1#支洞施工技术方案2011-05-20

毛滩河三层岩水电站工程第Ⅱ标段（大坝工程）1#支洞施工技术方案一、概述毛滩河三层岩水电站工程引水系统由进水口、引水隧道调压井及压力钢管等建筑物组成，引水隧洞采用平底马蹄形有压隧洞，引水隧道全长5469.59m，坡度为i=2.84‰。

Ⅱ类围岩喷砼支护，Ⅲ类围岩挂网锚喷支护，Ⅳ类围岩一次支护为挂网喷锚，Ⅴ类围岩一次支护钢支撑结合挂网锚喷支护，Ⅳ、Ⅴ类二次支护采用钢筋砼衬砌，并对围岩进行固结灌浆及回填灌浆。

为便于施工，在桩号Y+256.72、Y1+708.52、Y4+154.121和Y5+443.59处设四条施工支洞，支洞断面为城门洞型，1#支洞位于桩号Y0+256.72。

支洞长度57.93m，坡比为i=2.5%，支洞口高程为618.54m，顶高程622.21m。

1#支洞岩石为Ⅳ—Ⅴ类页岩，设计采用全段素砼衬砌。

1#支洞进口明挖段覆盖层设计建议边坡为1：1.2，岩石设计建议边坡为1：0.3，支洞进洞口挂网喷C25砼，喷砼厚0.1m，上部采用锚杆（Φ25，L=3.5m）支护，锚杆间排距1.5m，梅花形布置。

1#支洞净宽3m，高3.366m，衬砌厚度30cm。

主洞设计Φ25锚杆，L=2.5m，间距1.5m，排距2.5m。

二、编制依据1、1#施工支洞结构布置图SCY（JS）-SG-Z1-01；2、设计联系单—SCY-2011-07。

3、《水利水电工程喷锚支护施工规范》（DL/T5181-2003）。

4、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）；5、《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）。

三、施工布置1、施工用风：在1#支洞洞口处布置1台移动式空压机（VF13/7）和22m3空压站供风。

2、施工用水：设1台4.5kw潜水泵自河中抽取。

3、施工用电：采用右岸800KV A变压器供电。

4、施工交通：利用开挖出渣在左岸铺设临时道路至坝区。

5、洞内通风：洞口设一台5.5kw轴流风机。

6、洞内照明：设一台220v/38v变压器向主洞引低压照明线路。

7、施工排水：在支洞洞口设一台4.5kw潜水泵抽排洞内渗水及施工废水，施工中根据洞内出水情况，在支洞底板一侧设置临时排水沟或增设排水设备。

四、施工方法1、支洞进口覆盖层开挖覆盖层开挖施工工序：施工准备→测量放样→植被清理→覆盖层开挖→土方运输→弃渣场弃料→临时支护根据设计图纸1#支洞纵剖面图，设计坡度1：1.2与1：0.3分界高程约为626m，根据现场实际情况，以Z1点为基准，测量放出开口线位置，测量放样经监理工程师现场复核后，采用挖掘机开挖覆盖层。

高程618.54~626m设计开挖坡比为1:0.3，采用挖掘机进行覆盖层清理，若遇岩石采用小药量钻孔爆破的方法开挖至设计高程。

根据现场实际情况，对1#支洞洞脸高程626m以上征地范围内进行覆盖层剥离，覆盖层剥离后视边坡稳定情况进行处理，可采用挂网锚喷进行防护，确保边坡稳定。

或请建设单位、监理工程师、设计单位现场察看，确定边坡支护方式。

2、主洞石方开挖石方洞挖施工工序：施工准备（爆破试验）→测量放线→布孔→钻孔→验孔→装药堵塞→网络连接→起爆→爆后安全检查→清理掌子面→出渣→临时支护→下一循环开挖（调整爆破参数）隧洞开挖全部采用中间直线掏槽，全断面掘进的方法施工，开挖边线采用光爆成型。

