挖掘与支护施工的高效技术措施.docx

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1、上平洞开挖和支护施工技术措施1、编制根据(1)招标文献及协议文献(2)A、B厂引水隧洞开挖、喷锚支护图(图号：DZ15D2-1A-08、DZ15D2-1B-08)(3)水工建筑物地下开挖工程施工技术规范D1/T5099T999(4)水工混凝土施工规范D1/T5144-2023(5)水工混凝土试验规程D1/T5150-2023(6)水工混凝土钢筋施工规范D1/T5169-2023(7)水利水电工程锚喷支护施工规范D1/T5181-2023(8)水利水电工程施工安全防护设施技术规范(D1/T5162-2023)2、工程概况(1)工程特性A厂上平洞设计桩号为AY0+215.182AY1+642.52

2、3,长1427.523m,桩号AY1+125.525之前，隧洞纵坡为8%,之后，隧洞纵坡为0.5%；B厂上平洞设计桩号为BY0+215.182BY1+59O.497,长1358.315m,桩号BY1+128.258之前,隧洞纵坡为8%,之后，隧洞纵坡为0.5%。A厂上平洞与0#施工支洞交点桩号为1+225.482,该交点距上游调压井中线距离为417.041m,距上平洞下弯段终点距离IO1O.3m。B厂上平洞与0#施工支洞交点桩号为1+203.017,该交点距上游调压井中线距离为387.48m,距上平洞下弯段终点距离987.835mo(2)地质条件根据A、B厂引水隧洞开挖、喷锚支护图，上平洞为I

3、IV类围岩，A:I、II类围岩长1114.523m,占隧洞总长的78%,HI类围岩占285m,占隧洞总长的20%；IV类围岩占28m,占隧洞总长的2%；B:I、II类围岩长1129.315m,占隧洞总长的J83%,HI类围岩占158m,占隧洞总长的12%；IV类围岩占71m,占隧洞总长的5%。(3)支护参数上平洞开挖断面为圆形，断面尺寸：I、II类围岩开挖半径为4650mm;IIKIV类围岩开挖半径为4750mmo根据围岩类别不一样，采用不一样B支护型式。I、类围岩不需要支护；III、IV类围岩全断面施作中202.0X2.Om锚杆，1=3.Om,入岩2.85m,梅花形布置，喷C20砂厚IoCm

4、支护。重要工程量见表1。上平洞重要工程量表表1序号工程项目单位工程量备注洞挖B厂1洞挖石方IB31060721025382喷碎C20D139247063锚杆根2400192020,1=3.Om3、施工布置(1)施工通道布置施工道路运用已开挖形成日勺0#施工支洞作为施工通道，人员、设备均从0#施工支洞进入。(2)供风在0#施工支洞设置空压机站，布置20m3min固定空压机6台，总供风量120m7min,提供应石方洞挖、锚喷支护等施工用风，由于用供风管路太长，洞内在合适位置设置储气罐以保证供风B稳定。压气站占地面积200/,建筑面积18O(3)供水在4#通风竖井贯穿前，采用现0#施工支洞水源，4#

5、通风竖井贯穿后，在水i赖排冲沟E1.680高程以上合适位置修建20r3水池，从水池接DN1OOmm供水主管经4#通风竖井至离迎头面50m位置，再接1寸橡胶管至工作面，以保证开挖后期上平洞有足够的用水，由于0#支洞上游侧引水隧洞轴线终点高程为E1.666.19,后期施工水压不够时，采用管道泵增压。(4)供电施工用电使用0#施工支洞用电系统，10KV高压进洞供洞内各变压器。洞内每40060Om设315KVA变压器，供洞内通风、排水、照明用电。(5)排水由于上平洞开挖从0#施工支洞向上下游方向开挖，上坡开挖时洞内渗水及施工废水由洞内自流经0#施工支洞排出，工作面排水采用潜水泵辅助抽排；下坡开挖时沿隧

