尾水管洞开挖施工措施.docx

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尾水管洞开挖施工措施

尾水管洞开挖施工技术措施

1.概述

1.1工程概况

鲁地拉水电站尾水管洞共布设六条，六条尾水管洞平行布置，两条尾水管洞之间最薄岩柱为15.4m，单条尾水管洞长103.2m（厂下0+015.50～厂下0+118.70m），典型开挖断面为14.3×17.65m（宽×高）城门洞型，开挖最大断面为16.3×19.65m（宽×高）。

尾水管洞厂下0+015.50～厂下0+055.00段为渐变段。

尾水管洞底板高程最低为1098.00m，顶拱高程最高为1117.65m。

开挖工程量详见表1－1。

本措施为尾水管洞开挖措施，支护措施后续上报。

表1-1尾水管洞开挖工程量表

序号

项目名称

单位

合计

备注

1

石方洞挖

m3

149469

工程量最终以实际发生量为准

1.2工程地质条件

尾水管洞围岩岩性以青灰色、深灰色变质砂岩夹灰黑色泥质粉砂岩为主，其间穿插少量正长岩脉，岩脉与围岩接触较好，以Ⅲ1、Ⅲ2类围岩为主。

2.施工依据

1、招标文件《技术条款》；

2、《主厂房1141.0高程以下及尾水管洞开挖图1/3～3/3》LDS-H5-2-39～41；

3、《金沙江鲁地拉水电站地下洞室开挖支护施工技术要求》；

4、《水电水利工程爆破施工技术规范》DL/T5135-2001；

5、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》DL/T5099-1999；

6、施工现场实际情况。

3．施工布置

3.1施工道路

根据尾水管洞位置、高程及分层情况，开挖通道见表3－1。

表3-1尾水管洞开挖施工通道表

部位

施工通道

1#、2#尾水管洞Ⅰ层

进厂交通洞→⑦施工支洞→⑧施工支洞→1#尾水隧洞Ⅰ层→1#、2#穿调压室施工通道→工作面

3#、4#尾水管洞Ⅰ层

进厂交通洞→⑦施工支洞→⑧施工支洞→2#尾水隧洞Ⅰ层→3#、4#穿调压室施工通道→工作面

5#、6#尾水管洞Ⅰ层

进厂交通洞→⑦施工支洞→⑧施工支洞→3#尾水隧洞Ⅰ层→4#、5#穿调压室施工通道→工作面

1#～6#尾水管洞Ⅱ、Ⅲ层

进厂交通洞→⑦施工支洞→⑨施工通道→工作面

3.2施工供电及照明

施工供电线路根据尾水管洞分层情况，尾水管洞Ⅰ层开挖利用⑦支洞与⑨支洞交叉口已布置的11#变压器（500KVA）作为施工电源，经⑦支洞、⑧支洞、尾水隧洞架设至施工面，沿进洞方向左边墙架设三相四线的供电线路，供电线采用120mm2塑料铝芯线，提供尾水管洞Ⅰ层开挖开挖期施工用电；尾水管洞Ⅱ、Ⅲ层开挖利用⑨支洞内布置的1000KVA变压器，沿⑨支洞进洞方向左边墙架设三相四线的供电线路，供电线采用90mm2塑料铝芯线，提供尾水管洞Ⅱ、Ⅲ层开挖开挖期施工用电。

洞内照明采用65w节能灯，每隔5m布置，开挖工作面附近采用碘钨灯加强照明。

3.3施工供水及排水

1、施工供水

根据本工程的施工特点，Ⅰ层开挖利用尾水隧洞开挖所布设的主水管路接DN50mm钢管接至施工工作面，Ⅱ、Ⅲ层开挖利用⑨支洞已布设的主水管路接DN50mm钢管接至施工工作面。

2、施工排水

施工排水主要考虑施工产生的废水，洞内渗水。

根据隧洞断面及纵坡设计，在隧洞开挖时在洞内适当位置设置临时集水井，利用泵站抽至⑦支洞洞口抽水泵站，再抽排到厂交洞外，经沉淀后排到江中。

3.4施工用风及通风

施工用风主要为手风钻造孔用风，Ⅰ层开挖供风由尾水隧洞已布置的主供风管，用支管接引至尾水管洞开挖工作面；Ⅱ、Ⅲ层开挖供风从⑨支洞内空压机站沿⑨支洞接DN150主供风管，用支管接引至尾水管洞开挖工作面。

