1、水电站厂房工程地下洞室调压井开挖工程施工方案编 制： 审 核： 批 准： 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位： 编 制: 审 核： 批 准： 二XX年X月目 录概述4(1)引水隧洞4(2)调压室4(3)压力管道4(1)引水系统工程地质条件4(2)调压室工程地质条件及评价6(3)压力管道工程地质条件及评价61.2 施工特点、难点分析及对策71.2.1 工程施工特点及难点分析71.2.2 主要对策措施7(6)处理好开挖和支护的关系,确保施工安全.81.3 施工布置9(1)引水隧洞9(2)调压室9(3)压力管道9(1)1#供风站9(2)2#供风站10(3)3#供风站10(4)4#供风站12、01.3.3施工供电、供水101.11(3)弃渣场配备1台TY220推土机辅助弃渣.111.4 施工程序111.5 开挖超前勘探与临时支护111.6 开挖超前勘探与临时支护131.6.1 开挖超前勘探131.6.2 临时支护141.6.3 特殊洞段开挖141.7 洞(井)挖施工工艺及方法151.7.1 施工工艺流程15(1)平洞开挖工艺程序15(2)调压室井筒和压力管道斜井开挖工艺程序161.7.2 主要施工方法说明171.7.2.1 引水隧洞开挖施工方法171.7.2.3 压力管道开挖施工方法18(1)压力管道平段开挖施工方法18(2)压力管道斜井开挖施工方法191.8 爆破设计201.9 3、不良地质洞段施工措施20(3)在软弱带较长的洞室段,采用钢支撑和管棚等支护手段.20(5)加强围岩监测,及时反馈围岩变形资料.201.10 施工进度计划20(1)引水隧洞20(2)调压井工程20(3)压力管道工程201.11 主要施工设备配置计划211.12 质量安全保证措施211.12.1 质量保证措施211.12.2 安全保证措施22 概述本标段地下洞室开挖工程工程包括：引水隧洞、调压井、压力钢管等.(1)引水隧洞引水隧洞为有压隧洞,长度为2252m,平均洞径为4.8；III类围岩洞段采用喷锚支护,IV类和V类围岩洞段采用钢筋混凝土衬砌.(2)调压室.(3)压力管道压力管道长640m,为斜4、井形式,内径4.0m,采用钢板衬砌.斜井与水平面夹角为55,钢衬外回填60cm厚混凝土.各洞室主要开挖工程量和特性参数见下表1表1 各洞室主要工程量及特性参数表序号施工项目洞室断面型式开挖断面尺寸(m)工程量(m)1引水隧洞马蹄形150002调压室圆形60373压力管道工程马蹄形7982合计29019(1)引水系统工程地质条件隧洞全长2252m,洞身穿过地层层主要有三叠系上统图姆沟组(T3t)砂质板岩、炭质页岩、板岩和志留系上统雍忍蛆(S3y)结晶灰岩、中统散则组(S2s)结晶灰岩,粗面岩、基性火山岩等,下面分段简述如下. 第一段桩号引00370347m 全长310m,洞顶以上岩体厚202005、m,洞线方向S801026W,穿过强风化弱风化微风化新鲜三叠系上统图姆沟组(T3t)砂质板岩、炭质页岩、板岩互层,岩层产状N10E/35NW,岩层走向与洞轴线夹角67,但受活动断裂巴塘断裂郎多松多段(F28)影响,岩体较破碎,节理错隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围岩为类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时衬砌处理.进口段：地表覆盖第四系崩坡堆积块碎石土,厚5.436.03m,结构松散,下伏三叠系图姆沟组砂质板岩,倾向坡内,强卸荷带垂直厚度l5.0016.50m,水平宽度l4.0020.00,受风化卸荷裂隙影响,围岩分类为类,清除洞脸上部覆盖层和强风化上部岩体,并采取6、喷护处理措施,才能保证进洞口安全运行. 第二段：桩号引03471237m 全长890m.洞顶以上岩体厚200-450m,洞线方向S801026 W.穿过微风化新鲜、新鲜志留系上统雍忍组(S3y)结晶灰岩,岩层产状N29E45NW,岩层走向与洞轴线夹角4 3,但受降曲党结真垃断层(F7)北段和活动断裂巴塘断裂郎多松多段(F28)影响,岩体较破碎,节理裂隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围岩为IVV类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时衬砌处理.该段经过断层破碎带和影响带内估计地下水较发育局部有弱岩溶现象,施工中加强超前预测和排水,预防岩溶突水发生.第三段：桩号引123727、047m全长810m.洞顶以上岩体厚250450m,洞线方向S80l026w.穿过微风化新鲜、新鲜志留系中统散刚组(S2s)结晶灰岩、粗面岩、基性火山岩,岩层产状N62E/37NW,岩层走向与洞轴线夹角l8,但受降曲党结真拉断层(F7)北段影响,岩体较破碎,节理裂隙发育,部分张开,部分充填次生泥或岩屑,洞身围告为类,岩体稳定性较差,施工开挖中应加强超前支护,并及时讨砌处理.该段经过断层破碎带和影响带及地层分界面内估计地下水较发育局部育弱岩溶现象,施工中加强超前预测和排水,加强顸防岩溶突水发生. 