上平洞开挖与支护施工技术措施

II 以上平洞开挖和支护施工技术措施1、编制依据(1)招标文件及合同文件(2)A、B厂引水隧洞开挖、喷锚支护图(图号：DZ15D2-1A-08. DZ15D2-1B-08)《水丄建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999(3)(4) 《水工混凝土施工规范》DL/T5144-2001(5) 《水丄混凝土试验规程》DL/T5150-2001(6) 《水丄混凝土钢筋施工规范》DL/T5169-2002(7) 《水利水电工程锚喷支护施丄规范》DL/T5181-2003(8) 《水利水电工程施丄安全防护设施技术规范》(DL/T5162-2002)2、工程概况(1)工程特性A厂上平洞设讣桩号为AY0+215. 182〜AY1+642. 523,长1427. 523m,桩号AY1-H125. 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. 182〜BY1+590. 497,长1358. 315m,桩号BY1 + 12& 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1010. 3mo 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〜W类用岩，A厂：IH类岩长1114. 523ni,占隧洞总长的78%, [[I类W岩占285m,占隧洞总长的20%：IV类W岩占28nb占隧洞总氏的2%； B厂：I、[1类ffl岩长1129.315®,占隧洞总长的83%,【II类圉岩占158m,占隧洞总长的12%； IV类圉岩占75,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：J、［1类圉岩开挖半径为4650niin;II］、W 类W岩开挖半径为4750mmo根据岩类别不同，釆用不同的支护型武。

【、II类W岩不需要支护；［II、IV 类H岩全断面施作①20@2・0X2・0m锚杆，L=3・Om,入岩2. 85m,梅花形布置，喷C20栓片lOcm支护。

主要工程量见表1。

上平洞主要工程量表表13.施工布置(1)施工通道布置施工道路利用已开挖形成的0#施丄支洞作为施工通道，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20m7inin固定空压机6台，总供风量120in7min,提供给石方洞挖、锚喷支护等施工用风，山于用供风管路太长，洞内在适当位置设置储气罐以保证供风的稳定。

压气站占地面积200m\建筑面积180r。

(3)供水在4#通风竖井贯通前，釆用现0#施工支洞水源，4#通风竖井贯通后，在水瀨排冲沟EL. 680高程以上适当位置修建20m水池，从水池接DNlOOmm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，山于0#支洞上游侧引水隧洞轴线终点高程为EL.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#施丄支洞用电系统，10KV高压进洞供洞内各变压器。

洞内每400〜600m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山洞内自流经0#施工支洞排出，工作面排水釆用潜水泵辅助抽排：下坡开挖时沿隧洞左侧铺设DNlOOmm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#施丄支洞洞口设一个3级沉淀池，沉淀池容S 3X12ni\从洞内排出的施工废水排至沉淀池进行沉淀，沉淀池设置隔油设施，所有施丄废水都经过沉淀处理后排放。

（6）通风4#通风竖井贯通前，上平洞通风为正压通风方武，4#通风竖井贯通后，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400〜600m设2X55KW轴流风接力，风机后面设oOm钢性风筒，其余部分为柔性风筒，风筒直径0 1.Oino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400〜600皿布置一台2X55kw轴流风机，将混浊空气抽至4#通风竖井排出。

（7）拌合系统利用0#施工支洞磴拌和站，提供上平洞支护和衬砌所需全部检。

（8）钢筋、模板加工在0#施丄支洞洞口布置钢筋、模板的堆放场和加工厂，负责上平洞所需全部锚杆、支护钢筋网和衬砌钢筋的加工。

占地面积750ni\建筑面积450in=o（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磴场。

（10）回车道A、B厂向下游方向开挖时利用与主洞0#洞交义处回车，上游方向开挖时在桩号0+720.00桩号置回车道，便于车辆回车方便。

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丄的正常用电，拟在桩号0+700.00左侧设置变压器室，保证通风和照明用电，0#施丄支洞下游侧通风、照明用电变压器布置在0#支洞内。

4、施工方法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、I】类ffl岩上部开挖高度7・4nb III、IV类M岩上部开挖高度7. 5m, ±部开挖采用中导洞超前5〜7nb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。

上下两部分周边均采用光面爆破，具体开挖程序见附图一、(1)支洞与主洞交叉段开挖根据交义口揭露的地质条件，在0#支洞开挖完成后，在支洞两侧先沿轴线方向开挖中导洞超前lOm左右，再进行扩挖到设讣开挖线。