施工期通风利用尾水隧洞开挖布设的风袋，接至工作面附近，进行通风、散烟，通风方式采用压入式供风。

4．施工程序及方法

4.1施工程序

为保证开挖安全及围岩稳定，减小临近工作面之间相互干扰，尾水管洞采用跳洞开挖，开挖顺序为：

1＃、3＃、5＃2＃、4＃、6＃尾水管洞。

根据尾水管洞布置的位置及施工通道的条件，尾水管洞开挖分为三层施工，Ⅰ层层高为9m，Ⅱ层层高6.23m，Ⅲ层层高2.42m，具体分层情况及断面型式详见附图WSG－1。

在尾水管洞开挖之前，先将穿尾调室施工通道开挖及支护完成，通道从尾调室下游边墙的尾水隧洞Ⅰ层底板高程（EL1109.80）向尾调室上游边墙降坡至尾水管Ⅰ层底板高程（EL1107.65），坡度为7.8％，单条通道长27.642m，开挖断面为6.5×7m，具体参数详见WSG－2。

尾水管Ⅰ层分两区开挖，Ⅰ1区先开挖，Ⅰ2区滞后Ⅰ1区2～3排炮，及时跟进，当尾水管洞开挖到与⑨支洞相交位置，为保证施工安全，Ⅰ层底板与⑨支洞顶部之间部位挖出，填石渣。

Ⅱ层开挖以⑨支洞为通道，分⑨支洞上、下游两个工作面开挖；在Ⅱ层开挖之前，将⑨支洞内的填渣清除形成Ⅱ层开挖工作面，向⑨支洞上、下游两个方向全断面开挖；Ⅲ层为保护层，分⑨支洞上、下游两侧开挖，采用全断面开挖方式。

具体开挖程序详见附图WSG－3。

为保证洞室稳定，每层支护及时跟进，滞后开挖30m，遇到围岩较差部位，应及时支护，支护完成后方可进行下一排炮施工。

4.2施工方法

尾水管洞洞口与尾调室上游边墙相交部位的开挖对尾调室影响较大，在进洞5m范围内采取短进尺、弱爆破的施工方法开挖，进尺控制在1.5～2m范围内，进洞后及时完成洞口段系统支护，确保相交部位安全稳定。

开挖方法为人工站在自制施工平台上采用手风钻钻爆施工。

尾水管洞三层开挖均采用水平爆破开挖。

在设计开挖轮廓线部位采用光面爆破，开挖时钻工在自制的钻架平台上进行钻孔作业。

为了控制周边孔钻孔精度，采用“尾线定位及导向技术”，在测量放线时，除放出周边孔孔位，还需放出每个孔的尾线，同时在施钻时，在相邻的孔内放置控制倾角和方向的导向管，以便提高周边孔钻孔精度，提高开挖质量。

周边孔间距50cm，采用φ25的药卷。

初拟的爆破设计详见附图WSG－4。

出渣采用1.5m3装载机装渣，20t自卸车运输到指定渣场。

5．施工进度安排

尾水管洞开挖开工时间为2009年4月20日，完成时间为2009年9月30日。

6．施工工艺

6.1开挖施工工艺

1、开挖工艺流程

开挖工艺流程框图

2、主要开挖工序施工工艺

主要开挖工序施工工艺如下。

①开挖准备：

洞内风、水、电以及施工人员、机具准备就位。

②测量放线：

洞内测量放线采用全站仪，每排炮后进行洞室中心线、设计规格线测放；随洞室开挖、进度，每隔20m在两侧洞壁设一桩号标志。

定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。

③钻孔作业：

由熟练的风钻工严格按测量定出的开挖轮廓线布孔进行钻孔作业。

分区、分部位定人定位施钻。

每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的要求进行检查，做到炮孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度，周边孔需严格按测量确定的孔位及尾线控制钻孔方向，通过上述措施，提高周边孔钻孔精度。

光爆孔的偏差不得大于5cm，其它孔位偏差不大于10cm。

对废孔和超深孔超深段应用炮泥封堵。

④装药、联线、起爆：

装药前用高压风冲扫孔内，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破。

炮孔的装药、堵塞和引爆线路的联结，由考核合格的炮工严格按爆破设计图（爆破参数在实施中不断优化）装药；采用非电雷管联结起爆网络，要求做到装药密实、堵塞良好；由炮工和值班技术员复核检查无误，炮工负责引爆。

