3#施工支洞混凝土封堵施工措施

3#施工支洞混凝土封堵施工措施

1、概况

1.1编制依据

（1）《3#、4#施工支洞开挖支护施工技术措施》（714JV/BCC//2008）；

（2）《关于重新提交尾水系统施工支洞开挖支护施工技术措施的函》批复

（BCC/714JV/106/2008）；

（3）《尾水调压室阻抗隔板以上混凝土浇筑施工措施》（714JV/BCC/255/2012）（4）《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》（714JV/BCC/291/2009）

（5）《水工隧洞设计规》DL/T5195-2003

（6）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规》

（7）《工程岩体分级标准》(GB 50218—93)

（8）《水工混凝土施工规》（DL/T5133）

（9）《水工混凝土钢筋施工规》（DL/T5169-2013）

（10）《水利水电工程模板施工规》（DL/T5110）

（11）《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规》（JGJ130-2011）

（12）《混凝土质量控制标准》GB 50163等相关技术规

（13）《大渡河大岗山水电站引水发电系统建筑工程施工合同补充》［DGS-SG-2008-009（补1）］。

（14）《水利水电工程施工》

（15）大岗山水电站引水发电系统建筑工程招、投标文件

1.2 工程概述

3#施工支洞开口于进厂交通洞（厂交）0+182.80桩号，开口高程为EL965.243m，按照纵坡i=12.634%坡降至2#尾调室下游侧边墙，终点高程为EL948.00m。3#施工支洞洞长136.477m，为城门洞型，开挖断面尺寸为4.5×5.0m（宽×高），平面布置详见《3#施工支洞混凝土封堵施工措施附图01》。

3#施工支洞封堵堵头设计长度为6.75m，与进厂交通洞交叉口处边墙采用C20W6F50混凝土浇筑，混凝土厚度与现有边墙厚度一致，具体措施见《进厂交通洞标准段衬砌混凝土施工措施》。

1.3主要工程量表

3#施工支洞混凝土封堵工程量表

本表工程量仅供参考，最终工程量以实际发生量计。

2、施工重难点及存在的问题

（1）由于3#施工支洞总长为136.477m，坡度为12.634%，且3#支洞为下坡洞，混凝土浇筑时只能用砼罐车采用倒车的方式运输泵送工作面，混凝土运输难度及安全隐患均较大。

（2）由于2#尾水调压室边墙已浇筑完成，3#施工支洞靠2#尾水调压室侧已封闭约18个月，而3#施工支洞洞长136.477m，纵坡为12.634%，洞气流循环基本停止，空气质量差，如何保证作业人员健康安全施工是重点。

3、施工布置

3.1 施工通道

3#施工支洞封堵段材料运输通道：仓库→3#公路→1#公路→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。

3#施工支洞封堵段混凝土运输通道：A场地拌和系统或B渣场拌和系统→进厂交通洞→3#施工支洞→施工作业面。

3.2施工用风、用水、用电

3#施工支洞封堵部位供水、供电根据“就近原则”直接在地下厂房现有水、电系统引接；施工用风采用1台20m3移动式空压机进行供风。

3.3施工排水

3#施工支洞纵坡为-12.634%，坡度较大，在清洗完仓面之后出现的施工积水采用5kw 潜水泵并接一级增压泵抽排至进厂交通洞排水系统。

3.4施工照明

施工照明用电主要从地下厂房现有配电系统引接，施工支洞增加白炽灯辅助照明。

4、封堵设计

4.1设计标准

3#施工支洞封堵段紧靠2#尾水调压室下游侧边墙布置，开挖底板高程EL948m，为有压洞。根据5#施工支洞砼封堵长度计算方法，洞最大水压力按照尾水调压室发生最高涌浪工况时控制，尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞底板面最低高程为

948.0m。假设堵头和围岩均为刚体，水头推力均匀的作用在堵头横截面上，则3#施工支洞设计水头为972.076-948.0=24.076m，设计取值为25m。

粘结力有效面积系数a取值根据《水工隧洞设计规》明确粘结力有效面积是不计顶拱与围岩的接触面积，因此按照封堵混凝土顶拱部位和岩石脱开情况，取值a=0.5进行以上封堵长度的计算。

4.2 混凝土封堵长度设计

1、计算公式

（1）力学公式

L=Kγ水×Hω×[f′ω（γ混凝土-γ水）+c′S×a]-1

式中：L--堵头设计长度（m）；

K--安全系数，（设计K=3）；

γ水--水的容重（1.0×10-2MN/m3）；

H--作用水头（m）；

ω--堵头截面积（m2）；

f′--抗剪断摩擦系数；

γ混凝土--混凝土容重（2.3×10-2MN/m3）；

c′--周界粘聚力；

S--堵头周长（m）；

a--粘结力有效面积系数。

（2）经验公式

L=HD/50

式中：L--堵头设计长度（m）；

H--作用水头（m）；

D--混凝土堵头的等效直径（m），D=（3ω/π）0.5。

（3）计算参数取值

K--安全系数，设计K=3；

H--作用水头；

f′--抗剪段摩擦系数，取f′=0.70；

c′--周界粘聚力，取c′=0.5MPa；

a--粘结力有效面积系数，取a=0.5。

2、计算结果

根据以上计算公式，将作用水头，按照尾水调压室最高涌浪高程为EL972.076m，3#施工支洞横截面积为20.9m2，堵头周长为：17.4m，以上公式中的f′--抗剪段摩擦系数值和c′--周界粘聚力的取值根据《工程岩体分级标准》(GB 50218—93) 岩体物理力学参数表C.0.1、岩体结构面抗剪断峰值强度表C.0.2，结合3#施工支洞和尾水调压室连接部位地质情况，该段围岩类别主要为Ⅲ类和Ⅱ类围岩，在实际参数取值时，为了安全起见，根据最不利围岩类别(Ⅳ类围岩)进行取值。

将以上数据先代入力学公式进行计算得：

L=3×1.0×10-2mn/m3×25×20.9×[0.70×20.9×(2.3×10-2mn/m3-1.0×10-2mn/m3) +0.5MPa×17.4×0.5]-1

=3.45m。

再将以上参数代入经验公式计算得：

L=25×[(3×20.9/3.14)0.5]/50

=3.96m。