第05章 石方明挖及地下洞室开挖

第五章石方明挖及地下洞室开挖

5.1概况

拉西瓦水电站引水系统采用单机单管引水方式，包含有上平段、上弯段、竖井段、下弯段及下平段。上平段及上弯段相邻洞轴线间距为23.0m，下平段、下弯段及竖井段相邻洞轴线间距为34.0m。进水口高程分为三个台阶，①、②机进水口中线高程为2350.0m，③、④机为2370.0m，⑤、⑥机为2410.0m。6条引水洞穿过右岸坝轴线下游山体，引水洞采用竖井连接上下水平段，引水洞内径9.5m，引水洞下平段采用钢衬，其余部分采用钢筋混凝土衬砌。引水洞隧洞轴线长229.126～372.758m不等，总长约1791.776m。引水洞以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，根据不同的围岩情况，采取不同的开挖方法及衬砌型式；①～⑥引水洞进口段20.0m为渐变段，上平段及竖井段为开挖直径11.5m的圆形断面，下平段为开挖直径11.1m的圆形断面。

6#施工支洞总长约612m，洞口位于二道坝下游120m处，标准断面尺寸为11.0×7.0m（开挖尺寸一般为11.2×7.1m）, 6#施工支洞进口高程2232.0m，在与①引水洞相交处底板高程为2214.5m，6#施工支洞与①～⑥引水洞下平段垂直相交，交线位置位于下平段末端上游15.0m处。

5.1.1主要项目及工程量

引水洞开挖工程主要工程项目有：

1、引水洞石方洞挖：

2、6＃施工支洞石方洞挖；

3、交通桥桥墩明挖。

本标段石方明挖及洞挖工程量共计251343m3。其中石方明挖320 m3，主要为交通桥桥墩基础石方明挖；石方洞挖共计251023m3，其中引水洞石方洞挖198125 m3。

详细工程量分布见表5-1。

5.1.2石方洞挖工期安排

本工程石方洞挖工程主要为6＃施工支洞及6条引水洞的石方洞挖，根据招

标文件技术条款的要求，工程于2004年7月1日正式开工，本合同全部工程要求完工日期为2008年4月30日，总工期46个月。电站进水口前期施工的主要项目为电站进水口边坡开挖及支护工程，根据第05号答疑文件右岸坝肩及进水口（坝Ⅱ标）开挖的计划调整，进水口高程2407.0m的开挖工作面将于2004年10月交面；高程2367.0m的开挖工作面将于2005年2月底交面；高程2347.0m的开挖工作面将于2005年4月底交面。

表5-1 主要开挖工程量表

6＃施工支洞位于二道坝下游120m处，开工后及时进行施工准备，即可进行6＃施工支洞的石方洞挖，同时6＃施工支洞也是引水洞下平段及竖井段开挖出渣的主要施工通道，尽早开工及快速施工，对于引水洞下平段及竖井段石方洞挖的开工有着重要意义。引水洞下平段的石方洞挖开始时间根据6＃施工支洞石方洞挖的进度适时安排，上平段开挖充分考虑减少与电站进水口边坡开挖及支护工程的施工干扰，减小对后续工程项目的影响及引水洞石方洞挖程序等因素，结合我局现场的施工情况，部分工程计划开工时间见表5-2。

表5-2 部分工程计划开工时间表

5.1.3主要施工特点及相应对策

（1）引水洞相邻洞间距较小，上平段间距约一倍开挖洞径，下平段间距约二倍开挖洞径，相邻洞室开挖时所产生的爆破振动破坏及二次应力重分布带来的影响决定施工程序与施工方法。部分洞室和隧洞进口存在一些陡倾角裂缝性小断层，因此施工中应高度重视围岩变形观测，根据其变形动态观测资料，适时调整施工进度和施工方法。

