抽水蓄能电站地下厂房系统土建工程地下洞室的开挖与支护施工方案及技术措施.docx

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1、抽水蓄能电站地下厂房系统土建工程地下洞室的开挖与支护施工方案及技术措施1.1 施工支洞布置与施工1.1.1 施工支洞布置说明本标段工程是保证电站按期发电的关键项目，如何合理的进行施工支洞的布置，是确保工程施工进度及安全施工的重要措施。根据枢纽建筑物的布置及施工特点，施工支洞尽可能利用永久通道，设计在地下系统已合理布置了尾水上部施工支洞、尾水下部施工支洞、厂房下部施工支洞、上出线洞施工支洞，经分析设计布置的施工支洞可基本满足本工程地下系统施工的需要。为了施工方便，缩短风、水、电供应和施工通风的线路,减少与引水系统工程标施工的干扰，改善尾水系统的通风条件，在厂房及主变室上层施工完成后，在通风兼安全

2、洞桩号通0+843.000部位设一直径为1.2m的施工竖井与尾水下部施工支洞相连通，将布置在通风兼安全洞的风、水、电经施工竖井引至尾水下部施工支洞，作为施工尾水下部施工支洞及尾水下平洞、厂房下部施工支洞及厂房下部的风、水、电供应和施工通风的通道，施工通风利用厂房永久通风通道借助高差，改善尾水系统的通风条件。施工支洞布置位置见图X1CC-CC-04-06-01o施工支洞特性见表6-1o施工支洞主要工程特性表表6-1支洞名称断面尺寸(mm)起/止高程(m)洞长(m)开挖(m3)备注尾水上支洞7.51.5760.620/775.379350.96515408接通风兼安全洞尾水下支洞7.51.5722

3、.334/713.400257.05611937接引水下部施工支洞厂房下部施，支洞7.51.5723.684/725.00092.2872380接引水下部施工支洞上出线洞施，支洞4.04.0842.764/843.40541.0840接卜库坝顶公路通风洞-尾下支洞施工竖井1.2750.805/728.73422.07125连通通风洞与尾下支洞11.2开挖支护施工方法施工支洞开挖施工施工支洞的开挖支护程序测量放线一布孔一造孔f孔深检查一装药联网f分段爆破一通风排烟一安全处理一出渣一支护一掌子面清理一下一循环施工。施工支洞的开挖方法开挖：上出线洞施工支洞、施工竖井采用人工手风钻钻孔。尾水上、下施工

4、支洞、厂房下部施工支洞采用手风钻造孔全断面掘进，中间采用楔形掏槽，周边采用光面爆破，爆破网络采用非电毫秒雷管微差延时网络火花起爆方式，开挖每循环进尺为2.03.Omo开挖方法见插图6-1及图：X1CC-CC-04-06-02o是水上部海工支刑开挖示意国S7-1出渣：上出线洞施工支洞采用140装载机配5t自卸车出渣，施工竖井人工出渣，其余支洞采用侧卸装载机装20T自卸汽车运至指定渣场。支护：根据洞内的围岩情况，进行锚喷支护。锚杆采用台车造孔手风钻配合，锚固采用水泥锚固药包或砂浆锚固。喷混凝土采用半湿喷法进行喷护施工。1.2 地下厂房系统施工12.1工程特性西龙池抽水蓄能电站地下厂房系统包括：主副

5、厂房、主变室、母线洞、交通洞、交通廊道、厂顶锚洞、进风洞、通风兼安全洞、厂顶排烟洞、排烟竖井、排水廊道、出线洞、出线竖井等组成。其主要工程量及特性见表6-2。地下厂房系统工程特性及主要工程量表表6-2洞室名称洞长(m)开挖断面(mm)起/止高程(m)主要工程量洞挖(m3)喷碎/喷钢纤维(m3)各种锚杆/锚索(根)主副厂房149.3021.7549712.0/761.O12830O2350/87O8454/958主变室130.911.417.5737.5/755.O36310561/4022839/109母线洞47.758.89.35731.5/740.85155316642578主变通风洞11

6、2.9727.51.5751.0/748.353605166986进风洞270.9595.05.O740.678/751.063173352181洞室名称洞长(m)开挖断面(mm)起/止高程(m)主要工程量洞挖(m3)喷的喷钢纤维(m3)各种锚杆/锚索(根)厂顶排烟洞422.02.52.2791.0/789.522922981806排烟竖井49.0D2.5791.0/840.O26040厂顶锚洞150.55.05.O789.5/794.738952171165交通洞727.727.57.5770.5/737.53407413848508交通廊道615.05.O740.224/741.06204

7、5266下出线洞554.04.O748.5/752.5111870210上出线洞、出线斜洞224.0/24.6294.04.O844.5/843.4055533335646洞室名称洞长(m)开挖断面(mm)起/止高程(m)主要工程量洞挖(m3)喷的喷钢纤维(m3)各种锚杆/锚索(根)843.405/861.3出线竖井113.0D9.2741.0/854.O89653422952上层排水廊道741.863.03.O748.5/751.67748.5/751.4772103841932中层排水廊道577.03.03.O735.477/738.0731.12/738.46255752981492下层