第四段：桩号引20472289m全长242m.洞顶以上岩体厚110250m,桩号引2+0472+208、6m段洞线方向S801 026 W,桩号引22062289m段洞线方向S43 3146W.穿过微风化新鲜、新鲜志留系上统雍忍组(S3y)结晶灰岩,N62E/ 37NW岩层走向与洞轴线夹角18,地下水不发育,围岩分类为类,应进行衬砌处理.综上所述,洞身洞顶以上基岩厚度20-450m,但分别在桩号引0347、引1237m附近穿过巴塘断裂郎多松多段(F28)和降曲党结真拉断层(F7)北段断层破碎带和影响带,因F28为全新世活动断裂,断层破碎带及影响带宽50100m,F7不属于活动断层,断层破碎带及影响带宽30-50m；洞轴线与断层走向夹角分别为56、85,受断层影响,破碎带和影响带岩体破碎为类,断层9、之间岩体完整性查,且经过断层破碎带和影响带及地层分界面内估计地下水较发育,局部有溶洞,存在突泥和垮塌可能.隧洞洞身围岩以类为主、类次之,其中类围岩段总长882m,占39.2,类围岩段总长1020m,占44.3,类围岩段总长350m,占l5.5,总体具备成洞条件.对经过断层破碎带地段,设计应考虑抗断错处理措施,对过结晶灰岩段应加强超前预测、预报和排水,预防岩溶突水发生.(2)调压室工程地质条件及评价调压井与隧洞出口相连,竖井内径12.40m,高46.80m,井顶高程3026.80m,底板高程2980.00m.布置处地面高程3097.00m,地表裸露志留系上统雍忍组结晶灰岩,强风化带厚ll.0m,10、弱风化带厚l;调压井井身在新鲜结晶灰岩中开凿而成,井顶位于新鲜结晶灰岩中,岩体裂隙不发育,井身围岩分类为类,建议对井壁及井底进行防渗衬护,井身与基岩接触部位进行接触灌浆处理,另外岩层产状走向N62E,倾向N28W,倾角37,外侧为顺向坡,易产生掉块、坍塌,施工中应及时加强喷锚支护,并永久衬砌处理.(3)压力管道工程地质条件及评价调压井至厂房段地面为多级斜坡,高程2861m以上地形坡度40-60,为陡坡峻坡,不适宜布置明管,地表裸露结晶灰岩；以下地形坡度535,为缓坡斜坡陡坡,适宜布置明管,地表覆盖第四系崩坡堆积块碎石土和含漂砂卵砾石,块碎石土结构松散,含漂砂卵砾石结构松散梢密一中密密实状,设计11、经综合比较推荐埋管和明管联合布置方案.主管全长596.0m,其中埋管段长463m,明管段长133m,由上平段、中平段、斜井段和下平段组成,管道直径4.m,水平方向总299m(从调压井渐变段出口起算).组成岩体为志留系上统雍忍组结晶灰岩,岩层产状N62E37NW.将其工程地质条件分段叙述如下：上平管段,桩号引23172337m,长20m.侧向最小水平埋深110m,洞壁及洞周岩体均为结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为91Im和1618m,洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属类围岩,成洞条件较好,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块12、,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.上斜井段,桩号引23372485m,长l48m.管道垂直埋深90130m,侧向最小水平埋深100m.地表裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为61lm和1520m.洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径预测地下水下发育,属类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌,建议对管底进行接触灌浆处理.中平段,桩号引24852507m,长22m.管道垂直埋深100130m,侧向最小水平埋深l00m.地表裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为811m和1620m.洞周围岩为13、新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.2861m以下地表覆盖块碎石土,下伏及以上裸露结晶灰岩,强弱风化带垂直厚度分别为812m和1820m.洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水不发育,属类围岩,成洞条件较好.但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.下平埋管段,桩号引2+6562+780m,长l24m.