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1、施工支洞开挖方案一、概述1、布置概述深圳抽水蓄能电站水道及厂房系统土建工程HI段共设置3条施工支洞,分别 为3#施工支洞、4#施工支洞与尾闸运输洞。本标段施工支洞平面布置见附图 9.1-01,施工支洞布置分别如下:(1)、3施工支洞前段3#施工支洞在交通洞左侧分岔,是联系厂房系统及尾水系统其他施工支洞的 干线通道,支洞前段长度为33Onb最大坡度为6. 616%,断面为城门洞型,开挖断 面尺寸(宽X高)为7. 7m6. 8mo 3#施工支洞前段底板进行路面混凝土施工,与 交通洞交叉处30m范围内边墙及顶拱衬砌混凝土。、4*施工支洞4#施工支洞在3#施工支洞右侧分岔,转弯后与尾水隧洞的上游端相连
2、接,通 过扩挖后的3#尾水支管,进入厂房第Vl层施工,4#施工支洞同时也是尾水岔支管、 尾水隧洞、尾水调压井与尾水闸门室的施工通道。支洞长度为315.87Inh最大坡 度为6. 098临 断面为城门洞型,断面尺寸(宽X高)为7.7mX6.8m.开挖支护完 成后进行路面混凝土施工。待本标段在完成主体工程后,进行4=施工支洞部分洞 段的衬砌混凝土及封堵混凝土施工。(3)、尾闸运输洞尾闸运输洞为尾水闸门室与4#施工支洞之间的连接通道,连接尾水闸门室东 侧端墙处的底板高程为-6. 5m,连接4#施工支洞处的底板高程为-4. 72m,平均纵坡 1.6%,洞长UL 13m、净宽6. 7m,净高6. 8m,
3、城门洞型。底板衬砌混凝土路面。4、施工支洞特征情况本标段施工支洞特性见下表。表9.1-1施工支洞特性表支洞名称断面型式断面 净尺寸 (宽X高In)支洞 氏度 (In)最大 纵坡 (%)起止高程 (m)施工项目施工范围3施工支洞 前段城门洞型7. 7X6.83306.61623. 220/3. 000开挖支护 及混凝土 工程4#施工支洞、 尾水隧洞等支洞名称断面型式断面 净尺寸 (宽X高m)支洞 长度 (m)最大 纵坡 (%)起止高程 (m)施工项目施工范围4”施工支洞城门洞型7. 7X6.8315.8716. 0985. 54 /-13. 7开挖支 护、混凝 土及灌浆 工程尾闸运输洞、 尾水隧
4、洞等尾闸运输洞城门洞型6. 7X6.8111. 130. 427-4. 72/-6. 5开挖支护 及混凝土 工程尾水闸门室9.1. 2地质概述通过阅读招标文件知,3#施工支洞前段围岩类别以III类为主,局部为山 类。有三条断层与3#施工支洞前段相交,分别为f320N5560WNEN70, f320N55 60WNEZ70, f324 N5055W/NEN7580。4#施工支洞围岩以I II类为主,局部 为In类。有五条断层与4#施工支洞相交,分别为f324N5055W/NEN7580, f337N7580WNEN75, f341N7580WNEN70, f341N70-75WNEZ80, f3
5、44EWN Z85o3#施工支洞前段、4#施工支洞与尾闸运输洞岩性为角闪石黑云母花岗岩,岩 体结构以整体一块状为主,围岩类别要紧以I 类为主,局部为HI类。1.1 . 3要紧工程量概述要紧工程量见下表。表 9.1-2要紧工程量表编号项目名称及内容单位工程量备 注3#施工支洞前段1石方洞挖m316190/2喷射C20舱m3443厚 50mm3喷射C20磅m345厚 80mm4锚杆20, L=2. 5m根138外露80mm5钢筋网t2. 55/6路面碎C25m3475厚 200mm7衬砌碎C25m3433含超挖20cm8衬砌他钢筋t34.6/二4#施工支洞1石方洞挖m315524/2喷射C20舱m
