第16章排水洞灌浆洞开挖和混凝土施工.docx

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第16章排水洞灌浆洞开挖和混凝土施工

第16章排水洞灌浆洞开挖和混凝土施工

16.1排水洞及灌浆洞开挖

16.1.1概述

右岸条形山脊排水洞位于大坝右岸山脊，共有4条，其中1#横向排水洞长455m，出口开挖底板EL766.39m；2#横向排水洞长387m，出口开挖底板EL819.20m，进口与纵向排水洞LT0+315相接，相接处EL820.00m；3#横向排水洞长641m，出口开挖底板EL776.70m；纵向排水洞长430m，两端部EL820.63m，EL820.23m。

隧洞纵向坡比为：

1/500，开挖断面为330cm×425cm城门洞形。

设计进口明挖总量为4135m3，石方洞挖总量约为25785m3。

溢洪道排水洞位于溢洪道桩号约0-002～0+459.5右侧边坡内。

全长约535m，其中洞桩号0+00处为EL850m，0+51.2处为EL847.50m，该段纵向坡比5%；0+51.2～0+357段，纵向坡度8.5°；0+357～0+505段，纵向坡度24°；0+505～0+5535，段纵向坡比5%。

出口EL741m。

开挖断面为350cm×450cm城门洞形，设计石方洞挖总量约9842m3。

灌浆隧洞一条位于右岸山脊长约254m，在EL885.4m；一条位于左岸坝肩洞长约116m，在EL884.4m；开挖断面尺寸350×485cm城门洞形，设计右岸山脊灌浆洞明挖约1034m3，石方洞挖总方量约5788m3。

16.1.2工程地质条件

隧洞所穿过的地层要紧由中细粒砂岩，粉砂岩、泥质粉砂岩以及煤质页岩等组成，隧洞轴线通过部分可能遇到的层间剪切破裂带为L9、L10、L11、L12，以及F3断层。

由于风化卸荷作用使岩体松驰，结构面强度降低，可能引起局部岩块失稳，施工过程中应随时采取相应支护工程措施。

16.1.3施工布置

一、施工道路

1、右岸山脊排水洞开挖施工道路布置：

（1）1#横向排水洞施工道路由213国道EL780m，处分岔下降至出口EL766.39m，承担出碴运输。

（2）2#横向排水洞施工道路由213国道EL780m处沿洞轴线右侧山坡之字上升到出口EL819.2m。

（3）3#横向排水洞施工道路由213国道约EL780m分岔下降至出口EL776.7m。

道路路面宽9m，最大纵坡10%。

2、溢洪道排水洞开挖施工道路利用相应于洞高程的溢洪道明挖出碴施工道路。

3、灌浆洞开挖施工道路布置。

①右岸山脊灌浆洞开挖施工道路利用相应于洞口高程溢洪道明挖出碴施工道路。

②左岸坝肩灌浆洞开挖施工道路利用相应于洞口高程左坝肩开挖施工道路。

二、供风

施工采纳一台17m3/min移动式柴油压风机提供，右岸山脊排水洞布置在横向洞出口邻近，各配一台；溢洪道排水洞布置在洞口邻近的平台上，进出口各配一台；灌浆洞布置在洞口邻近的平台上，各配一台；通过供风管路接到开挖工作面。

三、供水及供电

右岸山脊排水洞施工用水，右岸EL910水池供给，用电由供电系统接入。

溢洪道排水洞施工用水及用电均由溢洪道明挖供水、供电系统接入。

灌浆洞施工用水及用电均由溢洪道明挖和左坝肩明挖供水、供电系统接入。

各用电工作面需安装一台触漏电爱护器，洞内各种线路均架空敷设，动力线路采纳BLV252三相四线，照明采纳2.52×2的橡胶绝缘电缆线，且与动力线应有一定距离，洞内交通照明每隔8-10m悬挂一只防水防爆型白炽灯，功率为100-200w，工作面照明为500w碘钨灯，并需采纳36V安全电压，以便安全与移动。

