导流洞工程土石方明挖及洞挖工程施工方案及技术措施.docx

1、导流洞工程土石方明挖及洞挖工程施工方案及技术措施导流洞工程土石方明挖及洞挖工程施工方案及技术措施1.1概述导流洞工程土石方明挖主要为导流洞进、出口的边坡和洞脸开挖。土石方开挖工作内容包括：准备工作、场地清理、钻孔爆破、弃渣运输和堆存、施工期排水、边坡观测、完工验收前的维护等工作。本标段石方洞挖工程为导流洞的洞挖施工。其主要工作内容包括：准备工作、钻孔爆破、支护和塌方清运处理、弃渣运输和堆存、施工期排水、洞室观测、完工验收前的维护等工作。本标导流洞进口位置基岩为安山岩，在高程910m以下覆盖坡积层，坡积层厚约03m，进口边坡高约50m，由强风化卸荷岩体组成，现状边坡稳定。导流洞出口位置基岩为玄武

2、岩，高程904m以下覆盖03m厚的坡积层，出口边坡高约20m，由强风化卸荷岩体组成，现状边坡稳定。本标土石方明挖总量为2.5万m。导流洞洞身段总长518m。典型开挖断面4.35.25m，城门洞型。进口10m洞段为方变圆渐变段。导流洞洞身段围岩类别以、类为主，总体围岩完整性好、围岩基本稳定，局部节理发育部位围岩稳定性较差，需加强支护。本标洞挖总量为1.25万m，其中类围岩8760 m，类围岩3160 m，类围岩580 m。土石方开挖主要工程量见表1.1-1。表1.1-1 导流洞工程明挖及洞挖工程量表序号项目单位进口边坡洞身段出口边坡小计1土石方明挖m226892769254582石方洞挖m124

3、99124991.2施工布置1.2.1道路布置根据招标文件显示，施工现场10#道路已修建至导流洞出口位置，本标需要借10#路头修建导流洞出口至进口的施工道路（10-1#路）并延伸至4#渣场。开挖施工主要依托10#路、10-1#路、1#路和4#渣场，施工道路特性见表1.2-1。在施工期间维修和养护施工道路，保护好道路路基和路面的排水设施，及时进行路面渣土清理、路面洒水等养护工作。表1.2-1 施工道路特性表道路名称起 止 点道路长度（km）路面宽度（m）道路等级10道路坝下现有桥至右岸坝址2.06.5矿10-1道路右岸坝址至导流洞进口延伸至4#渣场1.06.5矿1道路坝下现有桥至潘津布拉克沟施工

4、桥0.96.5矿1.2.2风、水、电布置（1）施工供风在导流洞进、出口各布置一个固定空压机站，前期满足洞脸明挖的开挖与支护用风，后期满足洞内的开挖和支护用风。各压风站配置GA132-8.5( 20m/min)电动式空压机1台，CVFY-13/7 ( 13m/min)油动移动式空压机2台，总供风能力为80m/min。压风采用4吋钢管接引至用风工作面，洞内供风管布置在洞壁一侧离地50cm。为便于堵漏和接引支管，提前在主管道上需要接引支管部位设置阀门。供风设施见表1.2-2表1.2-2 洞挖施工供风设施表名称型号数量备注空压机GA132-8.5220m/min空压机CVFY-13/7313m/min

5、钢管3吋500m供风主管道阀门4个（2）施工供水在导流洞进、出口附近设置一个10立方米钢制施工用水箱，利用水泵从河中抽水，蓄水箱容量满足边坡和洞内支护施工用水。洞内施工用水的引水管路选用3吋钢管，为便于堵漏和接引支管，提前在主管道上需要接引支管部位设置阀门，各用水点就近接引。供水设施见表1.2-3表1.2-3 洞挖施工供水设施表名称型号数量备注水箱10m2钢质钢管3吋500m供水主管道阀门各型4个（3）施工供电本标段用电主要是开挖支护施工供风空压机用电、通风设备用电、支护设备用电、抽排水设备用电、施工及工作面照明用电。施工用电自业主提供电源接线端直接接引，通过配电箱接至各施工工作面。由于发包人

6、提供电源接口时间为2012年3月31日；在电源点供电之前我部在导流洞进、出口施工区各自配备一台200KW柴油发电机作为施工电源。电源点供电后柴油发电机作为事故备用电源，供紧急供电之用。1.2.3施工排水本标段土石方工程经常性排水主要包括施工区域内的降雨水、坡面渗水。施工期边坡排水结合永久排水实施，开挖前提前完成截水沟施工，以达到排水的效果。对有可能影响及危害永久边坡安全的渗漏水、地下水或泉水，就近开挖集水坑和排水沟槽，并设置足够的的排水设备，利用水泵抽排或排水沟槽引至排水渠内。洞挖进口工作面掘进属于“下坡洞”，洞内的排水问题突出，我们将视现场具体情况，在洞内开挖浅沟和集水坑汇水后通过管道加压泵