6、326厚 50mm3喷射C20碎m3443厚 80mm4锚杆 20, L=2. 5m根221外露80un5钢筋网t0. 34厚 200mm6锚杆20, L=3. Om根100外露150mm7喷C25碎m350厚 Ioomm8衬砌睑C25m3525W10F50 外掺 MgO9堵头碎C25m3411WlOF50外掺MgO,温控10碎C25m39/11衬砌钢筋t7/12PI填灌浆M2278P=0. 5MPa13灌浆钻孔m271孔径38mm,孔深3. Om14固结灌浆m191入岩 3. 8m, P=2. OMPa15固结灌浆m79入岩 5. 0m, P=2. OMPa16帷幕灌浆钻孔m232孔径50m
7、m,孔深8. Om17帷幕灌浆m232入岩 8. 0m, P=2. OMPa18接触灌浆M2209P=0.5MPa19止水铜片m61h=1.2mm, b=600mm20回填CIo碎m319/三尾闸运输洞1石方洞挖m34791/2锚杆 20, L=2. 5m根99外露IOOmni3喷射C20碎m3163厚 50mm4钢筋t1/5回填混凝土 C25m35地质原因塌方引起的回填6底板混凝土 C25m3138抗渗W2,抗冻F50,二级1.2 施工支洞作用及辅助规划设计根据招标文件提供的条件、类似工程经验及本工程的特点,确定本标施工支 洞的作用及辅助规划设计如下。9. 2.1施工支洞作用1、施工支洞是为
8、满足尾水系统与尾水闸门室的施工要求,在形成尾水系统与 尾水闸门室施工的相对独立性的同时有机联系各个系统,为各要紧洞室平行作业 制造条件,实现多工作面连续施工;2、施工支洞有利于本标通风系统的设置,有效解决地下洞室的通风散烟,确 保施工人员的身心健康,充分表达以人为本,构建与谐社会,并兼顾提高施工效 率,以满足施工进度的要求。10. 2. 2辅助规划设计1、在施工支洞内合理布置避车洞、变压器洞、排水沟、集水坑等辅助洞室, 满足施工要求。2、在各施工支洞间相交处、各施工支洞与尾水隧洞与交通洞相交处考虑合理 扩大开挖,保证交通顺畅,减少交通运输的安全隐患。9.3施工原则9. 3.1施工技术原则1、3
9、#施工支洞前段开口前先进行锁口支护,进口段1. 5倍洞径范围内短进尺、 弱爆破开挖,确保洞室开口处稳固;2、不良地质段开挖遵循“短进尺、弱爆破、强支护、快封闭、勤测量”的原 则进行;3、开挖过程中,要随时观察围岩类别、地质条件、节理裂隙、地下水渗漏等 情况,进行必要的监测,及时记录并整理,以备查。4、地下渗水、涌水等要紧使用引、排、堵结合的方案,将积水集中至低处, 由排水系统集中抽排至洞外;5、施工支洞施工在确保安全的前提下,要表达快速、及时形成的原则,以便 尽早形成主体工程施工的工作面;6、开挖过程中,要根据地质条件的变化及时调整爆破参数与支护形式,确保 施工安全与质量要求。7、施工支洞封堵
10、混凝土施工时,应充分考虑主体工程的施工;混凝土封堵施工应严格按温控措施进行,防止入仓混凝土温度过高,影响封堵混凝土质量。9.3.2施工重点、难点及计策1、施工重点、难点(1)施工支洞的风、水、电布置应兼顾尾水系统与尾闸运输洞的施工,为增 加施工进度,洞室开挖长度在IOOm以后的爆破烟尘与施工设备废气排放量制约施 工时间,特别是4=施工支洞与尾闸运输洞位置距离交通洞口较长,通风散烟是本 工程施工的重点与难点。(2)在各施工支洞间相交处、各施工支洞与尾水隧洞与交通洞交叉部位间应 力集中,围岩稳固及施工安全问题突出,应采取措施确保施工安全与围岩的稳固, 这也是本工程施工的重点与难点。(3)防止两条施
