引水隧洞施工支洞开挖施工方案

1.1施工支洞

羊曲水电站右岸开挖及引水系统工程压力引水管道采用埋管布置，从进水口到厂房，按“一机一管”方式供水，采用垂直进厂方式，引水管道内径10.0m，三条管道长度分别为549.23m、599.90m、650.57m，引用流量394.40m3/s。引水隧洞由上平段、上弯段、竖井段、下弯段、水平段、水平弯管段组成，进口15m开挖体型为12m×13m，其余部位体型均为R5.8m圆形断面。引水洞共布置1条施工支洞，作为引水洞竖井段及下平段开挖、混凝土衬砌的施工通道，施工支洞进洞口位置6#冲沟上游侧，坡比为13.10%，支洞全长350.06m。施工支洞作为引水洞竖井段及下平段开挖、混凝土衬砌的施工通道，洞外与明线公路及下游临时桥和右岸低线路相接。为减少开挖，洞脸顺地形斜向进洞，洞脸与洞轴线夹角为135度。支洞进洞口地板高程为EL2620.0，满足6#冲沟防洪标准（设计为10年一遇洪水），相应洪水流量为4.55m3/s。施工支洞进、出口段桩号支K0+000.0～K0+015.0和支K0+300.26～K0+350.06段洞挖断面为8.2m×6.6m（宽×高），后期对以上范围进、出口段两侧边墙及顶拱进行混凝土衬砌；洞身段桩号支K0+015～K0+300.26洞挖断面为7.2m×6.1m（宽×高），均为城门洞型。

施工支洞轴线控制坐标表

施工支洞特性表

施工支洞进口段边坡为裸露岩体，长期受地表风化影响，局部岩体较破碎，需将风化

性较好，但考虑到开挖边坡高，层理发育，且部分地段位于地下水位以下，围岩类别均按Ⅲ、Ⅵ类考虑。

引水系统部位施工支洞与主洞交叉部位断裂构造较发育，发现的较大断层有6条，多为走向NW、倾向NE的中～高倾角结构面，与洞线呈大角度斜交，破碎带宽度一般50cm～200cm，胶结差。

引水发电系统地下水以基岩裂隙水为主，水位较低，进口及洞身段埋深80m～90m，出口段40m～50m，隧洞下平段及厂房基坑均位于地下水位以下，河水位2595.6m。地下水化学类型为HCO-─Ga2+•K++Na+• Mg 2+ 型，河水的化学类型为HCO-─ Ca2+ 型，对普通砼均无腐蚀性。

引水发电系统区滑坡、崩塌、泥石流、变形体等物理地质现象不发育。

1.3 气象条件

本工程地处内陆高原，海拔高，具有高原气候特点。日照时间长，冬季寒冷，持续时间长；夏季凉爽，历时较短。据贵南气象站1971年～2000年气象资料统计，多年平均气温2.3℃，极端最高气温31.8℃，极端最低气温-29.2℃，多年平均相对湿度为54%，多年平均降水量为403.8mm，多年平均蒸发量为1482.4mm。

1.4 工程量

㈠施工支洞开挖支护工程量见下表。

㈡施工支洞风、水、电主要临建工程量见下表。

㈠设计图：《引水洞施工支洞平面布置图（YQS2-P2-3-07）》、《引水洞施工支洞剖面及钢筋图（YQS2-P2-3-08）》；

㈡《爆破安全规程》GB6722-86；

㈢《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999；

㈣《水电水利工程锚喷支护施工规范》DL/T5181-2003；

㈤《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GBJ86-85；

㈥《喷射混凝土施工技术规程》YBJ226-91；

3 工期进度

引水隧洞施工支洞开挖于2013年11月15日正式施工，至2014年4月25日喷锚支护及排水孔全部完成，总工期为160天，具体进度计划见下表：

4 施工布置

4.1 施工道路

施工支洞开挖支护材料运输主要利用左岸进厂公路、临时桥、右低线施工道路及R9#施工支洞明线段道路；开挖出渣利用R9#施工支洞道路、右低线施工道路及渣场道路。4.2 施工供风

施工支洞开挖支护施工主要用风为手风钻钻孔、喷射机等设备用风。支洞高峰用风量为48m3/min，拟在施工支洞进口处的6#供风站布置2台25m3/min油动空压机，供风总量为50m3/min，满足施工支洞用风要求。

