水电站引水隧洞工程隧洞开挖与支护施工方案.docx

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1、水电站引水隧洞工程隧洞开挖与支护施工方案1.1工作内容及工程量本章施工措施的内容包括：引水隧洞引7+200引12+100段的开挖及支护施工，隧洞总长4900m；前坪施工支洞明挖、洞挖及支护施工，支洞长356m；下洋施工支洞设计与开挖支护施工，支洞长340mo本标段地下洞室开挖与支护工程量汇总如下表3-1地下洞室开挖与支护工程量汇总表表3-1序号项目单位工程量1明挖土方m3195402明挖石方m364703洞挖七!方m3226961.94锚杆根18815喷碎m32134.86钢筋网T34.161.2施工布置1.2.1施工支洞设计本工程开挖及支护施工共设两条施工支洞，分别为前坪施工支洞及下洋施工支

2、洞，其中前坪施工支洞为永久支洞，下洋施工支洞为临时施工支洞。下洋临时施工支洞断面为城门洞型，宽X高=7X5.6m,洞长340mQ施工支洞与主洞连接点桩号分别为：引H718.519处为下洋施工支洞，引9+109.628处为前坪施工支洞。两条施工支洞将本标段引水隧洞划分为两个施工区段，区段长分别为3130m及1770mo施工支洞分布情况见表3-2,工程量见表3-3。施工支洞分布情况表表3-2部位支洞上游段m支洞下游段m合计m前坪施工支洞桩号引7+20010+330185012803130下洋施工支洞桩号引10+33012+10013883821770合计4900下洋施工支洞工程量表表3-3通道名称

3、断面特性宽义高m工程量土石方明挖m3石方洞挖m3锚杆根喷碎m3干硬性碎m3下洋支洞7.OX5.630001404055250210备注：施工支洞锚杆规格为直径中32mm,长度1=2.5%12.2洞内施工道路引7+20010+650洞段共345Onb利用前坪施工支洞进行施工；引10+65012+100洞段共1450m,利用下洋施工支洞进行施工。为方便出渣车及其它车辆调头、倒车，在引水隧洞中每20Om左右开挖1个倒车洞(5m4mX5二宽X高X深)，出渣车调头、倒车示意图见附图3-0。1.2.3施工通风(1)设计原则：通风设备全部选用防爆型；通风时间按30min计算,风管百米漏风率按2.0%计算;出

4、渣通风时间按24小时计；每人每分钟供应新鲜风量440.15ms风速W6ms;其它参数参阅有关规范及细则。(2)风量计算按工作人数计算风量V1=工作人数X4(m3/min)按冲淡爆破产生的有害气体计算风量36QV2=(m3/min)式中：Q一最大一次爆破的炸药量，kg,按208kg计算t一通风时间，min按最小排尘风来验算风量60VsSV360.VminS式中：Vmas最大风速极限（ms）kin一最小风速极限（ms）S一隧洞面积，按41命计算经计算得,V=160m3/minV2=249m3/minV3=369m3/min按使用柴油机械需要通风量验算Vg=Vo*N式中Vg-使用柴油机械时的通风量，

5、m3min;Vo一单位功率需风量指标，取4.1m3kw.min;N一同时在洞内工作的柴油机械的总额定功率，kwo在掌子面同时工作额定功率最大设备是一台装载机（158kw台）和一台15T自卸汽车（154kw台），取有效系数60%,掌子面同时工作机械额定功率N=（158+154）*0.6=187.2kwo（3）通风设备配置施工通风配风表表3-4.区段项目下洋支洞前坪支洞引水隧洞引水隧洞上游面下游面上游面下游面开挖面配风量（m3min）1000100012501250独头长度（m）106838219101540非出渣时开挖面需要取大风里（nrVmin）583445751677出渣时开挖面需要最大风量

6、（m3min）98184311491075通风方式压入压入压入压入从表34计算可知，在下洋施工支洞洞口设置881型2X55KW通风机2台（每台供风量IoOOm3min）,在南坪施工支洞洞口设置881型2X75KW通风机2台（每台供风量1250m3min）,为引水隧洞施工提供通风均能满足洞内工作面通风要求。下洋和前坪施工支洞左右两侧分别布设两条直径为IOOcm和两条直径为I1Ocm的风筒，并分别延伸至引水隧洞上下游掌子面（距掌子面不小于30m）作为引水隧洞施工通风的通道。124施工排水在施工支洞和引水隧洞两侧各设置0.3m0.3m排水沟一条。在引水隧洞上游掌子面施工用水用2寸水泵排至排水沟内，引

7、水隧洞洞内渗漏水及掌子面施工用水沿排水沟自然流出洞外；在引水隧洞下游的适当位置开挖集水井并铺设一条3寸排水管，将引水隧洞下游掌子面施工用水及沿洞渗水经排水管排出。另外，在引水隧洞渗漏较严重部位，设置集水坑和2寸水泵，将洞内渗漏水通过排水管道排出洞外。1. 3工程地质条件1.1.1 下洋施工支洞该施工支洞洞口位于冲沟旁侧，有零星的强弱风化基岩出露，基岩主要为侏罗系南园组酸性粒状碎斑熔岩，靠近引水隧洞有花岗斑岩分布，两种岩性均致密坚硬。围岩分类：mW类围岩138m,占支洞38.2%；I类围岩222m,占支洞61.8%（以H类围岩为主，局部为HI类围岩）。地下水埋深515m,丰富的地下水对洞室施工影