其中桩号引2656268514、m段管道垂直埋深80110m,侧向最小水平埋深90m,洞周围岩为新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水较发育,属类围岩,成洞条件较好,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌,桩号引26852736m段管道垂直埋深3580m,侧向最小水平埋深40m,洞周围岩为微风化新鲜结晶灰岩,厚层状结构,厚度大于三倍管径,预测地下水较发育,属类围岩,具备成洞条件,但洞顶围岩中构造裂隙与层面裂隙相互组合易形成不稳定楔形体,产生掉块,施工时及时支护和衬砌；桩号引2736-2+780m段洞周围岩为强风化弱风化结晶灰岩,厚层状结构,预测地下水较发育,属15、类围岩,能成洞,施工时及时支护和衬砌.建议对管底进行接触灌浆处理.1.2 施工特点、难点分析及对策1.2.1 工程施工特点及难点分析(1)引水隧洞、调压室和压力管道洞挖类型多,涉及到平洞、斜井、竖井,开挖断面大小不一,最大断面、最大高度为调压井,井身开挖高度达到38m,施工设备选型和施工安全防护难度大.(2)调压室、引水隧洞和压力管道洞挖,洞内施工工序多,施工干扰大.(3)本标段压力管道斜井分上、下两部分,其中上斜井长约107m,高差105m,与水平面夹角为55；下斜井长约101m,高差96m,两斜井长度较大,钻机施工和溜渣难度较大.1.2.2 主要对策措施针对以上难点和重点,根据我公司的施工16、管理水平和以往类似工程的施工经验,拟采取以下措施.1.2.2.1 在施工组织和管理上做到：(1)充分认识本标工程施工的特点和难点,严格按标书要求的施工程序、技术要求组织施工.(2)选用责任心强、施工经验丰富的施工管理人员和施工队伍,配备足够的与本工程特点相匹配的施工机械.(3)根据不同的地质条件和工程特性,有针对性地采取不同的施工方法,严格按“新奥法”施工.(4)根据各洞室的进度要求和相互关系,制定科学合理的施工程序和严密的网络计划,精心组织、精心施工,确保工程按期完工.1.2.2.2 在具体施工上有针对性的采取以下相关措施：(1)本着经济合理、满足施工要求的原则,分3个区域组织施工.2#地质17、勘探洞、压力管道中平洞施工支洞、调压井交通洞作为施工通道.其中2#地质勘探洞主要用于本标段引水隧洞施工、压力管道上平段、调压井等部位施工作业,调压室交通洞用于调压井施工,压力管道中平洞施工支洞用于压力管道中平洞、压力管道上、下斜洞施工,压力管道下平洞从下游向上游施工.(2)因地制宜,不同的施工部位采取不同的施工方法和施工工艺,引水隧洞、压力管道平洞采用ZL40装载机装渣,8t自卸车出渣；调压井、压力管道斜段开挖采用先用LM-200反井钻机开挖导洞,再扩挖井身,导洞溜渣；钻孔设备采用自制平台车配手风钻,支护造孔采用手风钻造孔.(3)围绕调压井、压力管道斜井和引水隧洞为开挖施工重点,结合所选取设备18、及施工方法,组织“平面多工序,立体多层次”的施工局面,尽量减少相邻洞室开挖对其施工的干扰.(4)合理应用光面爆破、预裂爆破技术,确保开挖轮廓,减少爆破震动对围岩及相邻建筑物的影响,加强爆破渣料的粒径控制,提高竖井及斜井的溜渣通过性.(5)在洞与洞、洞与井等交叉部位提前做好超前支护,在交叉口二倍洞径的洞段范围内采用浅孔、多循环、短进尺、弱爆破的开挖方式；在开挖后的边墙上开洞口则采取超前锚杆、小导洞浅孔多循环爆破、浅孔密孔小药量扩挖跟进等措施,同时加强监测,做好支护工作.(6)处理好开挖和支护的关系,确保施工安全.(7)开挖阶段以组织好关键项目和次要项目施工的平行交叉作业为原则,搞好施工协调,处理19、好混凝土浇筑与压力钢管安装、堵头施工和灌浆施工之间的关系问题.(8)采取大功率的轴流风机通风,根据各施工部位要求选用不同型号的通风设备,施工中优先安排竖井导井、斜井导井等部位的施工,并充分利用已贯通竖井导井及洞室,以便形成自然通风通道,改善洞室通风条件.同时洞内施工设备选型尽量采用电动设备.(9)对断层带、软岩层等不良地质洞段的施工,严格按“新奥法”施工,采取“超前预测、超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤量测”的工艺措施,确保围岩稳定.(10)采用先进的光电测量仪器,建立三级测量复核系统,确保施工精度和质量.(11)规范布置洞内的供水、供电、排水、供风及通风管线,做到标准统一20、,整齐美观,文明规范.1.3 施工布置(1)引水隧洞根据本工程特点、工期要求,引水隧洞只有一个工作面展开施工.引水隧洞开挖渣料经2#地质勘探洞至上调压井道路运输至弃渣场.(2)调压室调压室利用调压室交通洞、进入工作面,首先利用调压井交通洞开挖调压室穹顶、开挖渣料经调压井交通洞运往渣场.调压井采用反井钻机开挖竖井导井,最后扩挖成型,利用导井溜渣,开挖渣料经2#地质勘探洞运往渣场.(3)压力管道压力管道上平段,由2#地质勘探洞进入工作面,利用1#施工支洞运往渣场.压力管道中平段、上斜段由压力管道中平段施工支洞进入工作面,利用4#地质勘探洞出渣至弃渣场.压力管道下斜段从下游往上游施工,下平洞施工完成21、后再进行下斜洞的施施工.施工通道利用明挖形成的道路,施工道路布置详见附图LLS-CIII-T-03-01.根据施工部位不同分别设置施工供风点,洞挖工程设置4个供风站,分别为1#、2#、3#、4#供风站,供风站具体位置详见附图LLS-CIII-T-03-01施工总平面布置图.