7、输出，保证洞内交通质量。出口工作面掘进属于“上坡洞”，为保证洞底不积水，在洞底左侧开挖浅沟，以引导废水流出洞外。1.2.4施工通风、照明（1）施工通风根据洞室施工程序、方法、施工设备配置及通风方式，以满足施工人员正常呼吸及冲淡、排除爆破、机械废气、有害气体等的最大通风量，并满足洞室最小风速要求，进行施工所需通风量和风机工作风量、风压的计算，并依据计算成果选择通风设施。1）爆破散烟所需风量式中：A每次爆破用药量，断面取25m，循环进尺取2.5m。单耗取1.1kg/m。B炸药爆炸的CO体积，取40L/kgt通风时间，取30min由此可以计算出 Q=450m/min2）按洞内最小风速所需风量Q=60

8、VS式中：V开挖允许最小风速，0.15m/sS开挖断面，取25Q600.1525225m/min3）满足最多施工人员所需风量Q=qmk式中：q洞内每人所需新鲜空气量，一般按3.0m/min计m洞内同时工作的最多人数，施工高峰期取20人K风量备用系数，取用1.101.15Qqmk3201.1570m/min4）使用柴油机械时的通风量Q=n1q1+n2q2式中：n1挖、装机械台数，取1q1每台挖、装机械每马力排出废气量，一般为2.16m/minHPn2同时工作汽车台数，取2台q2每台汽车每马力排出废气量，一般为0.84m/minHP由此得：Q400m/min经计算最大通风量约为450m/min。根

9、据通风量计算，本标各探洞的通风设备选型为SDFG-I-No.6.5（22/2kw）轴流风机。施工期通风采用正压法，通风管选用软质胶管。通风设备投入量统计见表1.2-4。表1.2-4 洞挖施工通风设施统计表名称型号单位数量备注隧道施工轴流风机SDFG-I-No.6.5台222/2kw通风胶管700mmm500胶管（2）施工照明洞外照明采用220V电压，洞脸形成后在洞口上架设一盏1kw投光地灯。保证洞外夜间施工的照明度。所有的洞内施工工作面照明采用36V电压照明系统。洞内照明统一采用带防水罩的灯具，沿洞内壁一侧高度不少于2.5m处固定挂设。工作面后20m洞段的灯头距离不大与6m，成洞段的灯头距离不

10、大于12m。另外洞内照明每隔20m左右增设一盏蓄能应急灯。进洞人员还需配备手电筒、头灯等便携式光源。1.2.5渣场规划及治理（1）渣场弃渣规划根据招投标文件有4#渣场供本标段使用，总面积1.82万m2，满足本标段弃渣要求。（2）弃渣场的填渣方式渣场将采取自下而上分层填渣的方式，严禁采用自上而下倾倒的方式弃渣。填筑将从坡面开始向沟内卸渣的顺序，卸渣后采用推土机及时平整，并有倾向沟内的反坡，以防雨水冲刷坡面。（3）有序堆放渣料渣场的堆渣类型、容量和高程，必须严格按施工图纸和监理人指示实施。应注意保持渣料堆体周边的边坡稳定，并作好堆渣体的边坡保护和排水工作。（4）渣场现场临时照明渣场弃渣施工期供电照

11、明将结合本标工程施工供电设施进行协调和统一解决。（5）渣场的维护1）依据招投标文件，结合渣场的堆渣特点，加强维护供电照明、临时道路、排水系统及其他的工作，确保施工过程顺利进行。2）加强现场巡查力度，及时疏导排水沟、截水沟等排水设施，防止因排水不畅引起堆体边坡不稳定。3）对施工临时道路及时加固和维护，保证运输道路的畅通。4）加强供电设施的维护保养工作，确保夜间照明设施运行正常。导流洞明挖及洞外施工布置详见第三章：施工总平面布置。1.3总体开挖施工方案（1）工程开工后立即组织设备和相关人员进场。（2）首先利用现有的10#路进行导流洞出口边坡明挖施工，并同时建设10#-1路的至导流洞进口并延伸至4#