（2）引水洞进水口边坡开挖支护工程不属于本标范围，该标段由我局承担施工，本标段施工时充分考虑进水口边坡开挖支护条件，尽早形成引水洞上平段进洞开挖条件，同时结合我局承担的电站进水口边坡开挖支护工程进度穿插进行引水洞上平段石方洞挖。

（3）6条引水洞洞口分布在三个平台，①、②引水洞洞口平台高程2347.0m，③、④引水洞洞口平台高程2367.0m，⑤引水洞进口处于悬空状态，洞口需采取一定的措施保证施工的进行、⑥引水洞洞口平台高程2407.0m，三个平台之间高差大，尤其是⑤、⑥引水洞上平段石方洞挖施工难度较大。引水洞上平段开挖与电站进水口边坡开挖支护工程施工联系密切，与同引水洞上平段开挖相互干扰，施工中必须解决好引水洞上平段石方洞挖与电站进水口明挖的协调工作。

（4）6＃施工支洞开挖工程量大，并且作为引水洞竖井段及下平段开挖、钢管安装、施工支洞的封堵等施工的主要通道，承担地下石方洞挖70％工程量的运输，工程开工后必须严格按照施工组织设计进行施工，确保2004年12月具备引水洞下平段施工条件。

（5）由于引水洞施工均在地下进行，场地十分狭窄，加之竖井高差较大，6＃施工支洞存在与地下厂房标段共用的时段，极易造成施工安全事故，车辆行驶时安全因素也较突出。所以在施工过程中要采取相关措施，确保施工安全。

（6）6＃施工支洞轴线长度大，6＃施工支洞开挖及下平洞开挖通风条件差，施工时必须充分重视地下开挖过程中的通风，配备足够的通风设备，保证施工环境良好。

（7）6＃施工支洞及引水洞下平段与引水洞上平段开挖工作面距离较远，设备调动难度相对较大，必须作为两个独立的工作面进行机械设备配置及部分临

建布置。

（8）本标段地下石方洞挖工程量大，尤其是竖井开挖高度大，最大开挖高度138.75m，竖井开挖工程工程量69418m3，占总开挖量的28％。开挖拟采用反循环钻机形成先导井，因此竖井开挖必须在上、下平段完成后方可进行，对工期有一定的制约。

5.2施工程序安排

5.2.1施工程序安排原则

根据引水洞工程的特点，施工条件及后续工程工期要求，施工程序安排原则如下：

（1）结合我局承担的电站进水口边坡开挖支护工程穿插进行引水洞上平段石方洞挖，尽量减少引水洞上平段石方洞挖对进水口混凝土施工的影响；

（2）确保2006年3月底完成所有引水洞石方洞挖，为压力钢管安装提供条件；

（3）工程开工后，尽快进行施工支洞施工，及时做好隧洞施工风、水、电管线等临时设施布置，并做好洞口的支护锁口，并根据电站进水口边坡开挖及支护施工进度积极进行引水洞上平段石方洞挖准备工作。

（4）引水洞系统洞与洞之间岩墙厚度有限，岩墙最薄处仅11.5m，在进行引水洞开挖时，为减少爆破振动的影响，尽量安排各洞开挖爆破间隔施工，若不能间隔施工时，相邻两条洞的开挖掌子面应错开一定距离（30～40m）。结合电站进水口明挖，在具备引水洞上平段开挖条件后及时进行上平段施工，并为各竖井段开辟工作面。下平段施工支洞开挖至引水洞下平段后，先挖下平段上部，随后可开挖各竖井段，竖井段开挖完成后，进行下平段下部开挖，随后即可进行混凝土衬砌和钢管安装。

5.2.2施工程序

引水洞开挖根据6＃支洞开挖随后进行，下平段按①～⑥的顺序进行，上平段按⑤、⑥→③、④→①、②（相邻两条洞的开挖掌子面错开40m距离）的顺序进行，竖井段开挖根据上、下平段的开挖施工进度进行,导井施工顺序为⑤→⑥→③→④→①→②，扩挖施工顺序为⑤→⑥、③→④、①→②。