⑤通风散烟及除尘：

开挖施工过程中启动通风设备通风，保证在放炮后30min内将有害气体浓度降到允许范围内，爆破散烟结束后，开挖面爆破渣堆洒水除尘。

⑥安全处理：

爆破后人工清除掌子面及边顶拱残留危石。

经常检查已开挖洞段围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块，确保人员安全。

对于掌子面的哑炮，用高压水冲刷掉或在哑炮周围殉爆距离之内重新钻孔，炮工装药引爆。

对于岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层5cm厚素砼。

⑦出渣及清底：

用3m3装载机装渣，20t自卸车运输至指定渣场。

出渣后，人工对掌子面、边墙围岩再进行一次安全处理，清理掉浮石和危石。

同时，测量人员进入现场，对开挖段进行测量，如有欠挖，除监理工程师另有规定之外，将欠挖部分，钻孔爆破予以清除。

最后采用人工扒出工作面底部积渣并将底部整平，为下一循环钻爆做好准备。

同时，地质工程师对围岩情况进行素描，进行地质编录。

⑧围岩支护：

每排炮开挖结束后，对稳定性差的局部岩体及时进行随机支护；系统锚杆、喷砼支护视岩石情况滞后开挖作业施工。

7.施工资源配置

7.1施工人员配置

根据施工进度要求和施工强度，单条尾水管洞施工人员配置如表7-1所示。

表7-1单条尾水管洞施工人员配置计划表

工

种

管

理

人

员

技

术

人

员

测

量

工

电

工

风

钻

工

锚

喷

技

工

电

焊

工

装

载

工

驾

驶

员

修

理

工

普

工

合计

人数

1

1

3

1

12

4

1

1

2

1

4

31

7.2主要施工机械设备配置

根据工期要求、施工进度及施工程序安排，单条尾水管洞开挖主要施工设备配置计划见表7-2。

表7-2主要施工机械设备配置计划表

序号

设备名称

型号及规格

单位

数量

备注

1

压风机

20m3

台

2

2

手风钻

YT28

台

10

4

装载机

3m3

台

1

5

自卸车

20t

辆

2

6

电焊机

EX-500

台

1

8．质量保证措施

8.1测量控制措施

所有测量设备必须检验合格后才能使用，控制测量采用全站仪、精密水准仪作导线控制网，洞内导线控制网精度满足设计要求，并定期进行检查，在开挖面放线时，需对前一排炮开挖规格进行检查，存在欠挖的部位，及时处理。

8.2开挖质量控制措施

（1）开挖前认真做好爆破方案设计，做好光面爆破的参数设计，根据现场地质情况，选择和确定合理的爆破参数，以获得比较满意的开挖断面，使在最小开挖线外的超挖量最小，并达到最小的爆破应力和裂缝。

