地下洞室开挖方案.docx

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1、第10章地下洞室开挖1.1 1概述1.1.1 1工程概况本标工程施工范围：本标应完成的主体工程和施工临时设施的边坡、基础开挖以及监理人指明的其它土石方明挖工程，其开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、钻孔爆破、石渣的运输和堆存、施工期排水及必要的水流控制、必要的边坡观测、完工验收前的维护，以及将开挖可利用或废弃的土方运至监理人指定的对方区并加以保护、处理等工作。1.2 2水文和工程地质条件10. 2.1水文本标地下洞室支洞洞口均位于汛期洪水位以上，不受洪水影响，可全年施工。11. 2.2工程地质引水隧洞工程地质条件引水线路山势连绵，左岸从上游向下游依次穿过涌水沟、曲堆沟、四郎沟、建英沟、格拥沟

2、、城口沟六条支沟，洞室埋深一般68m406m,最大616m,最小48m。右岸从上游向下游依次穿过宋绒沟、俄木学沟、甲学沟和布丁沟四条切割较深的冲沟，洞室埋深一般106m445m,最大589m,最小74唳除左岸域口沟外，其余冲沟均有常年性流水，其中部分冲沟流水被作为灌溉或居民生活用水引走，故沟口未见水流。引水线路沿线岩层走向NW,倾向SW,局部岩层扭曲产状变化明显，洞轴线和岩层走向斜交。沿线无区域性断层穿越，地层岩性均属三迭系中统曲嘎寺组第一段（T2ql）灰色钙质、砂质板岩夹中基性火山岩（灰绿色玄武岩）、薄层状灰岩及薄中厚层砂岩,厚度大于600mo两岸岸坡和坡脚分布有第四系堆积物，岸坡主要分布残

3、坡积碎石夹粘土，厚约IIn15m,坡脚主要分布崩坡积块石夹碎石和冲洪积卵砾石层，厚约Inl30mo引水线路沿线地下水以大气降水及高山积雪融水为主要补给源，其活动随季节性变化明显，补给区与排泄区基本稳定。两岸引水隧洞除调压井附近隧洞外其余洞段均位于地下水以下。两岸灰岩均以夹层形式分布在钙质、砂质板岩中，被相对不透水岩层所夹持，岩溶不发育。沿线主要物理地质现象包括泥石流、崩塌等，但多分布于岸坡坡脚部位及山沟沟口，施工临时设施的布置应尽可能远离、避让。水质分析成果表明，引水隧洞沿线地下水为重碳酸钙型水，总矿化度190.6mgL,pH=7.99,属中性偏弱碱性，地下水对混凝土无腐蚀性。（2）施工支洞地

4、质条件1#施工支洞位于坝址下游约156m处，洞口高程2251.90m,支洞长约143m。洞口部位为崩坡积覆盖，基岩地层岩性为地层岩性均属三迭系中统曲嘎寺组第一段（T2ql）灰色钙质、砂质板岩夹中基性火山岩（灰绿色玄武岩）、薄层状灰岩及薄中厚层砂岩，产状为340355SWN2528,洞轴线与岩层走向夹角约为55700o洞脸边坡为倾坡外的顺向坡，稳定条件较差。支洞沿线无大的断裂构造通过，地下水不丰富。支洞进口段约57.Om为IV类围岩，其余洞段属HI类围岩。2#施工支洞位于两小型冲沟之间山脊上，洞口高程2240.00m,隧洞长约210m,坡角39。左右，坡脚分布有少量碎、块（片）石崩坡积物，坡上多

5、灌木。地层岩性为三迭系中统曲嘎寺组第一段（T2ql）灰色钙质、砂质板岩夹中基性火山岩（灰绿色玄武岩）、薄层状灰岩及薄中厚层砂岩，产状为340355SWN2528,岩层走向与洞轴线夹角5570。支洞沿线无大的区域性地质构造，岩溶现象不发育。洞脸边坡为顺向坡，支洞进口段约73.Om为IV类围岩，其余洞段属III类围岩。（3）引水线路其它地质问题岩爆问题：引水隧洞最大埋深达616m,岩性以灰色钙质、砂质板岩夹中基性火山岩（灰绿色玄武岩）、薄层状灰岩及薄中厚层砂岩为主，脆性特征明显，可能会产生岩爆问题，施工过程中应引起注意。12. 2.3工作内容及工程量本章编制的内容为：1#施工支洞、2#施工支洞，引