12、渣场。（3）到达导流洞进口工作面后，立即组织进口边坡明挖施工。（4）导流洞进、出口边坡开挖完成后，进行洞脸加固并开始洞挖施工。导流洞洞挖由进、出口两个掌子面对向掘进，在洞内贯通。（5）洞挖的两个掌子面距贯通相距15m时，停止一侧掌子面开挖，改为单侧掘进。 1.4土石方明挖1.4.1明挖施工方案土石方明挖采用从上至下分层分段依次进行，土方开挖时每层开挖高度暂定为45m；石方开挖采用手风钻小梯段爆破开挖，分层高度暂定为45m。对于自然坡度较陡的土方开挖，直接用1.62.0m反铲翻渣，在下部较平坦地段装车。较平坦的地段和进、出口引渠的土方开挖采用1.62.0m反铲直接挖装15t自卸车运至指定弃渣场。

13、边坡石方开挖采用手风钻造孔，浅孔小梯段毫秒微差爆破。对于岩石较完整边坡采用潜孔钻机造孔，梯段毫秒微差爆破。边坡设计边线进行预裂或光面爆破。爆破石渣采用1.62.0m反铲配15t自卸汽车运至指定渣料场。1.4.2土方明挖施工工艺1.4.2.1施工工艺简述（1）施工准备边坡风、水、电就绪，施工人员、施工设备准备就位。（2）测量放线1）接到监理提供的施工控制点后，首先在监理的指导下进行控制点的复测，并将复测成果报监理审核批准后进行施工测量。必要时将增加施工控制点；2）对施工区内原始地形进行测量，绘制出可供施工使用的断面图，并核算出工程量，报监理审核；3）依据复测成果，放出开挖区上开口线，提供给施工单

14、位进行清理植被，并清坡；4）根据施工需要进行开挖边坡放样，检查边坡开挖体形，并完成开挖边坡的竣工断面图，平面图，同时完成工程量的计算；5）采用全站仪、水准仪进行测量放样，施工中严格按水利水电工程测量施工规范标准进行施工。为工程施工提供必要的控制点，以便放样和施工人员控制施工边线几何尺寸；（3）边坡清理及排水系统修筑根据测量放出的开挖开口线，向外延伸至少2m进行边坡植被清理；挖出边线外侧3m距离的树根；对开口线以上进行全面检查，是否有松动浮石。对边线以外的上部浮石及不稳定体进行清除，解除安全隐患。有必要时在监理认可的前提下可进行加固处理。在边坡清理的同时视情况及时完成开挖区顶部截、排水沟等排水系

15、统的修筑，以控制坡面流水损坏开挖边坡造成新的安全隐患，边坡清理废渣应及时运至指定的弃渣场。 （4）开挖措施1）土方开挖按施工图纸所示或监理人的指示进行开挖。开挖从上至下分层分段依次进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法。2）对于自然坡度较陡的土方开挖，直接用1.62.0m反铲翻渣，在下部较平坦地段装车。较平坦的地段和进口引渠的土方开挖采用1.62.0m反铲直接挖装15t自卸车运至弃渣场。土方开挖时每层开挖高度不大于4m；3）表层开挖时段安排在相应的梯段开挖前完成。4）土方边坡按设计坡比开挖，预留30cm修坡余量，用人工修整并使之满足施工图纸要求的坡度和平整度。5）边坡外侧及沟槽土方用反铲直接挖

16、装，人工配合进行修坡成型及基础处理。6）土方明挖过程中，如出现裂缝或滑动迹象时，立即暂停施工，将人员设备尽快撤离工作面，视边坡开裂程度采取不同的应急措施，并通知监理工程师，必要时设置观测点，及时观测边坡变化情况，并做好记录。1.4.2.2工艺流程图土方明挖施工工艺流程见下图1.4-1。土方明挖施工工艺流程框图反铲挖掘机直接挖掘装自卸车出渣装载机装自卸车出渣施工道路修建及施工截、排水沟人工配合反铲修坡成型边坡支护及锚固施工准备测量放线清理植被、覆盖层剥离推土机集渣下一层开挖图1.4-11.4.3石方明挖施工工艺1.4.3.1施工工艺简述（1）施工准备边坡风、水、电就绪，施工人员、设备准备就位。（

17、2）场地清理覆盖层开挖结束后，首先采用手风钻钻爆对临空面进行整形，以减少梯段爆破底盘抵抗线；每层开挖前采用推土机、反铲平整工作面。（3）危岩处理人工配合反铲对已开挖坡面进行修坡及危岩处理。（4）测量放线由测量工放出开挖边线，核实开挖断面。然后测量定出孔位。（5）清理工作场地边坡开挖前先清理开挖处至少4m宽工作平台，以利开挖机械布置。（6）钻孔采用手风钻造孔浅孔小梯段毫秒微差爆破。采用手风钻沿设计边线造孔进行预裂或光面爆破。钻孔质量控制标准如下：钻孔方向与设计方向一致，钻孔倾角与方位偏差不得大于1.5%孔深；孔位偏差不得大于5%孔距；终孔的高程偏差不得大于5cm。（7）装药、联线、起爆主爆破孔、

