装置，扩挖由上而下施工。石渣溜入井底，由装载机装自卸汽车出渣。

（5）其他洞室开挖

其他洞室开挖是根据开挖断面及地质特点，分别采用了反台阶和正台阶方法开挖。反台阶开挖适用地质条件较好的洞段，即下导领先开挖、两侧光爆跟进、最后压顶光爆成型的开挖方法，如3号交通支洞、6号施工支洞、尾水管及尾水洞0+000～0+310m段。正台阶开挖即上导先行，完成喷锚支护后，再进行下导开挖，如尾水隧洞0+310m段至岩塞段。0号排水廊道、1号排水廊道及送风洞采用全断面一次开挖。

尾水隧洞于1996年1月25日开工，至1998年9月完成开挖支护。由于地质原因，分别采用了反台阶及正台阶两种开挖方法。

尾水管于1996年12月6日开始开挖，1997年8月完成3条尾水管的开挖支护。

（二）爆破施工

地下洞室群的开挖施工，根据工程需要，采用光面爆破、预裂爆破、预留保护层二次光爆和深孔梯段爆破，以提高设计开挖轮廓线的开挖质量，减弱爆破对围岩原有裂隙的恶化，保持围岩的完整性和稳定性。特别是对于大跨度、高边墙地下洞室的开挖，采用顶拱边墙部分预裂爆破，使开挖区爆破所产生的地震波绝大部分由预裂缝消除，减弱了爆破地震波对工程围岩的破坏，提高围岩自身稳定能力。采用微差控制爆破技术，严格控制一次起爆药量，大大降低爆破负效应，有利于洞室的稳定。

地下主要洞室爆破施工采用的主要爆破参数见表8-49～表8-51。

表8-49　洞室群光面爆破及预裂爆破参数表

表8-50　洞室爆破施工中掏槽眼主要技术参数表

表8-51　尾调室深孔梯段爆破参数表

（三）支护工程

洞室支护按新奥法进行施工。主副厂房、主变洞、尾调室以及其他洞室均采用锚杆喷混凝土支护作为永久支护，流道部分为临时支护。主要洞室锚喷支护参数见表8-52。

表8-52　地下厂房主要洞室锚喷支护参数表

1.锚杆施工

锚杆有两类，即系统锚杆和随机锚杆。

系统锚杆按设计图所示的孔排距放样，严格控制孔深和角度，成孔后用高压水将锚孔内的岩粉冲洗干净，并用高压风将孔内积水吹出。随机锚杆根据现场地质情况确定锚杆深度、角度和数量，注浆前也应将锚孔冲洗干净，吹出孔内积水。

根据锚杆直径、位置、孔深和角度的不同，分别采用先注浆后插锚杆或先插锚杆后注浆两种注浆方式。浆液均为水泥砂浆。

2.锚喷射混凝土施工

锚喷混凝土前用高压水把基岩面冲洗干净，做到无岩屑及小块悬挂体。对于层间错动带及断层破碎带，掏挖后用混凝土或喷混凝土补平，然后，喷3～5cm混凝土，再进行挂网。挂网钢筋与基岩面保持3～5cm的间距，并绑扎牢固，挂网主筋跟锚杆焊接。挂网后进行二次喷混凝土，达到设计厚度。二次喷射前要将喷层表面乳膜、乳化物冲洗干净，喷层厚度采用现场插签法及钻孔法检查。

3.锚索施工

江垭工程锚索是二次注浆锚索，其施工工艺流程见图8-24。

图8-24　锚索施工工艺流程

（1）造孔和清孔

钻孔采用HGY—100型钻机钻孔，造孔完毕后用高压风、水将孔内粉尘岩屑等清洗干净，并吹干积水。

（2）锚索制作

锚索制作在编索平台进行。250kN级锚索采用2根1570级钢绞线；1000kN级锚索采用7根1570级钢绞线；2000kN级锚索采用12根1860级钢绞线。锚索每隔1～1.5m安装1对中支架，用铅丝绑牢。制好的锚索按锚孔编号挂牌，以防错用。锚束安装要保持进浆、排气管道畅通，止浆塞必须完好。

（3）内锚固段注浆

锚索安装好后，即可进行内锚固段注浆。注浆浆液配合比采用水泥∶砂∶水=1∶1∶0.40，掺10%的TQ剂。

（4）张拉

对穿锚索安装好后，即可进行张拉。内锚固段锚索待锚固段达到设计要求后张拉。张拉先用YCD240Q千斤顶进行预张拉，以减少受力不均匀性。张拉千斤顶250kN级采用YCD2400型，1000kN级采用YCW150型，2000kN级采用YCW250型。张拉时，严格按操作规程进行，张拉速率不超过锚索设计荷载的1/10，锚索最终张拉力按设计张拉力的1.05～1.10倍锁定。

（5）灌浆

张拉段灌浆采用与内锚固段相同配合比的水泥砂浆。灌浆采用2SNS注浆泵，并配有高效搅拌机集中进行拌和。

（6）封锚

锚索张拉完成后，用1∶1的水泥砂浆将外露钢绞线及钢垫板封堵密实。