6、洞左侧铺设DN1OOmm钢管，洞内渗水及施工废水采用潜水泵抽水经排水管流至0#施工支洞排出，在0#施工支洞洞口设一种3级沉淀池，沉淀池容量3X12小,从洞内排出aJ施工废水排至沉淀池进行沉淀，沉淀池设置隔油设施，所有施工废水都通过沉淀处理后排放。(6)通风4#通风竖井贯穿前，上平洞通风为正压通风方式，4#通风竖井贯穿后，采用正负压混合通风，正压风新鲜空气向0#支洞进入，0#施工支洞洞内每400600m设255KW轴流风接力，风机背面设50m钢性风筒，其他部分为柔性风筒，风筒直径中1Om。进入主洞后，风筒往上下游方向分岔，风机改为55kw单机，负压通风采用每40060Om布置一台2X55kw轴流

7、风机，将混浊空气抽至4井通风竖井排出。(7)拌合系统运用0#施工支洞碎拌和站，提供上平洞支护和衬砌所需所有碎。(8)钢筋、模板加工在0#施工支洞洞口布置钢筋、模板日勺堆放场和加工厂，负责上平洞所需所有锚杆、支护钢筋网和衬砌钢筋的加工。占地面积750/,建筑面积45Om2。(9)渣场堆放开挖无用料(土方)和有用料(石方)分类堆放在0#施工支洞洞口监理指定硝场。(10)回车道A、B厂向下游方向开挖时运用与主洞0#洞交叉处回车，上游方向开挖时在桩号0+720.00桩号置回车道，便于车辆回车以便。回车道布置图见附图二。(11)变压器室为保证A、B厂上平洞开挖支护施工的正常用电，拟在桩号0+700.00

8、左侧设置变压器室，保证通风和照明用电，0#施工支洞下游侧通风、照明用电变压器布置在0#支洞内。4、施工措施为保证施工道路有足够宽度上平洞开挖整体分上下两部分进行：即先开挖上部再挖下部，I、II类围岩上部开挖高度7.4m,HI、IV类围岩上部开挖高度7.5m,上部开挖采用中导洞超前57m,在进行上部全断面扩挖的方式。下部开挖待上部分开挖结束后反向开挖。上下两部分周围均采用光面爆破，详细开挖程序见附图一、*O(1)支洞与主洞交叉段开挖根据交叉口揭发的地质条件，在0#支洞开挖完毕后，在支洞两侧先沿轴线方向开挖中导洞超前IOm左右，再进行扩挖到设计开挖线。由于0#支洞洞顶低1.3m,进引水上平洞扩挖时

9、，自0#支洞顶以10。20。日勺上仰角扩挖到设计轮廓线，扩挖到位并按轮廓线开挖延伸IOm左右，再进行0#支洞顶部到开挖规格部分的反向扩挖。三叉口开挖方式见图Io0#洞与上平洞交叉口开挖示意图图1(2)洞内石方开挖II类围岩段均采用中导洞超前扩挖跟进的开挖方式，中导洞超前57m。Iv类围岩采用先开挖中导洞，再进行扩大，支护及时跟进方式，开挖过程中若遇断层破碎带，则采用钢拱架结合网喷进行紧急支护，并视实际状况增长超前锚杆或超前小导管。1)开挖支护工艺流程II类围岩开挖支护工艺流程见图2,IV类围岩开挖支护工艺流程见图3,断层破碎带开挖支护工艺流程见图4。2)洞挖重要工序作业措施开挖准备：洞内风、水

10、、电就绪，施工人员、机具准备就位。测量放线：洞内导线控制网和施工测量0仪器均采用全站仪，由专业人员实行。每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔。开挖断面检查在喷碎前进行，检查间距5m。定期进行导线点检查、复测，保证测量控制精度。同步，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁设一桩号标志。洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止被施工机械损坏。钻孔作业：由纯熟钻工严格按照测量定出口勺中线、腰线、开挖轮廓线进行钻孔，各钻工分区、分部位定人定位施钻。每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的规定进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一种铅直断面上；为了减少超挖，周围孔的外偏