(1)1#供风站1#供风站设置在2#地质勘探洞洞口,采用4台20m150mm钢管,支管采用100mm钢管,主要为引水隧洞、调压井及压力管道上平段供风.(2)2#供风站2#供风站设置在4#地质勘探洞(压力管道中平洞施工支洞),采用4台20m/min电动空压机,供风能力80m100mm钢管.(3)3#供风站3#供风站设置在压力管22、道洞出口,采用2台20m/min电动空压机,供风能力40m100mm钢管.(4)4#供风站4#供风站设在调压井交通洞兼通风洞洞口,采用2台20m/min电动空压机,供风能力40m100mm钢管,该供风站主要为调压井洞室开挖供风.1.3.3施工供电、供水根据需要从总布置中的供电、供水系统引用.施工排水分洞外排水和洞内排水.首先完善洞外排水系统,沿洞脸开挖边坡开口线外35m开挖并砌筑一条截水沟,拦截地表水,以防地表水冲刷洞顶永久边坡,并防止地表水流入洞内.在洞口两侧边坡坡脚修筑两条排水沟,与洞内排水沟相通,将洞内积水排出.洞内排水主要是施工用水和开挖时地下渗水,施工支洞布置时已考虑纵坡,施工支洞一23、侧设置排水沟,让洞内积水尽量自流排出洞外,同时,各洞室在开挖过程中,根据情况将每隔100150m在底板上开挖一个小型集水井,设2.2kW的潜水泵抽排积水至自流排水沟流出洞外,施工中派专人负责洞内外疏通排水沟,保证排水通畅.引水隧洞及调压井通风在2#地质勘探洞口设置一台37kw轴流式通风机,每约500m设接力通风机,压入式通风,确保隧洞内通风良好,接600mm柔性风筒向掘进工作面通风排烟和除尘.压力钢管中平洞施工支洞(4#地质勘探洞)洞口设置一台37kw轴流式通风机,接600mm柔性风筒向掘进工作面通风排烟和除尘.压力钢管下平洞洞口设置一台37kw轴流式通风机,接600mm柔性风筒向掘进工作面通24、风排烟和除尘.1.(1)本标弃渣场位于业主指定渣场,根据现场勘踏,渣场位于厂房区河滩位置,运距约为2.5km.(2)渣场应按要求做好渣场的运行、堆存、护坡、维护和管理,并按监理人的要求有序堆渣.(3)弃渣场配备1台TY220推土机辅助弃渣.1.4 施工程序本标地下洞室开挖工程包括水电站引水隧洞、调压室和压力管道.开挖施工程序见图1.调压井导井开挖竖井扩挖及支护引水隧洞开挖与支护压力管道上平段开挖与支护调压室下部引水隧洞开挖与支护压力管道上斜井开挖压力管道中平段开挖与支护4#地质勘探洞支护压力管道下斜井开挖2#地质勘探洞支护调压室交通洞支护压力管道下平段开挖及支护调压井穹顶开挖与支护1.5 开挖25、超前勘探与临时支护(1)为查清地下洞室中尚未开挖岩体的地质情况,及时研究选定掌子面后的开挖断面尺寸和支护措施,在监理人指定或批准的掌子面钻设勘探孔.(2)地下洞室超前勘探孔的最小长度宜为15m,最长宜为30m,孔径不宜小于54mm；勘探孔的位置、方向、长度和数量报监理人批准.(3)完成超前勘探后,立即通知监理人查看钻孔岩芯及钻进记录,并及时将超前勘探资料提交监理人.临时支护型式为：通过III类围岩一般为顶拱范围以10cm厚C20砼素喷支护,通过类围岩一般为边顶拱范围进行挂网锚喷并视情况确定是否采用钢支撑进行支护,采用8钢筋15cm15cm网格钢筋网,喷护10cm厚C20砼并在顶拱范围以锚杆支护26、,锚杆为28,间排距1.5m,L=；通过V类围岩一般为在边顶拱范围进行挂网锚喷并用钢支撑进行支护,采用8钢筋15cm15cm网格的钢筋网,喷护15cm厚C20砼,锚杆为28,间排距1.5m,L=4.5m,钢支撑采用I14工字钢加工成拱形,间距50cm,并以10010角钢连接,角钢间距0.7m.临时支护型式及相关参数应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.针对较破碎的V类围岩,成洞条件相对较差,在开挖时,应加强观测和支护.在开挖前,先钻勘探孔探明前方地质情况,勘探孔布于开挖断面中央,施工时可作为掏槽中空孔.钻爆前进行超前管棚施工,防止爆破后工作面的垮塌,小管棚棚采用42钢管,单根小管27、棚长36m、小管棚向外倾斜角度1015,间距3040cm,伸入围岩部分沿径向开小孔以便注浆,小管棚施工采用气腿钻先钻孔,然后用气腿钻钻机配气锤冲击打入,小管棚施工完成后,通过打入的花管向开挖线外的围岩注浆,以形成较完整的围岩承重拱.开挖方法应尽量直接采用机械或人工挖除,局部需爆破的地方应减小爆破强度.开挖时的临时支护应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.钢支撑施工：软弱围岩地段、断层破碎带地段拟采用钢支撑支护.钢支撑在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位系筋焊接.钢支撑间设纵向100100角钢连接,钢支撑间以喷混凝土填平.钢支撑拱脚必须安放在牢固的基础上,架立28、时垂直隧洞中线.当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块,用喷混凝土喷填.钢支撑加工a.钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型.b.