尾水主洞尾水岔洞与尾水支洞开挖支护专项施工方案文档格式.docx
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尾水支洞洞径为7.2m，三条尾水支洞长度分别为179.994m（①机）、179.994m（②机）和180.389m（③机）。
2.2工程地质条件
尾水支洞洞室埋深340m～420m，断裂构造不发育，岩体完整性较好，围岩类别属Ⅱ2类～Ⅲ1类，局部小断层及节理裂隙密集带部位围岩类别为Ⅲ2类或Ⅳ类。
整个尾水洞支洞段、尾水岔管段及尾水主洞段大多工程地质条件较好，围岩稳定性及成洞条件较好，
2.3主要工程量
尾水主洞、尾水岔洞及尾水支洞开挖支护工程主要工程量如下：
尾水支洞主要工程量表表2-1
序号
项目
规格
单位
工程量
备注
1
石方洞挖
m³
22375.38
2
喷C25混凝土
992.1
3
钢筋网
φ8@200×
200
kg
7451
4
锚杆
Φ25，L=4.5m
根
896
5
Φ22，L=3.0m
90
尾水岔洞主要工程量表表2-2
5947.2
沟槽石方开挖
29.08
184.2
Φ25，L=6.0m
532
Φ28，L=9.0m
32
尾水主洞尾0+000～尾0+090段主要工程量表表2-3
6001.47
系统锚杆，
449
喷砼
C25
202.3
挂网钢筋
Φ8@20cm×
20cm
t
1.32
注：
①表中工程量为理论值，未计超挖与损耗；
②断层破碎带处理工程量未计入表中，其数量根据按工程实际发生量由监理工程师核算；
③表中未计随机支护量锚杆和缝合锚杆工程量，其工程量根据实际支护计量。
上述工程量仅为设计量，具体以现场实际发生量为准。
三、施工布置
3.1施工供风
供风设备主要为手风钻及喷砼机，拟采用在4#施工支洞桩号4支0+020～4支0+055.1左侧布置集中压气站接入，集中压气站共设置4台20m3的空压机，采用φ150mm钢管引至距作业面50m处，再用ø
50供风软管接至工作面，各用风设备采用ø
25软管接引。
3.2施工供水
考虑采用在进厂交通洞进洞左侧冲沟取，设置一个10m3储水罐作为水箱并增设增压泵，通过Ф80mm供水支管引4#施工支洞储水箱内，再使用ø
50的钢管引接至工作面内，各用水设备采用ø
25高压软管引接。
3.3施工排水
施工废水包括：
围岩渗水、土石方开挖用水、混凝土养护、冲毛用水及施工机械冲洗用水、基础处理废水等。
在尾水主洞与6#施工支洞交叉口及6#施工支洞洞口均布置一集水坑，施工排水采用在洞内两侧设置50×
30cm（宽×
深）的排水沟，作业面附近设置临时集水坑，通过水泵接力抽排至集水坑内，经污水处理达到有关标准后排放
排水线路为：
尾水主洞与6#施工支洞交叉口→6#施工支洞→4#施工支洞→进厂交通洞进洞口。
3.4施工供电。
采用高压电缆从进厂交通洞的10KV接入口接入到4#施工支洞内压气站，安装1000KVA变电站以满足压气站、通风设备及照明用电，然后通过三相五根单芯绝缘线输送施工用电。
3.5施工通风
采用压入式通风方式，综合考虑在6#施工支洞洞口设一台轴流风机（2×
110KW），供风管采用φ1500软风管。
3.6弃碴
弃渣通道通过6#施工支洞及交通洞出渣。
采用3m3装载机及挖掘机装渣，4台25t自卸汽车运渣，洞渣无用料弃于1#弃碴场（位于下水库库尾右岸冲沟处），运距约5.5km。
开挖的有用石料临时堆存下水库大坝下游的有用料堆存场,运距约4.5km。
施工布置详见附图《施工平面布置图》。
四、施工进度
根据现场实际情况及总体施工进度计划安排，尾水主洞尾0+000～尾0+090段、尾水岔洞及尾水支洞计划2015年1月1日开始施工，2015年6月20日全部完成。
1、尾水主洞尾0+000～尾0+090段施工进度计划：
2015年1月1日～2015年2月24日；
2、尾水岔洞施工进度计划：
2015年2月25日～2015年4月17日；
3、尾水支洞施工进度计划：
2015年4月18日～2015年7月1日；
五、施工程序
开挖及支护施工范围为：
尾水主洞尾0+000～尾0+090段、尾水支洞及尾水支洞。
6#施工支洞于12月底贯通后提供施工通道，对尾水主洞尾0+000～尾0+090段进行开挖支护施工，然后再进行尾水岔洞进行施工，其中1#尾水支洞及3#施工支洞同时进行施工，待尾水岔洞开挖支护完成后，为2#尾水支洞提供工作面再进行施工。
六、洞身开挖
6.1开挖进尺
开挖及锚杆支护均采用YT28手风钻钻孔，自制2台钻爆台车为施工平台，开挖设计轮廓线采用光面爆破，液压反铲进行危石清理，开挖石渣采用侧卸装载机配合15t自卸汽车出渣。
Ⅱ、Ⅲ类围岩循环进尺控制在2.5～3.0m，Ⅳ类围岩循环进尺控制在1.5m～2.0m，Ⅴ类围岩进尺1m。