（2）在洞室围岩不良段开挖应严格按控制爆破参数进行短进尺、小药量爆破，并及时加强支护，以确保围岩的稳定。

（3）在开挖过程中，根据岩石变化情况，及时修正爆破参数，以便尽量减小超挖和不欠挖。

（4）钻孔严格按照设计钻爆图施工，各钻工分区、分部位定人定位施钻，每排炮由值班工程师按爆破图的要求进行检查。

控制超挖和减轻对围岩的破坏。

9．安全文明施工

9.1危险源辨识

根据洞室开挖的作业工序及现场实际情况分析，主要危险源及相应对策见表9－1。

表9－1危险源和应对措施

序号

危险源（点）

工序

危险因素

应采取的对策

1

炸药库

贮存领用

爆炸火灾丢失

严格执行民用爆破物品管理规定，制定《爆破物品管理制度》加强保卫及人员领用管理，及时退库。

2

变压器

触电

1、制定用电管理制度，专人进行定期检查；

2、设置围栏、警示标志。

3

配电柜

触电

4

压缩机站

爆炸触电

1、制定检查维护制度，专人进行定期检查；

2、设置围栏、标志；

3、制定安全操作规程、操作人员必须持证上岗。

5

油罐车

运输

爆炸

1、制定制度；

2、专人押运、持证上岗，严禁乱停、乱放，设置警示。

炸药车

运输

爆炸

6

值班车

运输

有翻车危险

1、指定专人驾驶并持证上岗；

2、加设围栏、限制载人数；

3、加强教育、对车辆进行定期检查保养。

7

尾水管洞开挖

开挖

爆炸、塌方掉块、触电、粉尘危害。

1、制定安全技术措施及检查、维护制度；

2、控制爆破器材的临时堆放、设置警戒人员；

3、装设漏电保护装置；

4、采取通风散烟措施；

5、安全撬挖；

6、设置警示标志、专人进行检查、监护。

8

运输车辆、设备

运输运行

有车辆设备伤害的危险。

1、制定检查维护制度；

2、操作人员持证上岗；

3、定期进行安全教育；

4、设置警示标志、危险地段设置安全墩。

9.2安全施工措施

9.2.1开挖安全措施

（1）地下洞室施工放炮由专业爆破工担任。

放炮前安全人员设出防护距离和爆破警界线，及时通知相邻洞室工作面。

放炮后安全检查人员进入工作面，检查照明线路是否安全、有无“盲炮”及可疑现象。

在进行安全处理并确认无误后，其他工作人员才可进入工作面。

（2）钻孔时严禁在残眼中继续钻眼，禁止钻孔和装药平行作业。

（3）爆破作业和爆破器材加工人员严禁穿着化纤衣物；装炮时应使用木质炮棍装药，装药现场严禁带火种作业。

（4）开挖作业的具体的安全控制措施如下：

①开挖作业人员到达工作地点时，应首先了解相邻工作面的当前工序情况，并检查所施工的工作面是否处于安全状态，检查支护是否牢固，顶拱和边墙是否稳定，如有松动块体或裂缝时应先予以清除或支护。

②钻孔时严禁在残眼中继续钻眼，并禁止钻孔和装药平行作业。

③爆破器材加工房设在洞口50米以外的安全地点，如确须在隧洞内加工爆破器材时，其加工洞室的设置应符合国家现行的《爆破安全规程》（GB6722-86）的有关规定，并注意与相邻洞室的关系，做到随加工随用，不得有库存。

④装炮时应使用木质或竹质炮棍装药，严禁火种。

无关人员与机具等均应撤离至安全地点。

⑤进行爆破时，所有人员应撤离至安全部位。

⑥爆破后必须经过30min通风排烟后，检查人员方可进入工作面，检查照明线路是否安全；检查有无“盲炮”及可疑现象；边墙有无松动石块；支护有无损坏与变形。

在进行安全处理并确认无误后,其他工作人员才可进入工作面。

“盲炮”的处理主要有几种方法：

a、重新起爆法；b、打平行炮眼装药爆破法；c、聚能诱爆法；d、风、水吹管法。

具体使用方法必须由安全员或技术主管同意方可进行。

9.2.2交通安全措施

（1）加强施工道路维护，确保畅通；改道后，设置施工隔离栏栅，禁止非施工车辆及人员在出渣专用车道上通行。

（2）在洞室交叉部位，设置明显的警示标牌或设置专职人员进行交通指挥。

（3）在装渣时，设置专人指挥，以避免装渣落石伤人、伤机械。

9.2.3用电安全措施

（1）严禁非电气工作人员从事电气工作。

（2）施工现场内供电管线路布置要求架设于边墙支架上，做到平、直、顺，整齐有序。

（3）施工现场用电设备定期进行检查。

供电线路需设置漏电保护装置。

（4）电气设备外露的转动和传动部分，必须加装遮栏或防护罩。

（5）110V以上的灯具只可作固定照明用，其悬挂高度一般不得低于2.5m，低于2.5m时，应设保护罩，以防人员意外接触。

9.2.4文明施工措施

（1）作业面配备足量的照明器具，保证作业安全。

（2）运输车辆装碴时应将车辆停稳并制动，文明行驶，不抢道、不违章；对运送石方上路的自卸汽车，石料洒至路上时应立即清理；施工过程中及时用洒水车洒水养护路面。

（3）对易燃、易爆物品、火工产品采购、运输、加工、保管、使用严格按手续进行，对器材定期检查；严禁在易燃易爆物品附近吸烟。

（4）为确保交通畅通和安全，应定时定点对施工道路进行维护、洒水除尘，保持路面平整，以保证工程施工运输正常。

（5）施工现场材料堆放整齐有序。

（6）施工用风、水、电等管、线路应布置整齐有序。

（7）保持工作面清洁和施工区路面、排水沟的通畅。

10．职业健康与环境保护措施

10.1职业健康与环境因素辨识

本工程存在的职业健康与环境因素主要有：

（1）施工粉尘。

（2）开挖与支护施工废水、反井钻机施工废水污染。

（3）开挖渣料堆放。

10.2预防与保护措施

（1）利用轴流风机加强通风，严禁采用干钻钻孔，施工人员配带安全防护用品以加强自身防护，预防有害气体及粉尘对作业人员的伤害。

（2）对施工废水进行控制管理，施工废水需抽排至洞外集水坑，经沉淀达标后方可排放。

（3）开挖渣料须运输至指定渣场，严禁直接向金沙江内倾倒。

（4）防止运输车辆渣料沿途洒落，严禁乱堆乱弃渣料。