多拉特水库坝基倒挂井施工中的安全技术

多拉特水库位于新疆托里县境内的山区，是一项除险加固扩建工程。原工程于1957年完成，大坝为浆砌石坝，由于当时受技术和施工条件限制，水库建成后成为一座漏库，未起到应有的作用。现工程是在原坝址上修建一座小（Ⅰ）型沥青混凝土心墙堆石坝，最大坝高为34.5m，坝顶长112.0m，库存容为500×104m3。由于该工程在原坝址上修建，坝址上已有原堆石坝体，设计上选定的基础开挖是垂直开挖方式——倒挂井开挖的设计方案，即在坝轴线的0+39~0+081段开挖16口倒挂井。倒挂井直径为2.5m，最大挖深17.5m。

地质情况

坝基覆盖层厚度13.8~15.85m，共分三层，0~3.5m左右为含砂石层或砂卵石砾石层；3.5~10.5m左右为灰绿色泥质粘土，粘土中含有砂石，并含有夹砂层；10.5~15m左右为砂卵石夹砂层；河床的覆盖层以下的基岩为石灰绿岩。

安全技术交底

1．依据施工方案，本工程每口井每次开挖深度控制在1m内，随即进行井壁混凝土浇筑1m，若局部出现流砂时，则每挖0.5m深左右浇筑一次，防止出现塌方。井内土方提升选用5t汽车吊即可，若在井口上设置电动葫芦可降低成本，二者均可选用。

2．由于倒挂井是由16个呈圆形槽坑群，最大深度达17.5m，依设计每两个圆的交错位置须设置直径（小头）大于20cm的杨木杆作为顶撑木，每米须设3根，以保证井壁稳定。

3．井孔周边第一节护壁须高出地方0.2~0.3m。挖出的土方须及时运走，井孔周边1m内禁止堆放土方、余渣及其他材料。

4．倒挂井开挖1m后，采用宽度30cm的组合模板拼模，用两根60号轻型工字钢加固，并装好对顶撑木，经检验合格后，浇筑C20厚50cm混凝土，以防止井壁坍塌。

安全防范措施

1．一般规定

（1）井孔开挖前施工单位须邀请建设、勘察、设计单位审核工程地质资料，制订安全技术措施，编制详细的施工安全组织设计。

（2）成立安全领导小组，设置严密的安全保证体系，制订各部门各岗位安全生产责任制，配备1~2名专职安全员和若干名兼职安全员。选派10~35岁男青年从事井下作业，并进行健康检查，凡精神病、高血压、心脏病、癫痫及聋哑等疾病者不得从事井下施工作业。作业人员按规定配备劳动保护用品，井内严禁烟火。 （3）井孔开挖须交错进行，每成型一段立即验收并浇注混凝土，浇注时10m半径内其他井下严禁有人作业，井孔内须设置安全爬梯，以备应急作用。

（4）施工作业区须配备发电机，提供应急电源。机电设备须设专人管理，操作人员须持有效上网证。编制专项施工现场临时用电组织设计，并严格实施。

（5）井顶吊升用的汽车吊或电动葫芦及起重平台须设专人管理和操作。检查监测其安全性能，发现隐患及时排除。

（6）挖孔、起吊、护壁、余渣运输等所用设备、设施、安全装置、劳保用品等必须经常检查，按规定进行管理、保养、维修、更换，确保使用安全。

2．防止坠落、物体打击

（1）井孔顶周边须设置牢固连续性安全防护围栏，高度不低于120cm，中间50~60cm设横杆，底部设20~30cm挡脚板。周围设置醒目的安全及警示标志，夜间施工须设红色警示灯，暂停施工时须用安全可靠的盖板封盖。

（2）井口周边的监护、施工及井下作业人员，须戴安全帽、安全带等必备的防护用品，操作人员出入井孔必须乘坐专用吊笼，吊笼须标明限载人数或重量，不得超载，并经常检查保证完好。沿井壁常备一条绳索或软梯，供吊具失灵或遇险情时应急使用。

