排水洞隧洞段洞挖分部工程施工方案.doc
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广东省乐昌峡水利枢纽导流隧洞应急专项工程
排水洞隧洞段洞挖
分部工程
施
工
方
案
广东水电二局股份有限公司
乐昌峡水利枢纽导流隧洞应急专项工程项目经理部
2008年6月
广东省乐昌峡水利枢纽导流隧洞应急专项工程
排水洞隧洞段洞挖分部工程
批准：
校核：
编写：
目录
1. 工程概况 1
2. 主要工程量 1
3. 施工方法 2
3.1.开挖方法及步骤 2
3.2.洞挖施工方案 2
3.2.1.Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖 2
3.2.2.Ⅳ类围岩开挖 3
3.3.钻爆设计 3
3.3.1. 炸药品种和炮眼直径、进尺选择 3
3.3.2. 单耗确定 4
3.3.3. 掏槽方式 4
3.3.4. 炮孔布置 4
3.3.5. 装药参数表 6
3.3.6. 炮孔堵塞方式 6
3.3.7. 起爆方法和顺序 6
3.3.8. 装药爆破 6
3.3.9. 作业循环时间 7
3.4.出渣 7
3.5.洞内施工辅助作业 7
3.5.1. 通风排烟 7
3.5.2. 降尘 7
3.5.3. 照明 8
3.5.4. 洞内施工排水 8
3.5.5. 洞内供水 8
3.5.6. 安全处理 8
3.6.支护施工 8
3.6.1. 支护施工中遵循的原则 8
3.6.2. 钢支撑施工 8
3.6.3. 系统锚杆施工 10
3.6.4. 喷射砼施工方法 11
3.6.5. 超前锚杆 11
3.6.6. 超前管棚支护施工 13
3.7.排水洞洞挖主要施工技术措施 13
4. 隧洞施工监控量测 14
4.1.地表下沉量量测 14
4.2.洞内净空位移量测 15
4.3.应力、应变量测 15
4.3.1. 锚杆内力量测 15
4.3.2. 钢支撑内力压力量测 16
4.4.爆破振动量测 16
5. 施工进度计划 16
6. 工程质量保证措施 16
6.1.隧洞开挖质量控制点 16
6.2.主要控制措施 16
7. 安全生产、文明施工及环保措施 17
7.1.安全管理措施 17
7.2.安全技术措施 18
7.2.1. 施工现场常规安全措施 18
7.2.2. 爆破施工安全保证措施 20
7.2.3. 装碴与运输安全保证措施 21
7.2.4. 临时支护安全保证措施 21
7.2.5. 喷锚支护施工安全措施 22
7.2.6. 洞内通风与防尘安全保证措施 23
7.2.7. 供电及照明安全措施 23
7.3.安全防洪措施 23
7.3.1. 设计洪水标准 23
7.3.2. 防洪度汛应急预案 24
7.3.3. 防洪措施 24
7.4.文明施工措施 26
7.4.1. 文明施工管理 26
7.4.2. 责任制 26
7.4.3. 施工现场 26
排水洞隧洞段洞挖
分部工程施工方案
1.工程概况
排水洞位于坝址下游右岸滑石排。
进水口底板高程115m，出水口底板高程98m，隧洞为城门拱洞型，断面尺寸5m×6m，洞长170m（含渐变段）。
洞线地层为寒武系八村群下亚群∈bca岩组，岩性主要为变质石英砂岩、长石石英砂岩、板岩、泥质粉细砂岩等。
岩层产状：
进水口SN/E∠55°。
钻孔与地质测绘揭露断层为f15：
N20°E/SE∠75°，主要由糜棱岩、角砾岩组成，层间挤压剧烈，发育片状岩，有揉皱现象；断层宽0.1m～0.2m，规模较小。