钢支撑加工后进行试拼,允许误差.沿隧洞周边轮廓误差不大于3cm.钢支撑由顶拱,侧拱各单元钢构件拼装而成.各单元用螺栓连接.螺栓孔眼中心间误差不超过0.5cm.c.钢支撑平放时,平面翘曲不大于2cm.钢支撑架设工艺a.为保证钢支撑置于稳固的地基上,施工中在钢支撑基脚部位预留0.15原地基；架立钢支撑时挖槽就位,软弱地段在钢支撑基脚处设槽钢以增加基底承载力.b.钢支撑平面垂直于隧洞中线,其倾斜不大于2.钢支撑的任何部位偏离垂面不大于5cm.c.为保证钢支撑位置安29、设准确,隧洞开挖时在钢支撑的各连接板处预留钢支撑连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢支撑槽钢凹槽.初喷混凝土时,在凹槽处打入木楔,为架设钢支撑留出连接板(或槽钢)位置.d.钢支撑按设计位置安设,在安设过程中当钢支撑和初喷层之间有较大间隙设骑马垫块,钢支撑与围岩(或垫块)接触间距不大于50mm.22cm的纵向连接钢筋,并按环向间距设置.f.为使钢支撑准确定位,钢支撑安设前均需预先安设定位系筋.系筋一端与钢支撑焊接在一起,另一端锚入围岩中0.51m并用砂浆锚固,当钢支撑架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位.g.钢支撑架立后尽快喷混凝土作业,并将钢支撑全部覆盖,使钢支撑与喷混凝土共同受力,喷射混凝土30、分层进行,每层厚度56cm左右,先从拱脚或墙处向上喷射,以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳.1.6 开挖超前勘探与临时支护1.6.1 开挖超前勘探(1)为查清地下洞室中尚未开挖岩体的地质情况,及时研究选定掌子面后的开挖断面尺寸和支护措施,在监理人指定或批准的掌子面钻设勘探孔.(2)地下洞室超前勘探孔的最小长度宜为15m,最长宜为30m,孔径不宜小于54mm；勘探孔的位置、方向、长度和数量报监理人批准.(3)完成超前勘探后,立即通知监理人查看钻孔岩芯及钻进记录,并及时将超前勘探资料提交监理人.1.6.2 临时支护临时支护型式为：通过III类围岩一般为顶拱范围以31、510cm厚C20砼素喷支护,通过类围岩一般为边顶拱范围进行挂网锚喷,采用8钢筋15cm15cm网格钢筋网,喷护10cm厚C20砼并在顶拱范围以锚杆支护,锚杆为20,间排距2.0m,L=；通过V类围岩一般为在边顶拱范围进行挂网锚喷并视情况确定是否采用钢支撑进行支护,采用8钢筋20cm20cm网格的钢筋网,喷护10cm厚C20砼,锚杆为22,间排距1.5m,L=3.0m,钢支撑采用I12工字钢加工成拱形,间距60cm100cm,并以25钢筋连接,钢筋间距钢50cm80cm.格栅拱架采用钢筋加工成拱形.临时支护型式及相关参数应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.1.6.3 特殊洞段开32、挖针对较破碎的V类围岩,成洞条件相对较差,在开挖时,应加强观测和支护.在开挖前,先钻勘探孔探明前方地质情况,勘探孔布于开挖断面中央,施工时可作为掏槽中空孔.钻爆前进行超前锚杆或管棚施工,防止爆破后工作面的垮塌,锚杆为22,向外倾斜角度1015、间距2030cm,L=3.0m,施工方法为先采用气腿钻钻孔,然后再注浆并打入锚杆；管棚采用40或89钢管,单根长小管棚35m、大管棚1020m,管棚向外倾斜角度515 间距小管棚3040cm、大管棚90110cm,伸入围岩部分沿径向开小孔以便注浆,管棚施工采用气腿钻先钻孔,然后用气腿钻钻机配气锤冲击打入,管棚施工完成后,通过打入的花管向开挖线外的围岩注浆33、,以形成较完整的围岩承重拱.开挖方法应尽量直接采用机械或人工挖除,局部需爆破的地方应减小爆破强度.支护应及时跟进,如有必要,首先采用间距60cm100cm15cm15cm网格的钢筋网,喷护10cm厚C20砼并以锚杆支护,锚杆为22,间排距1.5m,L=3.0m,如临时支护后变形仍较大时,永久支护应随后跟进.开挖时的临时支护应根据开挖实际情况和观测结果进行调整,确保开挖安全.钢支撑施工：软弱围岩地段、断层破碎带地段拟采用钢支撑支护.钢支撑在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位系筋焊接.钢支撑间设纵向连接筋,钢支撑间以喷混凝土填平.钢支撑拱脚必须安放在牢固的基础上,架立时垂直隧34、洞中线.当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块,用喷混凝土喷填.钢支撑加工a. 钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型.b. 钢支撑加工后进行试拼,允许误差. 沿隧洞周边轮廓误差不大于3cm.钢支撑由顶拱,侧拱各单元钢构件拼装而成.各单元用螺栓连接.螺栓孔眼中心间误差不超过0.5cm.c. 钢支撑平放时,平面翘曲不大于2cm.钢支撑架设工艺a.