6、水隧洞主洞。土石方洞挖工程量见表10.1T。表10.1-1施工支洞及主洞主要工程量表编号项目名称单位石方明挖土方明挖石方洞挖备注11#施工支洞工程H?403940409522#施工支洞工程m339591959063引水隧洞开挖断面20m2-40n2m360186开挖断面40m2-60mm31657974平洞石方开挖（14m2）ITl3149010.3施工布置10.3.1施工通道首部一期引水隧洞进口、1#支洞开挖以及闸址处的弃渣运输在闸址下游修由得荣到左岸一期基坑的贝雷桥将弃渣运输到1#弃渣场和用于1#生活区的垫高。2#支洞和引水隧洞下游段的开挖利用现有的得荣公里运至2#弃渣场，灌浆平洞的开挖利

7、用坝上公路和得荣路运输到1#弃渣场。10.3.2渣场本标段工程的1#弃渣场位于闸坝下游右岸2.Okm处，占地面积1.50万m2,主要用于堆存料场、首部枢纽、进水口及引水主洞前200m段开挖弃渣，渣场容量为13.84万mK其中本标段可弃渣8.04万H?,同时1#生活区需要垫高。2#渣场（与主体工程II标段共用）位于3#施工支洞上游约0.5km处（俄木学村上游50Om左岸四郎沟口），占地面积约4.79万m2,主要用于堆存引水隧洞1#3#施工支洞及所承担的主洞段开挖弃渣，渣场容量为50.1万O?,其中本标段可弃渣41.48万m3o10. 3.3风、水、电及通讯施工用风：由设在1#支洞口的1#空压机站

8、（60m3min）及2#支洞口的2#空压机站（60m3min）,接DNIoO钢管，DN40软管向前延伸至各工作面进行供风。施工用水：由设在1#、2#施工支洞口的水池提供，用DN50的镀锌管从水池接至工作面。施工用电：从接线点引线到各支洞口，在各支洞口安装变压器接线，经过三级配电到达各工作面。洞内施工照明采用36V低压电，从380V的动力线接线，经变压器降压成36V低压电使用。施工通讯：施工现场采用对讲机进行通讯联络。10. 3.4通风散烟采取在1#、2#施工支洞出口处各布置2台100Om3/min风机，型号为JZDGNO7.6,功率2X55KW,接1.Im软风筒分别向上下游各个工作面输送新鲜空

9、气，同时在洞内适当位置放置数个移动式风机向洞外排风以确保及时排出洞内烟尘，满足施工生产要求。10.4 施工程序利用1#、2#施工支洞同时开展两个工作而施工，1#(2#)施工支洞分上、下游两个作业面，待上游工作面开挖支护完成50m后进行下游侧施工，同时要加强该部位的支护力量，以确保该部位岩石的稳定，避免岩体失稳、震裂、松动和塌方，引水隧洞以及灌浆平。施工程序为：测量放线一钻孔一装药、爆破一通风排烟及安全撬挖一出磴f支护。10.5 .1测量放线在钻爆造孔前，先由测量队测放出隧洞的开挖轮廓线、中心线等关键要素，现场技术员根据测量放线的关键点进行布孔，确定孔向，做到结果精确，保证开挖质量，在开挖期间，

10、应严格每茬炮一放线，并做详细记录，对于欠挖部位，必须作好标识记录，及时处理，以便将隧洞的贯通误差控制在规范值内。10. 4.2钻孔采用YT-28手风钻造孔，自制型钢支架作造孔平台，合理控制炮孔间距，确保误差5.0cm。对于影响开挖轮廓的周边孔，必须做到位置精确，孔距合理、孔向准确、角度合适，在完成所有炮孔后，应由现场技术人员进行炮孔的孔数、孔深等关键要素的验收，并做好相应的记录，对不合格的炮孔，坚持堵塞重打。10.4 .3装药爆破装药：采用人工装2#岩石粉状镀睇油炸药及2#岩石乳化炸药，非电毫秒雷管分段起爆。其中，周边孔的深度保持在3.0m,采用导爆索竹片捆绑中25mm2#岩石乳化炸药，线状间