隧洞沿线弱风化带顶面埋深0m～23.7m，高程95.8m～162.6m；微风化带顶面埋深11.3m～38.2m，高程93.4m～168.7m。
隧洞围岩风化分带大致为（以剖面长度计，进水口桩号为13.3m）：
13.3m～28.1m为弱风化，28.1m～161.2m为微风化带，161.2m～186.9m为弱风化带；186.9m～193.3m为强风化带（193.3m为出水口）。
地下水埋深2.3m～28.0m，高程为95.9m～158.3m。
在土层和强风化带中进行注水试验，试验范围值为0.4×10-3cm/s～0.47×10-2cm/s，都属中等～强透水性。
在弱风化带和微风化带中压水试验，结果反映在洞身附近透水率多小于3Lu，都小于5Lu，范围值为1.28Lu～4.24Lu，属弱透水层。
排水洞围岩分类：
从渐变段段至出口（长度按洞中心轴线长度计），Ⅱ类围岩1段、累计长度33.7m、占19.8%；Ⅲ类围岩2段、累计长度117.1m、占68.9%；洞口为Ⅳ类围岩，2段、累计长度19.1m、占11.3%。
洞口段均在强～弱风化岩体进洞，洞身大部分处于微风化岩体内，工程地质条件较好。
2.主要工程量
排水洞隧洞段洞挖主要工程量
项目序号
项目
单位
数量
备注
1
石方洞挖
m3
7173
2
锚杆（L=2.5m，Φ22）
根
1049
3
锚杆（L=3.0m，Φ22）
根
240
4
喷C20砼（厚100mm）
m3
254
5
衬砌砼C25
m3
2237
6
钢筋网
t
1.42
φ8@200
7
钢拱架
t
17.63
Ⅰ18型
8
排水孔（单孔L=2.5m）
m
510
3.施工方法
根据地质资料显示排水洞隧洞段主要为Ⅱ～Ⅲ类围岩，地质条件较好，且隧洞开挖断面较小，拟采取一次全断面开挖，循环进尺为3.3m。
从进出口两个工作面同步开挖，由于受交通条件及洞口场地限制，三臂钻等大型设备无法进入工作面，因此本工程打钻采用人工手风钻及液压钻机打钻；出渣主要采用轮式装载机装渣，15t自卸汽车运输，隧洞的支护采用系统锚杆＋喷混凝土联合支护。
洞口段为Ⅳ类围岩，地质条件稍差，设计采用Ⅰ18钢拱架+φ50管棚加强支护。
3.1.开挖方法及步骤
考虑防洪需要，排水洞出口段分两步开挖；即▽100.0以下待全洞贯通后扩挖。
其余采用全断面开挖。
隧洞洞挖施工程序如下。
测量放样
钻孔
装药爆破
通风排烟
安全处理
出渣
下一循环
隧洞洞挖施工程序
3.2.洞挖施工方案
3.2.1.Ⅱ、Ⅲ类围岩开挖
Ⅱ、Ⅲ类围岩采用钻爆法全断面掘进施工，光面爆破。
利用YT28手风钻钻孔，人工装药，掏槽方式为单空孔菱形掏槽。
出渣方式为两方侧翻装载机配15～20t自卸汽车出渣。
3.2.2.Ⅳ类围岩开挖
开挖过程中采取“短进尺、浅孔、少药量、多循环、勤支护等方法进行。
采用人工、风镐及浅孔小药量减弱松动爆破相结合进行开挖。
对较严重断层裂隙破碎带，出现大股水流，较大弱裂隙渗水，大面积渗水等，先按要求进行引、堵、排、塞、灌等处理。
开挖每进尺1.0m后，及时进行砼初喷支护，再进行钢拱架支护、打设锚杆、挂钢筋网复喷砼等。
开挖前先进行超前锚杆施工，再开挖，支护工作紧随其后作业。
喷砼支护采用干喷法。
开挖采用YT28型手风钻钻孔，楔形掏槽，周边光爆，爆碴采用PC200反铲挖掘机扒至掌子面，由侧翻装载机15t自卸汽车出碴。
3.3.钻爆设计
为了保证隧洞段洞挖质量和施工进度，隧洞开挖采用光面爆破法施工，排水洞由于断面较小，采用全断面爆破。
岩石类别有Ⅱ～Ⅳ类，施工中将根据不同的围岩类别以及断面形状设计炮眼位置、个数、装药量。