为保证钢支撑置于稳固的地基上,施工中在钢支撑基脚部位预留0.150.2m原地基；架立钢支撑时挖槽就位,软弱地段在钢支撑基脚处设槽钢以增加基底承载力.b.钢支撑平面垂直于隧洞中线,其倾斜不大于2.钢支撑的任何部位偏离垂面不大于5cm.c.为保证钢支35、撑位置安设准确,隧洞开挖时在钢支撑的各连接板处预留钢支撑连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢支撑槽钢凹槽.初喷混凝土时,在凹槽处打入木楔,为架设钢支撑留出连接板(或槽钢)位置.d.钢支撑按设计位置安设,在安设过程中当钢支撑和初喷层之间有较大间隙设骑马垫块,钢支撑与围岩(或垫块)接触间距不大于50mm.22cm的纵向连接钢筋,并按环向间距设置.f.为使钢支撑准确定位,钢支撑安设前均需预先安设定位系筋.系筋一端与钢支撑焊接在一起,另一端锚入围岩中0.51m并用砂浆锚固,当钢支撑架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位.g.钢支撑架立后尽快喷混凝土作业,并将钢支撑全部覆盖,使钢支撑与喷混凝土共同受力,喷36、射混凝土分层进行,每层厚度56cm左右,先从拱脚或墙处向上喷射,以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳.1.7 洞(井)挖施工工艺及方法1.7.1 施工工艺流程(1)平洞开挖工艺程序引水隧洞、调压室和压力管道平段的平洞开挖,围岩以、IV类为主,采用钻爆法全断面开挖.平洞开挖工艺程序图见图2.图2 水平洞段开挖施工工艺流程图爆破通风安全处理装药连线测量布孔钻 孔出 渣清 底下一循环施工支护（如有）地质素描(2)调压室井筒和压力管道斜井开挖工艺程序调压室井筒和压力管道斜井开挖采用先导井再扩挖的方式开挖.调压室井筒、压力管道斜井利用反井钻机开挖先导井,然后自上而下扩挖37、至设计断面.压力管道斜段、调压室井筒导井开挖工艺程序图见图3,调压室竖井和压力管道斜井扩挖工艺程序图见图4.基础浇筑自下而上扩孔先导孔施工反井钻机进场安装 图3 调压（斜）井导井开挖工艺程序图喷锚、支护井底出渣导井溜渣人工撬挖安全处理通风排烟装药爆破自上而下钻孔测量放样图4 竖（斜）井扩挖工艺程序图1.7.2 主要施工方法说明1.7.2.1 引水隧洞开挖施工方法根据相关地质资料,隧洞各段围岩类别不同,因此相应的钻爆参数亦不尽相同.对于、类围岩,单循环进尺控制在2.02.5m,爆破孔选用32mm乳化炸药,单位炸药消耗量控制在1.41.6Kg/m,周边孔采用光面爆破,孔距0.450.5m,使用2538、mm乳化炸药卷,线装药密度控制在150200g/m.对于局部断层和破碎带的类围岩,拟采取短进尺、小药量、多循环的施工方法进行,单循环进尺控制在0.51m.用钢管搭设施工作业平台,采用气腿钻造孔.每个作业面配置6-8台YT-28型气腿钻和一个自制凿岩台车.钻孔时,钻孔孔位严格按照测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定,同时根据工作面的凹凸情况,控制钻孔孔深,以保证钻孔的孔底均落在钻爆图所规定的平面上.装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行,采用非电雷管起爆.装渣采用ZL40装载机装车,8t自卸汽车运输渣场.1.7.2.2 调压室工程开挖施工方法调压室导井开挖利用反井钻机开挖,采用LM39、-200反井钻施工,待反井钻机安装完成,先施工216mm导向孔,贯通后由竖井底部向顶部打直径的导井作为溜渣通道,导井完成后由竖井底部向上进行扩挖,扩挖至2.5m,最后自上而下扩挖至设计断面.调压井穹顶(顶拱层)开挖：30m左右时,反向开挖.顶拱层喷锚支护：初喷混凝土和锚杆施工紧跟开挖作业面,复喷混凝土在顶拱层开挖完成后集中进行.锚杆采用锚杆台车钻孔,注浆采用2SNS砂浆泵,人工利用液压平台安装锚杆；喷射混凝土采用TK-961湿喷机,喷射混凝土料由拌和站集中拌制,3m混凝土搅拌车运输.顶拱层开挖流程见图5.图5 调压室顶拱层开挖施工流程图爆破通风安全处理装药连线测量布孔钻 孔出渣下一循环施工初喷40、混凝土及锚杆施工调压井穹顶、下部压力钢管开挖完成后,开始调压井井筒导井开挖.导井采用反井钻机开挖中导井.中导井开挖完成后开始调压井井筒扩挖,第一次扩挖由竖井底部向上进行扩挖,扩挖至2.5m,第二次扩挖采用自上而下的方式全断面分层扩挖,用手风钻钻孔,非电雷管引爆.分层开挖高度控制在22.5m1.0m,炸药单耗控制在0.80.9kg/m,周边孔采用光面爆破,孔距0.450.5m线装药密度150-200g/m,对个别较大块石采取二次解炮,以保证顺利溜入井底.炮渣由人工向导井扒抛而溜至调压室井筒井底,石渣堆积最高高度不能超过调压井底部平洞高度.出渣由ZL40装载机装8t自卸汽车运至渣场.每开挖循环后根41、据地质情况及时进行井壁的支护工作.为防止井筒变形,施工中采用型钢桁架临时支撑,每二十米设置一到两排型钢桁架支撑,共计设置型钢桁架支撑六个.待混凝土浇筑时可以作为作业平台,同时随混凝土上升逐排拆除.除扒渣时间外,导井孔口应用钢蓖子保护罩盖住,防止操作人员掉入导井内.