开挖施工利用钻爆台车采用YT28型气腿钻钻孔，钻孔孔径、孔深见典型爆破参数表，开挖布孔详见1#施工支洞洞挖炮孔布置及爆破设计。

炸药采用2#岩石铵锑炸药，掏槽形式采用单空孔菱形，掏槽间距为15cm、20cm，装药系数0.7L。

掏槽孔及主爆孔采用底部集中装药结构，利用非电毫秒导爆管联网起爆，周边光面爆破为减小对开挖面的破坏，采用间隔装药结构，利用导爆索联网起爆。

爆破后，首先由炮工和安全员对爆破作业面进行安全检查，如发现哑炮必须及时处理，发现危石及时清撬清除，经检查确保施工面安全后，方可解除警戒，继续进行施工。

爆破后石渣采用装载机进洞装渣，装5t自卸车运渣铺左岸临时施工道路。

洞室开挖严禁欠挖，超挖在规范允许范围内。

典型爆破参数表爆破参数、钻孔布设可根据现场爆破试验效果进行适当调整。

1#施工支洞洞挖炮孔布置及爆破设计详见下图（单位cm）MS7MS5MS3MS1周边陶槽孔光爆孔主爆孔主爆孔洞挖施工过程中，若遇到Ⅴ类围岩结构面发育程度属破碎地质段时，采用超前锚杆支护，超前锚杆支护后进行开挖施工。

若施工过程中如遇到围岩结构面发育程度属极破碎易产生塌方地段，可采用超前管棚支护。

3、洞脸支护锚喷支护全部采用“先注浆，后插锚杆”的施工方法。

其工艺流程为：施工准备→放样布孔→钻孔→清孔→砂浆拌制→注浆→安装锚杆→挂钢筋网→喷射砼→砼养护。

1#支洞洞脸高程622.21m~626m采用锚喷支护，锚杆选用Ⅱ级高强度的Φ25螺纹钢筋，锚杆长度3.5m，锚杆间排距1.5m，梅花形布置。

根据设计图纸和围岩情况确定孔位并做出标记，开孔允许偏差为100mm。

锚杆采用YT28凿岩机钻孔，锚杆的孔轴方向垂直节理面，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45度。

钻孔孔径42mm，孔深3.5m，孔间距1.5m，梅花形钻孔。

钻孔至设计深度清孔，将孔内岩粉和积水洗吹干净后，请监理工程师验孔，验孔合格后方可进行锚杆安装，锚杆安装前对锚杆孔进行检查，对不符合要求的锚杆孔进行处理。

锚杆及钢筋网在钢筋加工厂加工后运输至施工作业面安装。

锚杆按施工图纸安装完成后挂钢筋网，支洞进口挂网钢筋采用Φ6.5，间排距为150mm。

锚杆、钢筋网经监理工程师验收合格后，方可进行喷射混凝土施工。

喷射混凝土前，做好受喷面的地质描述，对喷射面进行检查和清理，清除开挖面飞浮石、危石、墙角石渣和堆积物，在受喷面设置控制喷层厚度的标志，可采用钢筋头。

设计喷射混凝土为C25砼，喷射厚度为0.1m。

砼采用搅拌机搅拌，自卸车运输至施工作业面。

砼采用PZ/6型混凝土喷射机施工，喷头与受喷面垂直，并保持0.6~1m 的喷射距离，喷射砼作业分片分层一次进行，喷射顺序自下而上。

采用分层喷射砼时，分层厚度为5cm，后一层混凝土在前一层混凝土终凝后进行，若终凝超过1h后施工时，应先用风水清洗喷层面。

两次循环作业的喷射砼应有200mm搭接长度，搭接长度的起伏控制在允许范围内。

喷射砼表面应平整，平均起伏差控制在50mm以内。

喷射砼的回弹率，边墙不应大于15%，顶拱不应大于25%。

喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至开挖放炮时间不小于3h。

喷射砼终凝2h后进行喷水养护，养护时间一般工程不小于7d，重要工程不小于14d。

4、支洞支护砂浆锚杆全部采用“先注浆，后插锚杆”的施工方法。

其工艺流程为：施工准备→放样布孔→钻孔→清孔→砂浆拌制→注浆→安装锚杆。

施工支洞围岩为Ⅳ—Ⅴ类页岩，主洞开挖后，根据揭露围岩情况选择支护方式。

根据1#支洞断面图，设计采用锚杆支护，若开挖后围岩地质情况不好，应设置拱架支撑与锚喷支护，采用I16工字钢支护，间距0.5m，拱架之间采用Φ22钢筋连接，间排距300mm，并在两Φ22钢筋间布置Φ8圆钢，最终形成150mm×150mm钢筋网。