11、工支洞断层、裂隙及地下水等都对施工产生不利的影响。做 好洞内地下水引排与处理是本工程施工的重点与难点。(4)如何优化爆破参数,操纵爆破单响药量,特别是在不良地质洞段,操纵 爆破质点振动速度,确保围岩稳固、确保施工安全是本工程施工的重点与难点。(5)支护与开挖在不一致围岩中的施工方法操纵,是保证施工支洞安全,使 施工正常进行的关键,也是本工程施工的重点与难点。2、施工技术计策针对上述重点、难点,根据施工技术总体规划,施工中要紧采取下列计策:(1)严格按招标文件技术条款要求,合理设计在不一致围岩时的开挖方 案,施工生产由专人进行协调,确保洞室的整体稳固,减小围岩塑性变形。合理 安排开挖与支护,保证
12、各类围岩开挖后按要求得到及时支护,确保洞室的安全。(2)使用妥善的排烟措施。3,施工支洞前段、4#施工支洞与尾闸运输洞均使用压入式机械通风方法,改善 施工条件。(3)关于断层与结构面影响带、不良地质段,与经分析可能存在潜在的不稳 固块体与掉块,在开挖前采取超前支护,先导洞兼探洞开挖,后扩挖成形,开挖 完成后及时进行喷锚支护;对特殊(不可预见)的不稳固围岩,可根据设计及监 理的要求及时进行加强支护。(4)地下水防治措施地下水活动较严重地段,加强地质预报,使用截、堵、引、排的综合治理措 施。1)通常地下水压力下的地下水处理施工中使用超前排水的方法。一种方法为在地下水丰富区先开开挖导洞兼探 洞,使地
13、下水超前在导洞中排出,这样掌子面邻近的地下水就会迅速减少。另一 种方法是在掌子面上,沿洞轴线方向,使用水平大口径钻机(也可用地质钻)超 前造孔,使大部分地下水沿造孔集中排出,改善掌子面前后的恶劣环境。2)高地下水压力下的地下水处理关于通常排水方法无法满足要求的高地下水压力下的地下水,结合本工程特 点,根据地质超前预报成果,要紧采取超前注浆封堵的方法,争取在开挖前封闭 地下水通道。3)涌水时的安全措施在施工过程中应有专职的安全员对施工现场进行查看,一旦出现涌水情况应 及时撤离现场,关掉高压电源;并及时处理涌水后的现场。4)涌水处理预案超前预注浆处理地下水是建立在超前地质预报基础上的。但是,隧洞工
14、程地 质复杂多样,单靠目前的技术手段与方法,并不能对施工期所有地质情况做到精 确预报,特别是对施工影响最大的地下水的预报,尚没有一种完全可靠的预测手 段,因此,对超前探测未探知的涌水、涌泥等地质灾害性给予足够重视,应事先 准备好遭遇突发性涌水的施工预案。(5)在各施工支洞间相交处、各施工支洞与尾水隧洞与交通洞交叉部位开挖 时,采取合理的施工程序,保证洞室围岩的稳固。具体程序如下:1)排水系统超前完成,降低围岩裂隙水压力,提高主体洞室围岩稳固性。2)相交的洞室间的开挖进度安排应合理,并视交叉口围岩情况做好锁口锚喷 支护、径向预裂与洞室支护等工作。3)除在开口前按设计要求做好锁口与超前支护外,还要在交叉口二倍洞径洞 段内采取浅孔多循环、从小到大扩挖的方式开挖,以确保安全。(6)为减小爆破对稳固性较差洞壁围岩影响,保证边墙的成型质量,采取措 施针对围岩的开挖方式,并使用操纵爆破技术,通过爆破试验确定合理的开挖方 案,严格操纵装药量,使爆破对岩石的影响减少到最低限度,确保岩壁不欠挖, 超挖不大于招标文件要求。岩壁开挖后,清除爆破产生的裂隙及松动岩石,清洁 岩壁面,及时进行下