四、排水

排水采纳自然排水和集水井集水机械（水泵）强排相结的方式进行排水。

洞口邻近设污水处理池，施工废水经沉淀达标后方可排入排水洞外溪沟。

五、通风、排烟、除尘

通风排烟设备在各洞口布置一台KJ系列45kw压入轴流式风机，外接600mm软风管，通风管距掌子面保持15-20m距离，在放炮后30min内将瓦斯浓度降到承诺的范畴之内，每次爆破后进行喷雾洒水，以降低粉尘浓度，溶解部分CO2，同时起到降低爆堆温度，改善工作面环境。

16.1.4施工方法

右岸山脊排水洞、灌浆洞明挖施工方法见第15章，隧洞洞身开挖采纳全断面一次成形的方式，钻孔机具为YTP-26型气腿手风钻，周边采纳光面爆破技术，每循环开挖进尺2.0m左右，每天两个循环。

右岸山脊排水洞出渣，由于隧洞开挖长度长，断面小，拟采纳有轨出碴运输，由人工装碴至0.6m3矿车，由电瓶车将矿车牵引至洞口（每次牵引二车），集中后由装载机装自卸汽车运往堆料场。

整条线路轨道采纳12kg/m轻轨，从开挖掌子面直截了当铺接至洞口卸碴码头，在开挖掌子面约20m范畴采纳1.5～2.0m短轨，每开挖一次，循环一次，待达一节整长轨距离后，将短轨换成长轨，形成固定的永久轨道。

另外，在2#横向洞与纵向排水洞相接处安装铰盘。

每相隔50m布置会车分岔道。

溢洪道排水洞出碴，有二段为斜井，坡度为（8.5°、24°），出碴时在洞外布置一台5t卷扬机，洞内底板上铺设轨道，通过轨道内卷扬机牵引矿车，将碴运至洞处，集中由装载机自卸汽车运往堆碴场。

灌浆洞出碴方式与右岸山脊排水洞出碴方式相同。

一、钻孔爆破设计

1、掏槽方式掏槽采纳单空孔菱形直孔掏槽方式。

在隧洞中心偏下部位钻一直径55mm的空孔，其四周布置四只掏槽孔，掏槽孔孔径为42-45mm，具体布置详见炮孔布置图（ZPP/IC1-22）。

2、光面爆破参数选择

隧洞周边采纳光面爆破，依照工程地质条件，初选光爆参数如下：

1孔径D=42-45mm

2孔距a=50-60cm

3最小抗击线W=55-65cm

4炮孔密集系数m=0.8-1.0

5药卷直径d=22mm（d32mm乳化炸药药卷加工形成）

6不耦合系数δ=1.91-2.05

7线装药密度△=150-250g/m

以上光面爆破参数为初选值，在光面爆破施工前，应通过爆破试验论证上述参数的合理性，在施工过程中，应依照开挖所揭露的实际围岩地质条件对光爆参数作出适当调整。

3、主爆孔设计

主爆孔采纳YTP-26型气腿手风钻造孔，孔径42-45mm，孔距90-100cm，排距75-85cm，具体布置详见炮孔布置图（ZPP/IC1-22）。

4、装药结构及起爆顺序

周边光面爆破孔采纳空气间隔装药，按线装药密度将炸药间隔绑扎在毛竹片上放入孔内。

掏槽孔和主爆孔采纳连续装药。

炸药采纳乳化炸药，起爆时采纳孔间毫秒微差挤压爆破技术，最先起爆掏槽孔，然后起爆主爆孔，最后起爆光爆孔。

具体装药参数和起爆顺序详见爆破孔布置参数图表（ZPP/IC1-22）。

二、钻爆施工

1、钻孔与爆破

钻孔前由测量人员放出隧洞中心线，腰线及开挖轮廓线，然后开挖施工技术员按炮孔布置图中设计的孔位将各炮孔用油漆明标记在开挖横断面上。

钻孔时先在断面上钻若干导向孔，应保证导向孔的孔位、孔向准确。

以导向孔为基准进行其它各炮孔的钻进，钻孔时随时对孔位，孔向及孔深进行检测，以提高钻孔精度。

钻孔终止后，经质检人员对孔位、孔向及孔深进行检测并验收合格后，采纳人工装药联网爆破。

爆破时采纳电雷管起爆。

2、殊地段施工

隧洞沿线存在许多层间剪切破裂带，围岩无自稳能力，往往相伴涌水，开挖过程中极易坍塌，专门地段的施工采纳边开挖边支护的方法，采取小管棚超前支护及格栅钢架+喷混凝土的初期支护手段来固结和稳固围岩，开挖遵循“弱爆破、短进尺、强支护、紧封闭”的原则，必要时采取分台阶或超前小导洞开挖方式，同时加强超前地质勘探，在涌水地段采纳先排水再进行裸岩灌浆的处理措施。