井筒上口用槽钢设置安全和工作平台,外侧加安全护栏和警示牌,并配置专职安全人员现场巡视,以防外物坠入井内.1.7.2.3 压力管道开挖施工方法(1)压力管道平段开挖施工方法压力管道包括上、中、下平洞,开挖断面为4的马蹄形断面. 钻爆参数采用钻爆法全断面一次成型的方法开挖,对于类围岩,单循环进尺控制在2.02.5m,爆破孔选用32mm乳化42、炸药,单位炸药消耗量控制在1.41.6Kg/m,周边孔采用光面爆破,孔距0.40.5m,使用25mm类围岩,拟采取短进尺、小药量、多循环的施工方法进行,单循环进尺控制在1.01.5m. 钻爆施工根据开挖断面尺寸,采用气腿钻造孔.每个作业面配置46台YT-28型气腿钻和一个自制简易钻孔平台.钻孔时,钻孔孔位严格按照测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定,同时根据工作面的凹凸情况,控制钻孔孔深,以保证钻孔的孔底,均落在钻爆图所规定的平面上.装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行,采用非电雷管起爆. 安全处理每循环爆破作业完成通风排烟达一段时间后,出渣作业前先由专职安全人员和排险工进入掌43、子面,对掌子面附近围岩“敲帮问顶”,撬除松动、危险的块石,必要时对个别块体用随机锚杆锁定. 开挖出渣运输开挖石渣采用ZL40装载机装车,8t自卸汽车运至渣场.由于压力管道洞径较小,出渣较困难,为保证出渣的正常运输,在压力管道洞内每隔200m设置一个错车道,每隔200m设置一个回转车道,供洞内出渣运输. (2)压力管道斜井开挖施工方法 先导井施工压力管道平洞及弯段开挖支护完成后,扩挖上弯段反井钻机机座部位和下弯段溜渣井集渣部位.压力管道斜井导井采用反井钻施工,待反井钻机安装完成,先施工216mm导向孔,贯通后由斜井底部向顶部打直径的导井作为溜渣通道,后由斜井顶部向下进行二次扩挖.开挖采取全断面开44、挖,周边光面爆破,钻孔采用手风钻,大部分爆渣经溜渣井落入下平洞,少量爆渣采用人工清渣将爆渣扒至斜井底部集料,再由ZL-40侧卸装载机装渣配8t自卸车运输至渣场.LM-200反井钻机钻孔偏斜率1%,在斜井上部作好混凝土基础加以固定,并随时检查,保证钻孔精确度. 斜井扩挖斜井先导井形成后扩挖斜井,斜井扩挖自上而下分层开挖.采用手风钻钻孔,非电雷管引爆,周边光面爆破,分层开挖高度控制在2.02.5m1.0m,炸药单耗控制在0.70.9kg/m,周边孔采用光面爆破,孔距0.450.5m线装药密度150200g/m,对个别较大块石采取二次解炮,以保证顺利溜入井底.爆渣由人工向导井扒抛溜至井底,采用ZL-45、40装载机装车,8t自卸汽车经下平段或中平洞施工支洞运至业主指定的渣场.每开挖一循环后及时安排井壁锚喷支护作业.除扒渣时间外,导井孔口应用钢蓖子保护罩盖住,防止操作人员掉入导井内.井口用槽钢设置安全和装料平台,外侧加安全护栏和警示牌,并配置专职安全人员现场巡视,以防外物坠入斜井内.钻爆施工：根据开挖断面尺寸,拟采用气腿钻造孔.作业面配置23台YT-28型气腿钻和23名操作人员,钻孔时,钻孔孔位严格按照测量定出的中线、腰线及开挖轮廓线确定,同时根据工作面的凹凸情况,控制钻孔孔深,以保证钻孔的孔底,均落在钻爆图所规定的平面上.装药爆破由合格的、有经验的炮工严格按爆破设计参数进行,采用非电雷管起爆.46、安全处理：每循环爆破作业完成通风排烟达一段时间后,出渣作业前先由专职安全人员和排险工进入掌子面,对掌子面附近围岩“敲帮问顶”,撬除松动、危险的块石.1.8 爆破设计本项目地下洞室开挖包括水电站的引水隧洞、调压室、压力管道,引水隧洞平洞为马蹄形断面,调压井井筒为圆形断面,爆破孔选用32mm乳化炸药,周边孔光面爆破孔选用25mm乳化炸药卷.1.9 不良地质洞段施工措施针对本工程地质特性,拟采取以下施工措施：(1)结合本工程地下洞室开挖断面特点,在结构面等软弱破碎带采用多循环、短进尺、弱爆破的施工方法施工.(2)及时支护,洞挖基本成形后,锚杆、喷砼等支护手段及时跟上.(3)在软弱带较长的洞室段,采用47、钢支撑和管棚等支护手段.(4)在地下水较丰富的洞室地段,加强排水孔施工,确保排水畅通.(5)加强围岩监测,及时反馈围岩变形资料.1.10 施工进度计划(1)引水隧洞本标段引水隧洞长约600m,一个作业面掘进.施工时间安排在2010年11月21日至2011年11月5日,历时11.5个月.(2)调压井工程调压井平洞开挖2010年12月26日至2011年2月8日,历时1.5个月.调压井穹顶石方开挖安排在2011年1月5日至2011年2月18日,历时1.5个月.调压井导井施工时间安排在2011年4月10日至2011年5月10日,历时1个月.调压井扩挖施工时间安排在2011年5月10日至2011年6月348、0日,历时2个月.