山于0#支洞洞顶低l・3m,进引水上平洞扩挖时，自0#支洞顶以10 °〜20。

的上仰角扩挖到设计轮廓线，扩挖到位并按轮廓线开挖延伸lOm左右，再进行0#支洞顶部到开挖规格部分的反向扩挖。

三义口开挖方式见图lo0#洞与上平洞交叉口开挖示意图图1(2)洞内石方开挖1 -III类圉岩段均采用中导洞超前扩挖跟进的开挖方式，中导洞超前5〜7m。

IV类圉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，并视实际悄况增加超前锚杆或超前小导管。

1)开挖支护丄艺流程1〜1【［类围岩开挖支护工艺流程见图2, W类B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)洞挖主要工序作业措施①开挖准备：洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。

②测量放线：洞内导线控制网和施工测量的仪器均采用全站仪，由专业人员实施。

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。

开挖断面检査在喷栓前进行，检査间距5臥定期进行导线点检査、复测，确保测量控制精度。

同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞墜设一桩号标志。

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。

③钻孔作业：山熟练钻工严格按照测量定出的中线、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。

每排炮山值班技术员按"平、直、齐” 的要求进行检査，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。

周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范圉以及掏槽孔的孔位偏差不应大于ocm,其它炮孔孔位偏差不得大于lOcnuI〜【II类W岩开挖支护工艺流程图图2洞室轮廓均釆用光面爆破。

光面爆破是控制洞室开挖规格的重要手段，光爆质量的好坏将直接决定洞室开挖规格的优劣，因此严格控制钻孔精度是保证开挖质量的前提。

④装药、联线、起爆装药前•用高压风冲扫钻孔，炮孔经检査合格后，方可进行装药爆破；炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联线应山经考核合格并持有爆破员作业合格证的炮丄严格按批准的钻爆设计进行施作，并严格遵守爆破安全操作规程。

掏槽孔山熟练的炮丄负责装药，光爆孔将小药卷捆绑于竹片上间隔装药。

利用平台车装药，掏槽孔、崩落孔和其它爆破孔装药要密实，堵塞良好，严格按照爆破设计图（爆破参数实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最后由炮丄和值班技术员复核检査，确认无误，撤离人员和设备，炮丄负责引爆。

洞内开挖爆破设计详见附图三。

II *光面爆破须达到以下要求:a•钻孔孔口位置、角度和孔深应符合爆破设讣的要求;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大于lOcDuIV类围岩开挖支护工艺流程图图3⑤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在规定时间内将有害气体浓度降到允许范ffl内。

⑥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的危石及碎块，保证洞内人员及设备的安全，W岩破碎段在进行安全处理后，喷10cm片C20栓，出渣后再次进行安全检査及处理。

在施工过程中，经常检査已开挖洞段的II岩稳定悄况，清撬可能塌落、松动的岩块。

⑦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。

⑧B岩支护：每排炮开挖结束后，对稳定性差的ffl岩及时进行随机锚杆、系统锚杆或挂网喷绘支护，圉岩稳定地段的系统锚杆及喷可滞后掌子面5（）01左右。

断层破碎带开挖支护工艺流程图图4（4）支护施丄1）锚杆施工①锚杆施丄工艺流程II *锚杆施工工艺流程见图5o锚杆施工工艺流程图图5测量放线锚杆制作②锚杆施丄丄艺措施锚杆造孔采用手风钻，麦斯特HEYCO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，孔位偏差小于lOOmnu对有特殊要求锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求，其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的交角大于45 O锚杆施工按照“先注浆后安锚杆"的程序，水平锚杆施丄时为有利于灌浆，可向下倾斜2° ；锁口锚杆外插角为10° ；交义口周圉的锚杆如距交义口距离小于Im时，可调整锚杆位置，外插角15°〜20°。

钻孔的倾角偏差应小于2° O锚杆孔孔深必须达到设计•要求，偏差值不大于50nimo钻孔完成后用风、水联合清洗，将孔内松散岩粉和积水清除干净。

钻孔完成后，对钻孔的孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检査记录，并根据实际情况进行适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检査以确定杲否需要重新清洗。

b•锚杆的安装及注浆注浆锚杆选用H级螺纹钢筋；水泥采用强度等级不低于P.032.5普通硅酸盐水泥；砂釆用最大粒径小于2.5mm的中细砂；砂浆强度等级必须满足设计要求；在注浆锚杆水泥砂浆中添加速凝剂和其它外加剂，应符合相应规范要求。