钻眼深度1.2～1.5m，每循环进尺1.0～1.2m。

16.1.5瓦斯等有害气体的监测

该地质条件较为专门，岩石含有煤层，施工中会碰到瓦斯等有害气体，应引起高度重视，并采服有效的防护和监控措施，确保施工安全。

1、所有施工照明设备采纳防爆型。

2、爆破采纳煤矿许用电管雷，每次总延期时刻不超过130ms。

3、每次爆破后，施工前应采纳通风、洒水等措施降低瓦斯浓度，并采纳仪器检测洞内瓦斯含量，当瓦斯浓度达到1%，禁止放炮；达到1.5%，应停止设备运转；达到2%，工作人员必须撤离。

并安装一套报警信号系统，当瓦斯浓度满足规定要求时，方可施工。

4、施工人职员作服饰采纳全棉材质，并使用防毒面具。

16.1.6循环作业工序时刻安排及进度打算

一、循环作业工序时刻（见下表）

排水及灌浆隧洞作业工序及时刻表

序号

项目

工

作

量

作业

时刻（min）

循环作业时刻（h）

说　　　　明

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

1.排水洞开挖断面350×450cm，330×425cm两种城门洞形。

灌浆洞开挖断面350×485cm城门洞形。

2.钻孔采纳YTP-26型气腿手风钻，人工装药爆破。

3.洞内出渣采纳有轨出碴运输。

4.施工时加强各工序间的衔接，尽量缩短循环时刻，确保每天两个循环。

5.支护形式为钢支撑。

1

测量布孔

55孔

30

2

钻孔

117.3mmmmMmmm

150

3

装药爆破

40

4

通风散烟

30

5

安全撬挖

30

6

出渣

29m3

（32）m3

330

7

支护

80

8

其它

30

720

二、施工总进度打算

隧洞开挖平均每循环进尺2.0m，一天两循环，日进尺4.0m，开挖施工进度打算,按施工总进度打算按排要求,具体见表18-1-6。

排水洞开挖施工进度打算表

表18-1-6

序号

项目

单位

工程量

隧洞长度（m）

时间

1

右岸山脊排水、灌浆洞进口土方开挖

m3

4135

2003.4.1～2003.4.15　　　　　　　　　

2

右

岸

山

脊

1#横向排水洞石方洞挖

m3

6133

455

2003.4.16～2003.8.30

2#横向排水洞石方洞挖

纵向排水洞石方洞挖

m3

m3

5216

5796

387

430

2003.4.16～2003.11.12

3#横向排水洞石方洞挖

m3

8640

641

2003.4.16～2003.10.31

3

溢洪道排水洞石方洞挖

m3

9842

535

2003.12.16～2004.5.1

4

灌浆洞石方开挖

m3

5788

370

2003.4.16～2003.7.14

16.1.7质量与安全爱护措施

一、质量操纵与保证措施

钻孔前由开挖施工技术员准确地放样划线，对钻孔孔位及周边轮廓线做出明显标志，严格操纵炮孔孔位、孔向及孔深（专门是周边光爆孔），使施工符合爆破设计要求。

操纵装药参数，爆破后的残孔率应满足相应地质条件的规范要求。

不承诺欠挖，尽量幸免超挖。

施工过程中依照开挖所揭露的实际围岩地质情形及时调整钻爆参数，保证开挖质量。

二、安全保证措施

（1）施工中严格执行“安全第一，预防为主”的方针

（2）制订安全制度和措施，并加强通风，照明、防尘、降温及防水和防瓦斯等有害气体的工作，派专人监测工作环境，确保施工人员躯体卫生安全。

（3）对开挖面及已开挖段经常观测，对可能显现的险情，采取有效措施解除或操纵危险情形下，