6.2开挖施工工艺
1、尾水主洞为马蹄形断面，开挖断面直径达10.2m，开挖断面较大，综合考虑施工安全、施工质量、施工进度等因数，洞身开挖工程采用两台阶分层开挖，第一层开挖高度7.55m，第二层开挖高度2.45m。
2、尾水岔洞均为两条尾水支洞合成一条主洞，开挖断面较大，综合考虑施工安全、施工质量、施工进度等因数，洞身开挖工程采用两台阶分层开挖，第一层开挖高度7.24m，第二层开挖高度2.95m，每层分左右侧进行两次开挖。
3、尾水支洞洞径为6.0m，三条尾水支洞长度分别为153.992m（①机）、173.689m（②机）和183.992m（③机）。
尾水管后长度110.0m尾水支洞钢板衬砌，钢板材质为Q345R级钢材，管壁厚度26mm～28mm，钢管外壁设置加劲环抗外压稳定，钢衬外包素混凝土厚0.6m；
其余洞段采用钢筋混凝土衬砌，衬砌厚0.5m。
尾水主洞、尾水岔洞及尾水支洞开挖施工工艺流程见下图：
6.3开挖分层分区图
1、尾水主洞分为两层进行开挖，见图1。
图6-1尾水主洞开挖分层图
2、尾水岔洞分为两层，每层分两次进行开挖，见图2。
图6-2尾水岔洞开挖分层图
3、尾水支洞分为两层，开挖成型后再对两侧扩挖部位进行扩挖，见图3。
图6-3尾水支洞开挖分层图
6.4爆破设计
钻爆采用自制钻爆台车作为操作平台，利用手风钻钻孔，毫秒微差起爆，楔形掏槽，周边光面爆破方式。
（1）钻孔
尾闸室围岩主要是Ⅱ、Ⅲ类，钻孔采用YT28手风钻钻孔，。
（2）爆破设计
结合设计文件及施工规范的要求，爆破效果需满足：
炮眼利用率大于90％；
半眼痕保存率大于80％（整体性良好的坚硬岩石）；
爆破后围岩面应圆顺平整，无欠挖，平均线性超挖面不超过20cm，且围岩面上无粉碎岩石和明显裂隙，以减少对围岩的施工扰动。
炸药采用2#岩石乳化炸药，雷管采用非电毫秒微差雷管。
周边孔采用竹片或导爆索分节间隔装药，爆破孔采用柱状连续装药，堵塞采用砂和粘土的混合物。
①单位炸药消耗量
孔径42mm，孔深3.5m；
Ⅱ、Ⅲ类围岩设计，预计进尺3m。
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003）的岩石分级，砂砾岩坚固系数f取值范围为10～15，f=12；
根据修正的普式公式，q=1.1K0（f/s）1/2
式中K0为考虑炸药爆力的校正系数，K0=525/p，p=250~300ml，其中p=280ml，S为断面面积，洞口为72.38m2。
根据计算Ⅱ、Ⅲ类围岩q=0.84kg/m3。
②一次开挖循环的总药量
一次开挖循环的总药量：
Q=qSLη
式中q为单位炸药消耗量，S为断面面积，L为泡孔深度，η为炮孔利用率，一般取值0.8~0.95。
③确定钻孔数目
炮孔数目：
N=3.3（fS2）1/3
式中N为炮孔数目，S为断面面积，f为岩石坚固系数，取值12。
（3）主要爆破参数
通过爆破试验，优化爆破参数，优化爆破设计，改善爆破效果，检查石方爆、挖、装效果，为爆破施工提供最优的爆破参数。
6.4.1尾水主洞爆破设计
开挖分上下两层爆破：
1、第一层开挖断面65.74m2，周边孔61个，孔距45～60cm，光爆抵抗线70cm；
崩落孔63个，孔距80～100cm，层间抵抗线80~110cm；
掏槽孔24个，楔形掏槽，孔深3.5m，孔径50mm。
围岩爆破设计参数见表6-1和表6-2。
图6-4第一层爆破设计布置图
表6-1第一层爆破设计参数表
炮孔类型
炮孔直径
药卷直径
孔深
炮孔间距
抵抗线
线装药密度（kg/m）
光爆孔
50mm
Ø
32mm
3.3m
45～60cm
70～90cm
0.25~0.35
崩落孔
80～100cm
90～100cm
0.6~0.9
掏槽孔
3.5
30～60cm
0.7~0.9
1.炸药采用2#岩石乳化炸药；
2.周边孔采用Ø
25mm直径药卷，其余采用Ø
32mm直径药卷；
3.爆破参数在施工过程中根据现场试验进行优化调整。
表6-2第一层爆破设计主要技术指标
开挖断面（m2）
钻孔总数（个）
炮孔密度（个/m2）
爆破效率
预期进尺（m/排炮）
爆破方量（m3）
总装药量（kg）
炸药单耗（kg/m3）
65.74
148
2.3
80～95%
197.22
221.5
0.89
2、第二层开挖布孔49个，周边孔25个，孔距45~50cm，光爆抵抗线55cm；
崩落孔12个，孔距80~90cm，层间抵抗线90cm；
掏槽孔12个，中央楔形孔掏槽，最大孔深3.5m，孔径50mm。
围岩爆破设计参数见表6-3和表6-4。
图6-5第二层
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