8、排水廊道292.62.53.O714.502/711.92737151756洞室名称洞长(m)开挖断面(mm)起/止高程(m)主要工程量洞挖(m3)喷的喷钢纤维(m3)各种锚杆/锚索(根)自流排水洞1232.8912.53.O698.615/711.9101156391829合计27271782793860012.2施工布置施工风、水、电布置施工风、水、电、施工通风及施工排水布置见第三章总平面布置的说明。施工中风、水、电从总体布置的相应系统管线的接口就近接引使用。交通布置地下厂房系统开挖施工通道：进入地下厂房系统的施工通道主要有通风兼安全洞、交通洞、进风洞、主变通风洞、厂房下部施工支洞、尾水下

9、支洞等隧洞。洞外施工道路：地下厂房系统洞外施工交通主要以2#公路作为地面施工道路。弃渣布置本工程地下厂房系统开挖的弃渣主要经2,公路和运渣交通洞运至下闪虎沟渣场。1.2.3 主副厂房的施工厂房围岩为张夏组和岗山组下段薄层钙质石英粉砂岩、薄层灰岩、鲍状灰岩和柱状灰岩，呈互层状结构，纹理发育。顶拱围岩为InaIIIb类，边墙围岩为Ia类。主副厂房开挖施工进度主副厂房各层施工进度安排见第四章有关章节主副厂房开挖分层主副厂房开挖、支护共分七层进行，分层高度、开挖工程量及施工特性见图：X1C/C-CC-04-06-0305、表6-3。主副厂房分层开挖施工特性表表6-3分层起/止高程(m)高度(m)开挖量

10、(m3)施工通道开挖方法简述支护方法I761.0/752.458.5522863通风兼安全洞中导洞先行开挖，两侧扩挖错距跟台车造锚杆孔，优先分层起/止高程(m)高度(m)开挖量(m3)施工通道开挖方法简述支护方法进的方式，喷锚支护视岩石情况随后跟进。采用先注浆后插杆的施工方式，注浆机注浆，平台车配合人工安插锚杆，钢筋网片安装利用平台车或自制台架，采用喷混凝土台车以湿喷方式进行混凝土和钢纤维混凝土喷护，II752.45/744.458.026986通风兼安全洞、交通洞、进风洞先中部进行预裂梯段拉槽爆破，两边预留岩壁梁保护层，岩壁梁开挖采用垂直钻孔和水平钻孔相结合周边光爆的方式。III744.45

11、/737.51.9522569交通洞在层岩壁梁浇筑前先进行边墙的预裂爆破，待岩壁梁混凝土达到强度后，采用潜孔钻进行梯段爆破IV737.5/731.01536交通洞开挖方式同I层，分层起/止高程(m)高度(m)开挖量(m3)施工通道开挖方法简述支护方法1.50本层穿插进行母线洞的锁口支护及开挖，母线洞的开挖采用小导洞、短进尺的开挖方式。潜孔钻机钻设锚索孔。锚索的安装施压采用自制台架或打设施工平台，锚索的编制在后方综合加工厂进行。V731.5/725.01.517192厂房下部施工支洞先中部梯段拉槽爆破，两边进行光面爆破的施工方式VI725.0/719.01.013836厂房下部施工支洞、尾水下部

12、施工支洞v719.0/712.07.09494尾水下部施工本层基础保护层开挖采用钻孔直分层起/止高程(m)高度(m)开挖量(m3)施工通道开挖方法简述支护方法支洞接至建基面，孔底设置柔性垫层一次爆破的开挖方式。第I层：考虑顶拱的稳定成型，便于顶拱支护施工和观测仪器的埋设、顶拱网架支撑牛腿混凝土的施工及施工设备的工作性能，第I层高度定为8.55m。第层：该层为岩壁吊车梁的施工部位。为便于岩壁吊车梁的施工，第层开挖至岩壁吊车梁下部2m高程处，开挖高度为8.Omo第I层：该层开挖的施工通道为进厂交通洞，开挖条件较好；母线洞的洞顶在此层出露，为了便于母线洞的开挖，做好母线洞的洞顶锁口支护；此层开挖高度

13、定为1.95mo第IV层：该层施工通道仍为进厂交通洞，且此层母线洞出露，为便于此层开挖与母线洞开挖平行作业，此层开挖高度定为1on1。第V层：该层开挖的施工通道为厂房下部施工支洞，其开挖高度取1.5m。第VI层：该层左侧以厂房下部施工支洞为施工通道，右侧以第Vn层和尾水下部施工支洞为施工通道，故此层开挖高度取1.0mo第Vn层：该层开挖与尾水隧洞联通，故本层以尾水隧洞和尾水下部施工支洞为施工通道，本层开挖高度为7.0m。地下厂房开挖分层示意图单位：Inm图6-2厂房开挖支护施工第I层（顶拱）开挖第I层即主副厂房顶拱开挖，由于顶拱跨度231,故其开挖分三块进行，分块见图7-3；开挖采用中部导洞先行约30m并进行初期支护（初喷加锚杆），两侧扩挖错距跟进的开挖方式，两侧耳扩挖错距约30m左右（实际施工时可根据岩石的揭露情况进行调整）。中导洞施工时利用现有的地质探洞做好超前地质预测，在遭遇不良地质段对洞室顶拱安全不