（3）井深挖至180~200cm时，必须在井内设置一道牢固、密实的半圆形防护棚，并随作业面加深而引伸；吊运土方时井下作业人员必须在防护棚下作业或躲避。

（4）起吊架上须标明最大限载量，不得超载运行；电动葫芦须有制动器，防止突然停电时吊桶滑落伤人；吊桶出入井孔须关紧锁扣，防止倾倒伤人。井孔内上下传递料具等须用绳索或吊篮，严禁抛掷。

（5）供井下作业的风镐，送风管接头连接必须牢固，绑扎稳固防止脱落伤人。井孔内外保证通讯联络快捷、通畅；如配备对讲机、低电压电铃等。

3．防止触电

（1）施工现场临时用电采用TN—S，三相五线制，“三级配电，二级保护”的供电系统。各类电器安装后须经验收合格方可准用，严禁一闸多机。

（2）潜水泵放置井底须设防护笼，电缆电线分段固定，不得受磨、受压、防止破损漏电。水泵抽水时井内作业人员必须撤离，抽水完成后，先切断电源再恢复井下作业。应经常检查电机和电源线的绝缘电阻，用500V摇表检测，其值不应小于0.5MΩ，否则应进行拆检烘干。

（3）井上作业区的电线、电缆必须架空，严禁拖地或埋入泥土中；井内电缆、电线有防磨损、防潮，防断和绝缘保护措施；井下作业照明电源采用12V安全电压，灯具须有防爆灯罩或配备矿工灯。

4．防止坍塌、流砂

（1）井孔开挖须交错进行，防止相互干扰造成塌方；挖一段浇注一段混凝土护壁，并按设计设置竖向及环形钢筋，其直径与根数应以能吊住护壁自重为准。

（2）在地下水位高，而中间夹有一定厚度粉砂层的土层中挖孔时，严防流砂涌入井内，如遇流砂可用与井径相同直径的钢套管作护壁，待钢管进入渗透系数较小的下卧层后，方可进行人工挖掘。如没有条件用钢套管作护壁时，可采用井外打降水井的方案，使地下水位降至粉砂层以下，方可进行人工挖掘。

（3）在粉砂层厚度小于0.5m情况下，也可以用快速浇筑混凝土护壁的方法进行隔挡，其高不得低于流砂层厚度。

5．防止窒息、中毒

（1）为预防有害气体中毒或缺氧，须经常对井内气体抽样检测（可用快速检测管）。凡一次检测有毒含量超过容许值（CO＜15mg/m3，SO2＜10mg/m3，H2S＜10mg/m3等）时，应立即停止作业进行除毒。

（2）挖深至5m以下或停工时间较长的井孔，除必须进行气体检测外，还须不断对井孔进行通风和换气，通风量不少于25L/s。出风口距离操作人员应不大于2m；通风过程中须经常检查通风管是否有破损，如有破损立即维修。

（3）在用风镐凿岩时，须加大供风量，吹排凿岩产生的粉尘。作业区内须有防尘措施。井内作业人员应勤换岗，一次连续作业时间不宜超过4小时。

6．特殊防护措施

（1）凡发现井孔内爆炸气体含量超过允许值时，应立即停止作业，控制和杜绝附近火源，消除一切静电或金属物资碰撞火花，迅速转移井下人员至地面，对井孔排气和换气充氧，经重新检测合格后，方可恢复井下作业。

（2）入岩部分可采用免爆凿岩方法，如必须爆破施工时，须制订科学方案，报当地公安部门批准后，方可遵照规程施工，并按松动爆破计算装药量，采用电力引爆方法施工。

（3）实施井内爆破时，井下作业人员全部撤离。并请专业队伍实施爆破，对井口进行覆盖，确保避免飞石伤人或砸垮其他井孔。

（4）设计降水方案时，须经认真计算和分析，充分考虑施工降水对临近建（构）筑物造成不利影响的程度，采取相应的防护措施，确保邻近建（构）筑物的安全。

结束语

在国家扩大内需，加大基本建设投资规模，特别是加快西部大开发的背景条件下，水利建设投资规模逐年加大。遇到此类或相似工程机会增加。采用倒挂井施工方案，可减少大量的土石方开挖量。降低工程成本。缩短建设周期，但安全控制较为复杂。根据我单位在多拉特不水库坝基倒挂井施工经验证明，只要安全体系完善，制度健全，措施科学、操作规范、施工安全也是有保证。