竖井开挖施工方案

江坪河水电站

右岸灌浆平洞竖井开挖施工方案

1.概述

右岸灌浆平洞竖井开挖为高程310至高程476灌浆平洞通风吊物竖井以及连接各层灌浆平洞的水平支洞石方开挖，通风吊物竖井设计断面尺寸为圆形,半径为1.8m,总长度为169m，水平支洞设计尺寸同灌浆平洞尺寸3.1m*4.3m，石方洞挖工程量为1720 m3。

1.1施工原则

1.1.1总的指导原则

（1）通风吊物竖井开挖为本工程的重点难点项目之一，开挖难度系数高。必须充分考虑到工程施工中不可遇见的各种因素，本着安全第一，预防为主的原则组织生产，确保安全万无一失。

（2）严格施工人员的岗前安全教育和施工设备实施的检查制度，加强施工中排险工作。

（3）以监控量测和超前地质预报为手段，及时反馈围岩和支护的变化，为施工提供可靠依据；

（4）以光面爆破为基础，严格控制周边眼装药量，保证炮眼保存率，尽量减少对围岩的扰动；

1.1.2总的指导思想

（1）突出开挖重点，主攻软弱围岩段施工难点，强化锚喷支护关键，以先进的机械设备和技术手段为基础，以科学管理、合理组织为手段，确保工期、质量、安全、效率、环保等各项目标的实现。

（2）施工遵循新奥法原理，应用光面爆破技术；围岩破碎带等不良地质地段坚持地质预报超前、掘进、初期支护、等多条主要生产作业线。

1.2施工布置

1.2.1施工交通

本项目施工交通在灌浆平洞开挖施工中已经形成，竖井开挖中直接利用各层平洞通行，高程476平洞的施工交通按业主指定位置，我部加以修复可满足施工需要。

1.2.2施工场地

本着就近施工的原则，隧洞施工队驻地设在所属洞口附近位置。

工区施工队伍驻地总计1500平方米，修建临房950平方米。食堂，水房可考虑简易房屋。

在隧洞洞口附近修建空压机房及值班室。

1.2.3施工用水

隧洞施工生产生活用水根据工区附近情况，利用山泉水或附近河水用抽水机泵水，φ150mm钢管向高山水池送水，并在驻地附近山坡上修筑50m3的简易水池并利用φ150mm钢管配水。

1.2.4施工供电

在隧洞进口处安装一台500KVA变压器，施工驻地的生活用电及施工现场的用电须从变压器牵出。临时用电系统根据各种用电设备的情况，采用三相五线制树干式与放射式相结合的配电方式。施工配电箱采用统一制作的标准铁制配电箱，箱、电缆编号与供电回路对应。

洞内竖井施工供电采用电缆线布置若干个移动式灯具，随施工需要移动。

1.2.5施工供风

隧洞在施工中，施工供风计划布置一台20m3的空压机，洞内排烟在每层平洞支洞口处布置两台强制式抽风机。

2.施工方法及工艺

2.1施工方法

2.1.1施工总体思路

竖井石方开挖的施工总体思路为：首先用地质钻机自上而下打一孔径φ168mm垂直孔，作为安装吊篮之用。在每层灌浆平洞顶部安装一台卷扬机升降吊篮。开挖方式先采用自下而上开挖直径约为1.6m的导洞，后采用自上而下方式按设计尺寸扩挖成型。施工顺序按自上而下的方式先进行高程476至高程425段的开挖，然后进行高程365至高程425段的开挖，最后进行高程310至高程365段的开挖。出渣方式采用装载机配合自卸汽车除渣。

2.1.2施工程序

2.1.2.1 水平支洞开挖

在通风吊物竖井施工前首先完成各层灌浆平洞的水平支洞开挖，连接各层灌浆平洞的水平支洞施工程序同灌浆平洞开挖程序一致。开挖程序如下图所示：

2.1.2.2通风吊物竖井开挖

通风吊物竖井石方洞挖分两次开挖成型，首先自下而上开挖直径约1.6米的导洞，在每层平洞顶部利用卷扬机配合吊蓝升降设置施工平台，人工造孔、装药，起爆器起爆。每层导洞施工完成后再开始自上而下将开挖的导洞用直径约 1.8米的钢筋网封闭形成施工平台后扩挖成型。在施工过程中设置施工爬梯。

竖井开挖示意图

2.2主要工序施工工艺

2.2.1施工测量

1、洞外控制

隧洞外平面控制采用三角测量，在隧洞出口设置三个平面控制点，将平面控制点设在相互通视，稳固不动，且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处。

2、洞内控制

洞内控制采用施工导线，在洞内约50米能通视部位布设控制点。

3、作业实施

（1）测量人员具有丰富测量经验的测量工程师负责测量。

（2）洞内联测，选在阴天，气温稳定，无大风情况下进行。

（3）洞内控制测量采用闭合环的方式，每个线环边数不大于6条。

（4）采用三级复测制。

4、贯通测量

隧洞贯通后，确保无偏差，测量精度控制在规范要求范围之内。

5、测量仪器及标定周期

洞内首级控制测量采用仪器为：尼康DTM-352C全站仪及相配套的三脚架，棱镜等设备，测量精度2秒；测量仪器和设备按国家规定每年送国家授权标定部门进行标定，合格后方能使用。

2.2.2、钻爆

钻爆作业是隧洞施工控制工期、保证质量的关键。为了充分发挥围岩的自承能力，减轻对围岩的振动破坏，本标段隧洞围岩采用线形微振控制爆破技术，实施全断面光面爆破，并根据围岩情况及时修正爆破参数，达到最佳爆破效果，形成整齐圆顺的开挖断面，减少超欠挖。

线形微振爆破，就是使炸药爆炸产生的能量尽量多的转换为破碎岩石，减少传给开挖范围以外岩石的能量。从而使开挖范围外的岩石引起的振动和损害最小，这样可有效的保护周边围岩。这种隧洞开挖爆破新技术除布置周边孔外，炮孔布置和起爆均为线型，故又称线型开挖法。其特点是：布置炮孔简单，炮孔参数准确；可提高炸药爆炸能量利用率，同样情况下用炸药量少，对围岩的扰动小，最适合采用“新奥法”施工；炮孔除楔形掏槽孔外都是平行的，便于钻孔可提高钻孔效率；易于采用光面爆破，控制开挖轮廓；可以控制爆破块度，提高装运效率；还可减轻对周围地层的震动；便于机械化施工。

2.2.2.1、钻爆设计

（1）设计原则

本隧洞爆破设计遵守以下原则：

炮孔布置要适于人工钻孔施工。

尽量提高炸药能量利用率，以减少炸药用量。

减少对围岩的破坏，周边采用光面爆破，控制好开挖轮廓。

控制好起爆顺序，提高爆破效果。