1. 研究目的与意义（文献综述）

目前，随着水电站及抽水蓄能电站工程的兴建，地下厂房数量多、规模大，工程地质条件愈发复杂已成为水利工程中的明显趋势。在地下厂房爆破开挖及支护施工中，构成地下厂房的洞室越来越多，不同功能、不同断面的洞室互相交错，形成了庞大的、复杂的地下洞室群，这就要求工程设计人员需要根据复杂的地质条件进行施工设计，并随时根据外界的条件变化有准备地修改设计。大型地下洞室群开挖对于提高国家水力水电、岩土建设水平，推动国家尤其是西南地区的水电事业发展，改善其工程所在地区的经济状况，都有着非常重要的现实意义。

截止目前为止，世界排名前20的水电站我国独占11座，其中排名前5的水电站，我国更是占了4席，分别是三峡水电站、溪洛渡水电站、白鹤滩水电站、乌东德水电站。在地下厂房的开挖过程中，国内外主要采用的方法为钻孔爆破法。一般先开挖顶拱和进行顶拱支护、衬砌,然后再进行下部分层分台阶的开挖，开挖后立即进行锚喷，如日本今市抽水畜能电站的地下厂房。顶拱支护中常采用的方法有砂浆锚杆、预应力锚索及钢筋混凝土衬砌等。然后对于边墙部分施工多采用光面爆破和预裂爆破技术，以保证边墙成型完整，且及时进行锚喷支护，通常采用预应力锚索、锚杆和喷射混凝土相结合的结构，并可作为永久支护。同时光面爆破技术也运用于岩锚梁的开挖过程中，如三峡电站厂房中岩锚梁岩台爆破开挖时采用双向光面控制爆破技术将岩锚梁岩台一次“切割”成形。在一些工程中，也有应用单孔微差爆破技术于高边墙施工中，如龙滩水电站地下厂房采用单孔微差挤压爆破技术，巧妙的安排各炮孔起爆次序和合理时差，有效的减小单孔装药量，减小爆破后出现的大块率和岩块飞散的距离。在施工的过程中，可将新奥法的原则应用于大断面地下厂房的开挖，做到“少扰动、早喷锚、快封闭、勤测量”。在地质条件差,开挖跨度大的情况下,可采用在中间预留岩柱，最后挖除的办法，如中国龙羊峡水电站厂房。在厂房边墙与相邻洞室交叉段施工时，需遵循“先洞后墙”原则，洞口锁口和系统支护后才能开挖高边墙。

2. 研究的基本内容与方案

设计的基本内容是根据玛尔挡水电站地下厂房系统深埋、高地应力等工程地质条件，结合洞室布置特点，进行地下厂房爆破开挖及支护施工组织设计。主要包括地下厂房开挖总体施工程序；地下厂房顶拱层爆破开挖及支护设计；岩壁吊车梁的控制爆破设计；开挖区岩爆的监控与防治；开挖支护工程施工程序及施工工艺；施工期安全监测；施工进度计划安排及主要设备配置。

设计的目标是重点对地下厂房的顶拱层，岩壁吊车梁等重要结构物的开挖技术进行方案的论述，尤其是针对该地区地应力复杂，岩爆灾害较频繁的状态，如何在施工过程中采取相应的安全施工措施等，在开挖过程中如何进行支护等。在该工程施工中，顶拱、岩锚梁、高边墙施工质量是整个厂房洞室安全与稳定的关键，需要克服地下厂房跨度大、岩锚梁、高边墙开挖技术三个技术难点，从而达到更安全更有序地进行地下厂房爆破开挖及支护施工。

拟采用的技术方案及措施：针对开挖跨度大的技术难点，顶拱层采用中导洞领先，两侧扩挖跟进，其余层采用中部台阶爆破，两侧预留保护层跟进扩挖的施工方法，并且顶拱层一定范围内采用对穿预应力锚索进行支护确保稳定；针对高边墙的技术难点，地下厂房边(端)墙开挖遵循“先洞后墙”原则，采取控制爆破技术，薄层开挖(必要时)、及时支护并且保护主厂房机坑之间中隔墩岩体不受破坏；针对岩锚梁的技术难点，由于岩锚梁对爆破效果要求极高，需严格控制岩台斜面角度，爆破采用双向光面爆破技术（即斜面与垂直面同时起爆），以保证光面爆破效果及岩台完整，并在正式施工前进行岩锚梁爆破实验，以此来确定爆破设计参数，从而保证岩锚梁岩台爆破开挖。最后，为防止开挖区岩爆现象的发生，需进行实时监控与防治，从而确保地下厂房开挖顺利进行。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅水电站及抽水蓄能电站工程地下厂房开挖及支护施工组织设计相关中英文献资料，熟悉设计所需的设计技术资料，确定设计基本方案，完成开题报告。

第4-5周：按照设计任务书的要求完成地下厂房主厂房顶拱层的开挖爆破及支护施工组织设计。

第6-8周：完成主厂房第二层，第三层的开挖爆破及支护设计，重点包括岩锚梁开挖层的控制爆破设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]中国工程爆破协会，广东宏大爆破股份有限公司，浙江省高能爆破工程有限公司，北京矿冶研究总院，中国铁道科学研究院，长江水利委员会长江科学院，武汉爆破公司.gb6722-2014.爆破安全规程[s].中国标准出版社，2014

[2]刘殿中.工程爆破实用手册[m].冶金工业出版社，2003:1-750

[3]程康，祝文化，王清华.岩土开挖工程爆破[m]，武汉理工大学出版社，2008:1-154