引水隧洞开挖施工措施2011.3.4最终

刚果（金）ZONGO II水电站

ZONGO II水电站

引水隧洞开挖施工措施

1 工程概况：

引水隧洞自进水口闸门井后渐变段起始，至调压井前结束，长2430m（桩号H0+0000～H 2+429.792）。隧洞纵坡为1.28%。引水隧洞始端底板顶高程341.00m，末端底板顶高程310.000m。隧洞纵坡为1.28%。隧洞断面均采用平底马蹄形断面，其中对于II类围岩锚喷衬砌段开挖断面尺寸为9.500m×8.710m（宽×高）；III类围岩锚喷衬砌段开挖断面尺寸为9.500m×8.640m；II、III类围岩衬砌段开挖断面尺寸为7.960m×7.605m；IV类围岩衬砌段开挖断面尺寸8.100m×7.570m；对于V类围岩衬砌段开挖断面尺寸8.400m×7.920m。洞线平面上大致呈直线布置，穿越沟谷处为保证有效上覆岩层厚度和较好的围岩条件适当偏折。洞线沿线设置两个折点，H1折点平面坐标为X=9472601.6912、Y=488211.1331，H2折点平面坐标为X=9472217.1671、Y=487536.3251。

2 施工布置

2.1 施工道路

引水隧洞施工道路共设有两条，一条采用进水口下游侧1#施工支洞作为引水隧洞施工道路，1#施工支洞进口与场内2#公路（上坝路）相接。另一条采用引水隧洞末端的检修交通洞作为引水隧洞施工道路，检修交通洞进口与场内1#公路（下厂房路）相接，相接部分采用明挖施工道路。施工道路布置可满足洞挖施工材料、设备的运输及出碴的要求。

由于引水隧洞较长，在开挖过程中原则上沿隧洞每200m设一个避车洞，此避车洞主要用于车辆挑头和避炮。避车洞设在洞壁一侧，大小为8m×5m×4m（长×宽×高）。避车洞的设置可以按实际施工情况适当增加和减少，以满足开挖及后期施工需要为准。

2.2 施工供风

1#施工支洞和检修交通洞洞口开挖时，采用12m3/min移动空压机各一台。

根据本工程特点，引水隧洞开挖设置2个固定空压机站供风。一个空压机站布置在1#施工支洞洞口附近，空压机站内安装20m3/min空压机两台和12m3/min空压机一台；

另一个空压机站布置在检修交通洞洞口附近，此空压机站同压力管道上压力平洞开挖共用，空压机站内安装20m3/min空压机两台和12m3/min空压机一台；施工供风能够满足引水隧洞内施工用风。

洞内供风管线沿一侧洞壁敷设，供风主管线均采用φ150mm钢管，法兰连接，并在上下游侧各设控风阀门开关一个。主管线距离掌子面距离为20～30m，主管线至掌子面采用柔性软管连接。

2.3 施工供水

引水隧洞前半段（上游段）开挖施工用水采用在1#施工支洞洞口设一个蓄水池（或水箱），即在1#施工支洞洞口一侧山坡352m高程合适位置设一个10m3蓄水池（或水箱），然后从蓄水池接水管通过自流方式向隧洞内供水，蓄水池位置在洞口明挖时将其基础开挖出来。引水隧洞后半段（下游段）开挖施工用水采用调压井井口附近的生活供水蓄水池直接接4寸主供水管经检修交通洞引至洞内。

1#施工支洞洞口蓄水池采用水泵供水，在印基西河河边设1个简易供水泵站，泵站位置按现场实际情况定，泵站内安装一台多级离心泵，水泵扬程不小于40m。

在实际施工过程中可根据实际情况采取其他简便易行的供水方案。

洞内供水管线沿一侧洞壁敷设，供水主管线均采用φ108mm钢管，法兰连接，并在上下游侧各设控水阀门一个，供水主管线与风管线平行铺设。主管线距离掌子面距离为20～30m，主管线至掌子面采用柔性软管连接。

2.4 施工供电

在1#施工支洞和检修交通洞洞口附近各设置1台500KVA变压器向洞内供电。

为避免由于系统停电对施工生产及安全施工造成影响，故在变压器附近各设一台200KVA移动式柴油发电机作为备用电源，当系统停电时，通过变压器低压配电柜的双向隔离开关，可随时将柴油发电机组投入运行。

洞内供电线路延洞壁铺设，供电线路悬挂于事先已安装的锚杆上，并延隧洞每20米设一盏200W的汞灯照明，工作面及特别潮湿部位照明采用36V电源。

2.5 洞内排水

根据洞内施工实际情况及地质条件，洞内排水主要为洞内施工用水和地下渗水的排除。随开挖进度在隧洞一侧底部每间隔50m左右设一集水坑，施工用水和地下渗水自

流至集水坑内，再通过污水泵进行逐级抽排至洞外，在洞口集中设一污水沉淀池，将污水净化处理后排出。若洞内渗水较大则在洞内一侧用Φ108钢管铺设主排水管路，最终保证洞内施工作业面无积水即可。

2.6 施工通风及排烟除尘

本工程洞身较长，采用机械强制混合式通风，通风设备选用轴流风机，通风管选用软风管，风管直径为1.2m，轴流风机放在进水口下游侧1#施工支洞洞口，通风管由施工支洞洞口随开挖进度向洞内敷设，当隧洞进尺超过500m时宜在洞内串联一个风机确保洞内通风质量。

为控制洞内的废气浓度，提供良好的施工环境，加强对进洞机械的维修保养，慎重选择油料及柴油添加剂等措施；钻机开挖过程中全部使用湿式钻眼法，以最大限度的减少烟尘、粉尘。

3 引水隧洞开挖

3.1 引水隧洞开挖程序

引水隧洞开挖分两个作业面施工，即一个作业面由进水口下游侧1#施工支洞作业面进入主洞段向下游开挖，另一个作业面由检修交通洞进入主洞段向上游开挖，其施工程序如下：

1#施工支洞（或检修交通洞）洞口覆盖层明挖→岩面验收→洞脸锚喷支护（包括锁口锚杆支护）→洞脸稳定性鉴定→洞口段开挖及支护→支洞段开挖及支护→进入主洞段开挖及支护。

3.2 洞口段开挖

3.2.1 洞口段土石方明挖

（1）土方明挖

土方采用1m3挖掘机自上而下分层开挖，开挖时可修施工道路至开挖面直接用挖掘机装自卸车运至弃渣场，若开挖山坡陡，采用挖掘机将上层开挖土方直接甩至边坡上滑落至施工道路或作业面上用装在机装自卸车运至弃渣场。

（2）石方明挖

石方开挖采用YT28手风钻钻孔，梯段爆破，边坡进行预裂，爆破石渣采用CAT320反铲挖装20t自卸汽车运输至弃渣场，在开挖过程中要及时支护，以保证安全。