11、隔不耦合装药，接非电毫秒雷管引爆。掏槽孔采用楔形钻孔，孔深应适当加深，连续装药，接非电雷管分段起爆，装32mm2#岩石粉状镂锦油炸药。联线：按照“先掏槽、次崩落，后周边”的起爆顺序进行联线，同时，非电雷管从周边光爆孔、崩落孔到掏槽孔，按照由高到低段位进行联线。堵孔：所有炮孔必须堵塞密实，并且保证50100Cm的堵塞长度。堵孔过程中，应注意保护导爆索、不能将导爆索折断或破坏导爆索与炸药间的紧密联结。装药期间，现场安全员做好书面记录，做好现场检查、监督，确认结构连线紧密、堵塞密实、炮孔无漏装、混装后，再开始下一工序的施工，同时，杜绝一切不规范操作和习惯性违章。其开挖断面型式及参数，见隧洞开挖爆破设

12、计图。1044通风排烟及安全撬挖爆破后立即进行通风排烟，通风30min后，待掌子面附近空气比较新鲜，由专人和现场施工技术人员一同前往掌子面察看爆破效果，电工恢复掌子面的照现场技术人员做好书面记录，由经验丰富的撬挖安全的人员指挥PClOO反铲进行清撬开挖面上残留的松动块石，确保施工安全，或由钻爆组炮工对未能成功爆落的部位进行补炮处理，并准备下一工序的施工。10.4.5出渣引水隧洞开挖期间，每200米设置一个倒车洞。装渣采用LWL-150A履带反铲，Iot自卸汽车运输，按要求将渣料运送至2#弃渣场。灌浆平洞开挖，利用0.4i)3装载机配合人工除渣。10.5 施工方法由于本引水隧洞主要以II和III

13、围岩为主。开挖采用全断面开挖，YT28气腿式手风钻造孔，周边光面爆破，HI类围岩循环进尺2.7m,支护离开挖面距离不大于30m,IV类围岩循环进尺L5m,V类围岩循环进尺1m,开挖完成后立即进行支护施工，装渣设备选用4台LWL-150A履带反铲装渣，开挖面的安全排险及出渣完后的清面用PClOO反铲施工，同时由于隧洞开挖断面较小，洞身较长，拟每隔20Oin左右设置一避车道，以备错车及调头用。10.6 .1隧洞爆破设计爆破设计参数表见表105T,爆破设计主要技术指标见表10.5-2。表10.5-1爆破设计参数表孔类孔深n孔径n数量/个孔距/an药径mm单孔药量kg起爆顺序总药量kg内掏槽孔1804

14、2101.8MSl124.3外掏槽孔330428322.0MS3崩落孔300423371/103321.6MS5-MS9周边孔300422546/52251.1MSll底孔300421050321.0MS13注：开挖断面为42.5/,总孔数88个，爆破方量116n?。表10.5-2爆破设计主要技术指标开挖断面(m2)钻孔总数(个)爆破方量血3)总装药量(kg)炸药单耗(kgm3)爆破效率(%)预期进尺(11排炮)42.588116124.31.07902.7开挖、支护作业循环时间见表10.5-3。表10.5-3隧洞开挖支护循环时间表项目小时作业循环时间（三）24681012141618测量放线1钻孔4装药爆破1.5通风散烟0.5安全撬挖1出渣2支护5说明：1、每茬炮循环进尺27m,循环时间10小时，若洞室围岩地质情况较好，支护可以不占直线时间。10.7 高地应力（岩爆）处理专项方案根据招标文件提供的资料，本标段地应力较大，存在着较大岩爆现象，为确保作业人员安全，特制定岩爆破处理专项方案。106.1爆破发生的机理岩爆是高地应力条件下地下工程开挖过程中，硬脆性围岩因开