3.3.1.炸药品种和炮眼直径、进尺选择
1、炸药选用
炸药选用2#岩石乳化炸药，药卷直径Φ32。
2、炮孔直径选用
D=λΦ其中λ为不偶合系数，Φ为药卷直径。
选用较小不偶合系数λ=1.2，则D=1.2*32=38，因此炮孔直径选用Φ38，钻头采用Φ35。
3、钻孔深度选用
钻孔深度参照以往在隧洞施工经验及施工进度计划安排，进尺选择如下表。
钻孔深度选用表
围岩类别
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
循环进尺（m）
3.3
3.3
2
钻孔深度（m）
3.8
3.8
2.3
3.3.2.单耗确定
耗药量参照以往施工的经验值，选用如下表。
炸药单耗量选用表（kg/m3）
围岩类别
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
炸药单耗（kg/m3）
1.6
1.3
1.0
3.3.3.掏槽方式
排水洞隧洞断面型式为城门洞型，开挖断面尺寸为6.3×7.3m（净宽×净高），隧洞掏槽采用“斜眼掏槽”。
3.3.4.炮孔布置
选用Ⅲ类围岩炮孔布置，其它围岩类似，如下图。
图中①～⑧指网路起爆顺序
炮孔布置立面图
炮孔布置平面图
3.3.5.装药参数表
隧洞Ⅲ类围岩爆破参数如下表：
孔位
起爆
孔序
孔深（m）
孔距（cm）
装药结构
单孔药量（kg）
孔数（个）
总药量（kg）
备注
掏槽孔
①
2.0
0.4
连续
1.8
10
18
斜眼
②
3.8
0.4
连续
3.0
8
24
斜眼
辅助孔
③
3.8
70
连续
2.2
12
26.4
④
3.8
70
连续
2.0
13
26
⑤
3.8
70
连续
1.8
6
10.8
⑥
3.8
80
连续
1.6
4
6.4
⑦
3.8
80
连续
1.6
29
46.4
光爆孔
⑧
3.8
60
间隔
0.8
32
25.6
合计
114
183.6
3.3.6.炮孔堵塞方式
炮孔堵塞采用预先制作好的炮泥卷，严格按施工爆破设计要求堵塞。
炮泥采用1:
3粘土和砂的配制品，制成长35cm，Φ30mm的柱状。
3.3.7.起爆方法和顺序
为保证周边孔同时起爆，周边孔内的炸药用导爆索串联，然后在孔口将所有的导爆索并联。
所有孔眼均由塑料导爆管毫秒雷管起爆，网络起爆顺序如下：
起爆器→电线→电雷管→塑料导爆管→毫秒雷管→炸药
3.3.8.装药爆破
利用钻孔平台作为装药的操作平台，人工装药，炮工作业组专人负责分发起爆药卷给装药工人，从掌子面上部往下部进行，以免作业时掌子面石块掉落破坏塑料导爆管，作业组长全面统一指挥作业人员，避免错装（段位）、漏装。
炮孔堵塞采用预先制作好的炮泥卷，严格按施工爆破设计要求堵塞。
联网前仔细检查有无错装雷管（段位）、漏装炮孔。
严格按设计要求联结，结点要牢固，起爆雷管的起爆方向要正确，以免拒爆，联网两人以上操作，监督进行。
检查网络无误、设备、器材、人员等转移到安全地点后，方能由炮工点火起爆。
3.3.9.作业循环时间
每一循环，测量放样至出碴清理，各工序作业时间按排如“隧洞循环作业时间表”所示。
隧洞循环作业时间表
序
号
工序名称
时间（小时）
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1
测量放样
2
钻孔
3
装药起爆
4
通风排烟
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