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引水隧洞开挖施工方案

1.概述

引水隧洞布置在大坝右岸，全长3225.59m，隧洞断面为圆形，主洞段的开挖洞径为φ8.0m，岔洞段的开挖洞径φ4.8m。

调压井位于主洞3037.84桩号，总的井挖深度117.7m，开挖断面为圆形，其中EL188～EL222.5m范围直径18.2m，EL188～EL104.8m范围直径5.0m。

引水隧洞共布置有2个施工支洞，分别在0+895.62m桩号和2+919.74m桩号和主洞相连通，支洞洞身段断面为4.5×6m的城门洞形。。

引水隧道埋藏深度为100～400m，进口段约14.4m位于IB区域，进口和出口合计约90m位于IIA区域，其余位于IIB区域，IIB区域的岩石质量非常好。

整个引水隧洞范围内图纸显示有7条断层需要钢拱架支护，断层等级分别为IV-3（2条）、IV-17、IV-19、IV-21、IV-22、IV-26。

2.施工区段划分

为了描述方便，引水隧洞按照以下示意图分成8个区段，见下图。

3.工作面的施工顺序和安排

✓进水口工作面：

进水口工作面包含以下施工程序：EL209m以上支护→EL186.6m以上开挖→洞脸支护→进洞口14.4m开挖与钢拱架等支护→隧洞0+14.4m～0+214.4m洞挖与支护→混凝土衬砌钢模台车安装→隧洞进口钢衬安装→洞外混凝土取水口施工→2012年10月移交闸门安装工作面。从上述程序可以知道进水口目前处于关键线路上，相应G1工作面处于关键线路上，需要在洞外开挖支护完成后优先安排施工。

✓1号支洞工作面

1号支洞目前已经开挖完成，正在进行交叉口段施工。G2和G3工作面最先具备开挖条件。

✓2号支洞工作面

2号支洞进口位于开关站内，目前洞脸已经出露，近期即可开始施工。为了给调压井开挖创造条件，2号支洞完成后，施工G4工作面和G5工作面和；在G7工作面完成后，进行调压井的开挖。G4工作面即为2号支洞的主开挖面。

✓出口工作面

为了不破坏隧洞出口边坡，在厂房开挖至EL90m后，G8、G7、G6区段从洞外向上游方向掘进。

✓调压井工作面

EL222.5m平台以上还有约20000方明挖工作量，预计10月份可以提供调压井井挖工作面。

4.施工总布置

4.1施工用电

4.1.1进水口

4.1.2 1#支洞进水口

4.1.3 2#支洞

4.1.4 调压井

4.1.5 各用电区供电安排

4.2 施工供风

钻孔用的YT28手风钻是唯一的洞内作业用风设备，每台手风钻的用风量为

3m3/min。

在各个用风区的洞外布置集中供风厂，用4寸钢管接入各工作面，再用橡胶风管连接各用风设备。

各个用风区供风设备配置如下表：

4.3 施工用水

4.3.1施工用水

施工用水包括钻孔、除尘、岩壁基岩面冲洗及喷锚支护、混凝土养护等用水。

4.3.2 供水计划

各个工作面根据岩石裂隙水的渗漏情况，优先考虑设置集水坑布置水泵就近供水；

✓进水口工作面自右岸高位水池引水；（右岸高位水池拟增加2×200m3水箱）

✓1#支洞开挖工作面自D5冲沟引水，不足自右岸高位水池引水；

✓2#支洞开挖工作面自上游侧冲沟引水。

✓调压井开挖工作面自上游侧冲沟引水，不足采用洒水车供水。

4.4 施工排水

需要排除洞外的水包括：施工用水、岩壁裂隙水、突发的涌水等。根据工作面的不同情况采用以下排水方案：

✓顺坡向的工作面（G2、G4、G8、G7、G6）以在洞侧形成排水沟自排为主。

✓逆坡向的工作面（G1、G3、G5、）采用4″或2″潜水泵接力排水，水泵型号、数量根据需要的排水量动态调整；集水井按照50m间隔布置，集水井尺寸初拟1.0×0.6×0.8，长×宽×深，施工时根据水量大小具体调整。

✓按照设计图纸，在1#支洞、2#支洞与主洞的交叉口内侧布置集水井，集中抽排来自上下游的水，水泵型号、数量根据需排水量的大小调整。为了避免上游的自排水满过集水井流往下游，需要在集水井的下游侧设置一个约50㎝高的挡水坎，这个坎可以在开挖时预留岩埂形成。

4.5 洞内供电

开挖其间洞内主要用电设备包括：水泵、湿喷机、电焊机、照明等。

采用架空绝缘导线从各工作面最近的变压器引至洞口的专用配电柜及空压机专用配电柜。各用电设备分别从配电柜引接，各个配电柜内都安装漏电保护器。施工低压用电采用36V低压电，由塑铝线从配电柜内引接，所有低压线路均采用绝缘电缆全部架空布设，动力与照明线路分开布置，用架线有规则地固定在洞壁上。

4.6 洞内照明

✓洞内沿线照明采用低压100W白炽灯或节能灯，间距10m左右；

✓作业地段采用碘钨灯照明；

✓洞口位置架设卤素探照灯；

✓经常对用电线路进行检查、维修，确保用电安全。

4.7 洞内通讯

✓工区与工区联系：先通过有线电话联络洞口值班人员，然后由值班人员联系相关工区；

✓工区与工区外的联系：先通过电话通知洞口值班人员，然后由其通过手机与工区外联系。

5.引水隧洞开挖方法

5.1引水隧洞拟采用的开挖方法：

引水隧洞拟采用的开挖方法

✓钻孔工具：YT28手风钻。

✓钻孔台架：自制多层活动式钻孔台架，典型钻孔台架结构图参见附图

（XL02-HT-MS-03、04）。

✓爆破掏槽方法用的楔形掏槽法掏槽。

✓隧洞轮廓面采用光面爆破形成。

✓安全处理

爆破通风散烟以后，人工配合装载机或反铲挖掘机进行安全撬挖，排除危石，为出渣及以后各工序创造安全条件。

对于已经开挖成型但尚未支护的岩壁，定期持续检查，如有危石立即处理。

5.3出渣作业及清底

每个工作面配备1台侧卸式装载机和小型反铲挖掘机和2～6台10t自卸车出渣。

隧洞可利用开挖料优先满足混凝土骨料生产、砌筑用块石的需求。

其余开挖料按照招标文件6.4部分2.2提示，运往指定地点。

在下一个工作循环之前，利用侧卸式装载机和反铲挖掘机对掌子面进行彻底清理，把危石处理干净，并清除底部松渣。

对欠挖的岩埂用手风钻进行钻孔、放小炮处理。

5.4作业循环参数

对于IIA和IIB围岩，洞挖每循环进尺2.5m~3.0m，平均每天2个循环；洞挖每循环施工工序及时间见下表。