11、角控制在设备所能到达的最小角度。周围孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围以及掏槽孔的孔位偏差不应不小于5cm,其他炮孔孔位偏差不得不小于10cm。IIII类围岩开挖支护工艺流程图图2洞室轮廓均采用光面爆破。光面爆破是控制洞室开挖规格0重要手段，光爆质量0好坏将直接决定洞室开挖规格0优劣，因此严格控制钻孔精度是保证开挖质量B前提。装药、联线、起爆装药前用高压风冲扫钻孔，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞和起爆网路B联线应由经考核合格并持有爆破员作业合格证的炮工严格按同意日勺钻爆设计进行施作，并严格遵守爆破安全操作规程。掏槽孔由纯熟的炮工负责装药，光爆孔将小药卷捆绑于竹片上

12、间隔装药。运用平台车装药，掏槽孔、崩落孔和其他爆破孔装药要密实,堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实行过程不停调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最终由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，撤离人员和设备，炮工负责引爆。洞内开挖爆破设计详见附图三。光面爆破须到达如下规定：a.钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设计的规定；b.炮眼残孔率：除不良地质段外，炮眼残孔率应在85%以上；c.相邻两孔间的岩面平整，孔壁没有明显的爆震裂隙；d.相邻两茬炮之间台阶的错台不应不小于10cm。IV类围岩开挖支护工艺流程图图3通风散烟及除尘：开挖爆破后到出渣结束一直启动通风设备通风，保证爆破后及出渣过程中

13、在规定期间内将有害气体浓度降到容许范围内。安全处理：爆破后，用反铲（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留0危石及碎块，保证洞内人员及设备B安全，围岩破碎段在进行安全处理后，喷IOCm厚C20碎，出渣后再次进行安全检查及处理。在施工过程中，常常检查已开挖洞段日勺围岩稳定状况，清撬也许塌落、松动B岩块。出渣及清底：采用3n?装载机装15t自卸汽车出渣。出渣完毕后用反铲清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。围岩支护：每排炮开挖结束后，对稳定性差的围岩及时进行随机锚杆、系统锚杆或挂网喷碎支护，围岩稳定地段日勺系统锚杆及喷碎可滞后掌子面50m左右。断层破碎带开挖支护工艺流程图图4施工准备(4)支护施工

14、1)锚杆施工锚杆施工工艺流程锚杆施工工艺流程见图5。锚杆施工工艺流程图图5锚杆施工工艺措施锚杆造孔采用手风钻，麦斯特MEYCo型锚杆注浆机注浆，人工安装锚杆。a.造孔钻孔点有明显标志，孔位偏差不不小于IOOmnio对有特殊规定锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的J规定，其系统锚杆的J孔轴方向垂直于开挖面，局部加固锚杆B孔轴方向与也许滑动面0交角不小于45。锚杆施工按照“先注浆后安锚杆”0程序，水平锚杆施工时为有助于灌浆，可向下倾斜2。；锁口锚杆外插角为10。；交叉口周围的锚杆如距交叉口距离不不小于Im时，可调整锚杆位置，外插角1520oo钻孔的倾角偏差应不不小于2oO锚杆孔孔深必须到达设计规定，偏

15、差值不不小于50mm。钻孔完毕后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉和积水清除洁净。钻孔完毕后，对钻孔的J孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检查记录，并根据实际状况进行合适保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定与否需要重新清洗。b.锚杆日勺安装及注浆注浆锚杆选用II级螺纹钢筋；水泥采用强度等级不低于P.032.5一般硅酸盐水泥；砂采用最大粒径不不小于2.5mm的中细砂；砂浆强度等级必须满足设计规定；在注浆锚杆水泥砂浆中添加速凝剂和其他外加剂，应符合对应规范规定。锚杆注浆0水泥砂浆配合比，在如下规定日勺范围内通过试验选定：灰砂比：1：1-1：2（重量比）；水灰比不不小于0.38,最终的配合比经监理工程师确认后方可用于施工。注浆前，将孔内的岩粉和水吹洗洁净，并用水润滑管路。锚杆安装按施工图规定进行。在锚杆安插时，先将注浆管插至距孔底50IOOmm,随砂浆B注入缓慢均匀拔出，浆液注满后立即将锚杆插入。注浆过程中，若发既有浆液从锚杆孔附近流出应堵填，以免继续流浆。浆液一经拌和应尽快使用，拌和后超过规范规定使用时间B浆液应废弃。无论因任何原因发生注浆中