1#支洞洞挖设计砂浆锚杆支护，锚杆选用Ⅱ级高强度的Φ25螺纹钢筋，锚杆长度2.5m，锚杆间距1.5m，排距2.5m，梅花形布置。

根据围岩情况确定孔位并做出标记，开孔允许偏差为100mm。

锚杆采用YT28凿岩机钻孔，锚杆的孔轴方向垂直开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45度。

钻孔孔径42mm，钻孔孔深、孔距符合图纸要求。

钻孔至设计深度进行清孔，将孔内岩粉和积水洗吹干净后，清孔后请监理工程师验孔，验孔合格后方可进行锚杆安装，锚杆安装前对锚杆孔进行检查，对不符合要求的锚杆孔进行处理。

注浆锚杆的水泥砂浆采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆配合比符合设计要求，水泥砂浆配合比应在规定的范围内试验确定。

水泥：砂=1:1~1.2，水泥：水=1:0.38~0.45，水泥砂浆采用砂浆搅拌机搅拌。

先注浆的永久支护锚杆，在钻孔内注满浆后立即插锚杆，锚杆注浆后，在砂浆凝固前不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。

锚杆在钢筋加工厂加工后运输至施工作业面安装。

锚杆支护施工经监理工程师验收合格后，方可进行下一工序施工。

Ⅳ、Ⅴ类围岩地段必须及时支护，按照“开挖一段、支护一段”的原则施工，严禁盲目进尺造成安全隐患。

1#支洞断面图5、施工排水及结构排水⑴施工排水1#支洞开挖施工排水主要有施工废水和洞内渗水、漏水。

在支洞洞口设一台4.5kw潜水泵抽排洞内渗水及施工废水，施工过程中根据洞内出水情况，在支洞底板一侧设置临时排水沟或增设排水设备，以满足施工期洞内排水需要。

⑵结构排水1#施工支洞围岩为Ⅳ—Ⅴ类页岩，洞内结构排水根据地下水发育程度和开挖后地质揭示情况进行相应处理。

若洞室边墙、顶拱岩石开挖面出现渗水或漏水，根据渗水或漏水量大小，喷射砼施工前，在渗水点设置PVC管引排，排水管安装后进行喷射砼作业；若喷射砼后发现渗水点，采用风钻在渗水处钻孔，安设排水管引排。

6、临时支护施工期监测洞挖施工监测主要以收敛监测、洞顶沉降监测为主。

测点的布置及测点的数量根据工程地质条件和工程需要确定，1#支洞开挖跨度小于5m，根据开挖地质情况，拟定沉降量测点10~15m设置1个观测断面，测量点设置3点，顶拱1点，边墙顶部各1点，量测点采用钢筋头布置，每天施工测量放样过程中，采用全站仪对顶拱沉降观测点进行量测，确保围岩变形值符合规范要求，保证施工安全。

允许变形标准值：支洞施工埋深小于50m，规范要求允许变形标准值为：Ⅳ类围岩为0.15~0.5%，Ⅴ类围岩为0.2~0.8%。

7、超前地质预报1#施工支洞围岩为Ⅳ—Ⅴ类页岩，支洞洞挖前和洞挖过程中，根据揭露围岩的实际情况，确定是否需要进行超前地质探测，若围岩情况不好，经监理工程师同意，可在掌子面钻设勘探孔或勘探洞的形式进行超前地质探测，确保洞挖施工安全。

五、设备使用计划拟投入1#支洞施工设备使用计划如下表所示：六、劳动力计划拟投入1#支洞施工的劳动力计划如下表所示：七、工期计划1#施工支洞计划工期如下：支洞明挖施工进度计划：2011年5月25日开始，2011年6月5日完成。

支洞洞挖及锚喷施工进度计划：2011年6月6日开始，2011年7月10日完成。

1#支洞开挖、支护作业循环时间表八、安全措施1、进入施工现场必须戴安全帽及必要的防护用品。

2、进洞施工人员必须遵守安全操作规程和劳动纪律。

3、严禁酒后上岗，任何人不准酒后进洞，严禁穿拖鞋和赤膊进洞作业，严禁违章作业和违章指挥。

4、钻孔及锚杆安装过程中，操作平台应有专人防护，确保稳定。