8、响较大。1.1.2 前坪施工支洞距该施工支洞洞口70m处有一冲沟（宽度120m）,洞口地表分布水稻田，支洞地表有孤石、碎石和粘土覆盖，厚12m,局部见有弱风化基岩出露。基岩主要为侏罗系上统南园组第二段酸性粒状碎斑熔岩。围岩分类：IW类围岩80m,占支洞21.8%；III类围岩256m,占支洞76.2%（以类围岩为主，局部为In类围岩）。地下水埋深210m,丰富的地下水对洞室施工影响较大。1.1.3 引水隧洞该标段引水隧洞沿线地形波状起伏，隧洞埋深40250m,在桩号7+530,7+900,10+850等处上覆岩体厚度较单薄，又受F58、FI8、F22等断层切割，岩体破碎，来源于地表水补给的地下

9、水较丰富，对洞室施工产生严重影响。该标段引水隧洞围岩分类见表3-5。C5标段引水隧洞围岩分类统计表表3-5围岩类别I-I1IIII-IIIIIII1kIVIVIV-V长度(m)2730300220250980IOO320百分比(%)55.76.14.55.12026.51.1.4 及支护施工程序本标段施工程序为先进行施工支洞洞口明挖并进行相应支护，再进行施工支洞洞和上下游引水隧洞洞挖和支护，最后进行引水隧洞衬砌。具体见下列框图：开挖支护施工程序框图1.1.5 方法1.5.1 施工支洞洞口明挖施工方法1）土方开挖先测量放线，确定洞口明挖范围；用推土机将洞口的覆土及强风化岩体自上而下推至坡脚，用3

10、m3装载机装15T自卸汽车出渣，人工配合反铲修边坡，在边坡上沿修排水沟1条，将山坡上的地下水及雨水排出施工区，设置栅栏一排，拦住山坡上滚落的碎石。2）石方开挖洞口的石方明挖采用手风钻钻孔，自上而下分层进行开挖，每层开挖厚度为2.5m,其分层开挖及炮孔布置、爆破参数见附图3-2、3-2-1,施工时的爆破参数根据现场爆破试验确定。用推土机集料，3m3装载机装15T自卸汽车出渣，运至洞口弃渣场。3）洞口边坡支护边坡支护采用边开挖边支护的方法，在每一层岩石开挖完成后，对边坡不稳定的岩体采用随机锚杆支护，锚杆的长度为1=3m,直径20,采用速凝水泥药卷锚杆，局部挂网喷IOCm碎加强支护。钻孔采用手风钻，

11、喷碎采用AIiVa喷浆机。对边坡渗水严重部位，钻5m深的排水孔排水。洞脸开挖的坡比：坡残积及全风化岩体1：1,强风化岩体1：0.75,弱风化岩体1：0.5O4）如果在12月1日，对外交通公路没有形成，大型施工设备不能按期进场，可以在施工支洞洞口上方进行人工清理坡积物，并按设计要求进行人工开挖，适时进行洞脸支护。开挖尺寸为IOm长X5m宽（沿施工支洞轴线方向）Xh开挖深度（根据大型施工设备进场时间来确定），人工出渣，将渣堆积坡脚，待出渣设备进场后，运至洞口指定渣场。152施工支洞洞挖和支护1）施工支洞洞口及IVV类围岩的开挖及支护在洞口明挖支护完毕后，进行施工支洞开挖，采用先开挖导洞（4m宽X4

12、.3m高），后扩挖成洞（城门洞型，7m宽X5.6m高）的施工方法。采用短进尺多循环的原则，单循环钻孔2.0m,进尺1.8mo钻孔设备为H353E多臂钻,用966F装载机（3m3）装4台15T自卸车出渣，运至洞外指定的渣场，用D85推土机集渣及平整渣场。导洞开挖及扩挖炮孔布置、爆破参数见附图3-3,施工时的爆破参数根据现场爆破试验确定。每一循环开挖完成后，都要适时进行支护，支护采用安装长度1=3m的速凝水泥卷系统锚杆,喷IOCm厚C20碎，局部挂钢筋网。喷碎设备采用A1iVa喷浆机，钻孔采用H353E多臂钻。局部安设1=5m,25mm随机锚杆加强支护。施工支洞WV类围岩导洞开挖作业循环时间见表3-6o施工支洞IVV类围岩导洞开挖作业循环时间表（面积16m2）表36序项目工程工作循环时间（小时）号量时间min123456789101测量302钻孔准备303钻孔84m904装药42孔44.8kg605钻机退出106爆破通风207清理撬挖208出喳28.8m3609其它3010合计330施工支洞IVV类围岩扩挖作业循环时间表表3-7序号项目工程量工作时间min循环时间（小时）123456789101测量30一2钻孔准20一备3钻孔80m40一4装药40孔27.2kg405钻机退出106爆破通风307清理撬挖20I,8出磴35.Im340一9支护1