施工支洞内主供风管路采用φ200钢管，采用法兰连接，并随支洞开挖掌子面掘进而延伸，主供风管敷设总长约350m。施工用风时从主供风管路风包处用φ50PE管连接到施工掌子面，再用黑胶皮管连接用风设备，需用φ50PE管约80m、胶皮管50m。供风管路布置在支洞壁上游侧，距底板0.5m,用插筋固定。

4.3 施工供水

施工支洞开挖支护施工用水主要为造孔用水和锚喷支护用水，支洞内最大用水量约为10m3/h。考虑前期供水管线还未形成，利用水车从生活区拉运至支洞口，并在洞口顶部布置一个30m3的水箱，将水抽入水箱内，由水箱自流供水。出水口接φ50钢管引至支洞内进行施工供水，支洞供水管敷设总长约350m。供水管路布置在支洞壁上游侧，距底板1.0m,用插筋固定。

4.4 施工排水

支洞内排水主要为施工污水和洞壁岩石裂隙渗水，施工时在支洞内按间距100m左右设置3×1.5×1.5m（长×宽×深）临时集水坑，具体位置根据支洞内现场岩石裂隙渗水情况进行调整。排水采用2寸污水泵接φ50钢管不定时的将集水集中抽排至洞外，在掌子面底部设一台水泵，将打钻过程中的弃水及时抽出。

由于本工程部分开挖在地下水位线以下，若出现大量渗水时，应对开挖面出现的涌水进行调查分析，采取“以排为主，防、排、截、堵相结合”的综合治理原则，按照隧洞开挖进度，实施“分段截流，分级抽排”的措施进行，即在渗水处设置集水坑，连续、集中

抽排至洞内设置的其他集水坑中再排除洞外，当涌水面积较大时，在围岩表面设置汇水孔，集中引排至排水沟进行排水。总之，随时按照洞内渗水情况优化排水措施，以确保洞挖的正常施工。

4.5 施工供电及照明

施工支洞开挖支护施工用电主要支护、通风、排水等施工设备用电。

支洞施工用电在业主未提供电源点前，采用2台120KW柴油发电机供电，将电源接至配电柜，再从配电柜上接引50mm2铝线3根和1根25 mm2铝线接引至支洞内为施工设备、照明、临时负荷使用。

支洞内四平线布置在上游侧洞壁部位，采用固定在洞壁上的线架利用瓷瓶将导线固定，每10m设一盏40W节能灯照明，每个小工作面用1kw碘钨灯照明。照明线路布置在支洞壁上游侧，距底板3.0m,用挂钩固定。

4.6 通风、排烟

为保证施工支洞内施工环境，洞深长度大于洞径3-5倍时，采取通风排烟设施，保证洞内空气流通，采用机械压入式通风方式，风筒随开挖掌子面逐渐跟进。施工支洞口布置一台TZ-110KW风机供风轴流通风机，风筒通风管采用直径1000mm的PVC增强维纶布拉连式风袋，架设在隧洞顶部，用插筋固定，随开挖进度布置在距开挖掌子面15m左右。施工支洞开挖时为了减少洞内烟尘，爆破后采取喷水雾降尘等措施。

4.7 其它临建布置

在施工支洞洞口附近搭设简易棚，主要承担支洞锚杆钢筋、小型设备等物资的存放和施工任务。

5 开挖施工方法

5.1 洞脸明挖施工方法

㈠施工支洞洞脸开挖施工程序：施工准备→临时道路修筑→进口石方明挖→洞脸边坡支护处理。

施工支洞进洞口位置位于6#冲沟上游侧岩壁上，岩壁坡面较陡且有松动危石存在，施工时先对支洞口范围内风化岩层按设计开口坡比（1:0.5）采用梯段预裂爆破开挖，石方明挖主要用YT-28型手风钻造孔，开挖石渣采用20t自卸车通过R9施工道路及右岸低线公路拉运到右岸渣场。

支洞口开挖前，搭设脚手架将洞脸上部至EL2640进行边坡支护。洞脸边坡设置为锚杆为φ22，L=4.5m与φ25,L=6m间隔布置，间排距2m×2m，挂网钢筋为φ6.5，@20×20cm，