(3)压力管道工程压力管道由上、中、下平段和斜段组成,开挖断面为D=5.2m,由2#地质勘探洞、中平洞施工支洞、下平洞三条施工通道,施工时间安排：上平段在2010年12月26日至2011年1月19日；中平段在2010年12月26日至2011年1月24日,下平段在2011年2月4日至2011年3月20日；上斜井导井开挖在2011年1月25日至2011年4月24日,上斜段在2011年4月25日至2011年8月22日；下斜井导井开挖在2011年4月25日至2011年7月23日,下斜段在2011年7月24日至2011年10月31日.隧洞开挖平均强度均安排在100120m之间,不良地质49、段计划进尺约6080m,强度适中,加强施工管理完全可以满足进度要求.1.11 主要施工设备配置计划主要施工设备配置见表2.表2 主要施工机械设备配置表序号设备名称型号或规格单位数量制造厂名1液压反铲CAT320B台2美国卡特2装载机ZL-40台4徐工3电动空压机20m/min台11广西4移动空压机9m/min台2广西5反井钻机LM-200台16气腿钻YT-28台50天水风动工具厂7手风钻Y-25台10天水风动工具厂8移动作业平台车自制台29自卸汽车8t台8湖北十堰10混凝土湿喷机TK-961台2成都岩锋11轴流通风机37kw台4陕西12砂浆泵2SNS台4中南冶金13注浆机MZ-1台4长沙探矿厂50、14测距仪Leica DI2002套2瑞士15全站仪Leica TCR1102套2瑞士16水准仪Leica NA2套2瑞士17井径测斜仪KXP套1上海1.12 质量安全保证措施1.12.1 质量保证措施(1)施工坚持质量“三检制”,通过层层质量把关,避免发生不符合质量和技术要求的施工次品,对已经发生的应立即采取补救措施.(2)建立地面、地下统一的平面坐标和高程测量控制系统,并在施工过程中经常检查和复核放样情况.(3)采用光面爆破技术,洞壁要求平整,不允许欠挖,严格控制超挖.(4)洞轴线定线偏差不得超过10cm,轴线或纵坡的累计误差不超过20mm/12m.(5)建基面在开挖出后,必须使用压力风冲51、洗,并经监理工程师等检查验收合格后,才能进入下一道施工工序.(6)锚杆开孔偏差应小于10cm,钻孔偏差角不大于2,孔深不得小于设计深度.(7)锚杆施工宜采用“先注浆后插杆”的方法,锚杆插入长度应大于设计长度的95%,端部不得露出混凝土层表面.1.12.2 安全保证措施(1)开挖爆破作业必须严格执行爆破安全规程有关规定.(2)对各洞口开挖区域附近山上的松动危岩,在施工前进行人工清理、撬落,以免受开挖震动影响滚落伤人.(3)对爆破所用的火工材料的运输、贮存和加工等,应严格按照有关爆破安全规程执行.(4)在成孔钻进过程中,作业人员必须戴好口罩、手套、安全帽等个人安全防护用品.(5)钻孔作业面采用湿式52、钻孔,以降低钻孔工作面粉尘浓度.(6)每班人员在进入竖井作业前,必须由专职人员做好“敲帮问顶”工作,清除井壁松动块石,检查支护的稳固情况.(7)洞内必须使用机械通风,保持洞(井)内通风良好,防止炮烟中毒和改善作业环境.(8)钻孔作业和炮孔内火工材料的装填严禁交叉作业.(9)在炮孔内火工材料的装填作业时,严禁吸烟和其它动火行为.(10)装药时严禁使用铁器,且不得用炮棍挤压碰击,以免触发雷管引起爆炸.(11)炮孔内火工材料的装填及起爆由专门爆破人员进行,无关人员严禁操作.(12)洞脸明挖阶段应严格按规程设置警戒范围,设专人负责指挥,警戒信号明确易辨,待装药堵塞完毕,人员撤离爆破现场并检查无误后,方53、准按规定发出信号,方准开炮；洞挖应在洞口设置防护棚,防止飞石伤人.(13)洞内照明如使用系统电照明时,宜采用不超过36V的低压照明,并保证绝缘良好,洞内掘进面起爆系统采用电起爆时,爆破作业期间,必须切断洞内照面,改用电瓶灯或手电筒照明.(14)洞内爆破后应及时对工作面通风,待炮眼散尽并不少于15分钟,方允许爆破人员入洞,作业面经专职爆破人员检查确无瞎炮,方可进行后继作业,如发现瞎炮应及时按有关规定处理.(15)相向开挖的两个工作面相距30m放炮时,双方人员均需撤离工作面；相距15m时,地质测量人员应事先下达通知,停止一方施工,单向掘进贯通.(16)间距小于20m的两条平行巷道中的一条巷道工作面54、进行爆破作业时,必须通知相邻工作面的人员撤至安全地点.(17)洞内初期支护需紧随掘进作业面进行,需采用喷锚网支护及钢支撑支护,支护应有足够的强度,钢支撑间距不宜过大,并用锚杆锁定,钢支撑必须顶至洞壁围岩或通过背板与围岩塞紧.(18)调压竖井(斜井)贯通及竖井扩挖期间,其下的水平洞内必须停止洞内作业,且必须在各进洞口设置警戒和禁止通行标识.(19)竖井下人员作业,井口必须有专职人员监护,同时井上井下要采用对讲机或电铃等方式联系,并保证联系信号畅通.(20)井口提升设备必须由经过培训的专职人员操作,严禁其他人员违章操作.(21)施工人员在扩挖掌子面作业时,必须利用井壁锚杆系好安全带和安全绳.(22)除了出渣时间外,导井必须盖上井盖,防止发生坠落事故,上部扩挖后的井口必须有安全护栏和醒目的安全警示标志.(23)整个洞挖施工过程中,每班都应有安全员在施工现场,发现不安全征兆,及时通知施工人员撤离危险区,并及时上报,待险情排除后,方可继续施工.(24)从事高空作业人员必须穿防滑鞋、系挂安全带等,做好个人安全防护.(25)洞内发生掉块、垮塌、涌水等现象时,不可盲目施工,应及时上报并采取相应措施处理.