18、预裂孔均采用卷状乳化炸药，毫秒微差起爆网络，非电毫秒雷管结合导爆索连网，电雷管起爆。（8）支护、安全处理随着开挖高程下降，及时对坡面进行测量检查以防止偏离设计开挖线，避免在形成高边坡后再进行处理。为满足边坡稳定、限制卸荷松弛，开挖工作面与施工期安全支护（随机锚杆）的高差不应大于一层开挖梯段高度，与永久支护中的系统锚杆和喷混凝土的高差不应大于2层开挖梯段高度。开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，上层初期支护完成后，才进行下层开挖。（9）出渣采用1.62.0m反铲配15t自卸汽车运至指定渣料场。1.4.3.2工艺流程图石方明挖工艺流程下图1.4-2。边坡安全处理施工准备测量放线爆破设计及试验场

19、地清理危岩处理开口线及边坡锚固下一开挖循环反铲直接挖装自卸车出渣或装载机集渣并装自卸车出渣测定爆破孔位边坡随机锚杆支护装载机、反铲挖掘机清理工作面造孔、清孔人工按设计参数装药、爆破边坡系统锚杆施工石方明挖施工工艺流程框图图8.4-21.4.3.3爆破控制及参数（1）爆破器材选用爆破材料：炸药选用圈状的2#岩石乳化炸药；雷管选用非电毫秒延时导爆管；传爆网络材料选用导爆索。主爆孔起爆材料选用毫秒微差塑料导爆管，预裂和光爆孔起爆材料选用导爆索，由导爆管、导爆索、电雷管组成起爆网络。（2）主要技术措施1）爆破采用网络爆破技术，控制爆破规模，以保证边坡开挖质量。施工前期，结合施工生产进行爆破试验，通过爆

20、破试验对爆破孔网参数、起爆网络、单耗药量等钻爆参数进行优化，确定最佳钻爆参数。2）边坡采用预裂或光爆一次成型技术。预裂或光爆网络，同主爆孔一起爆破。既能保证边坡成型质量，同时也能提高生产效率，加快施工进度。我公司在边坡预裂或光面爆破技术，针对不同的地质条件及特殊部位、特殊地质条件的预裂或光面爆破，积累了丰富的施工经验。3）水平面保护层开挖采用预裂一次成型技术，以确保建基面岩体开挖质量。（3）初拟的爆破参数永久边坡采用预裂爆破和主爆孔一同爆破的一次成型技术，爆破时间差控制在段位允许误差以外，确保不发生跳段和窜段。爆破参数最终由爆破试验确定。洞脸边坡开挖钻爆设计参数见表1.4-1。边坡石方明挖钻爆

21、设计见图YLNY-2012-002-SG-SK -07-01表1.4-1 边坡石方明挖爆破钻爆参数表参数类别钻孔机械孔径（m m）孔深（m）孔距（m）排距(m)药卷直径（mm）装药量光爆孔YT-28424.00.5/25120 g/m缓冲孔YT-28424.01.025240 g/m主爆孔YT-28424.01.21.0320.50.7kg / m1.5地下洞室开挖1.5.1洞挖施工方案1.5.1.1洞口30m范围开挖（1）施工程序洞脸边坡开挖及支护完成后，即开始洞挖施工。首先对洞口进行加固，本标段导流洞进出口以类围岩为主，因此在进洞前做好洞口的锁口锚杆施工，必要时采用锁口锚桩。由于洞口埋深较

22、浅，开挖前须进行超前支护，视现场地质情况采用超前锚杆、小导管及管棚等超前支护手段。在完成每循环的超前支护后，才进行循环洞挖。每循环进尺后，立即进行系统支护，保证成洞稳定。（2）施工方法洞口段开挖断面尺寸为4.55.5m（宽高），采用人工钻爆法全断面开挖，钻孔设备为YT-28手风钻。出渣采用ZL15装载机端渣出洞后装车运输。（3）洞挖作业循环为保证安全和成洞段稳定，支护施工需要紧跟开挖工作面。因此开挖作业和支护施工的总时间需要作为一个整体施工循环。每完成一个开挖循环后需要进行洞内的系统支护和下一循环的超前支护。导流洞口30m范围洞挖，单循环时间按18.5小时控制，平均月进尺80m。初拟的洞口段开

23、挖循环时间见表1.5-1。表1.5-1 洞口30m范围洞挖单循环时间表工序测量钻孔装药爆破排烟安全处理出渣支护及其他合计时间(h)0.56.02.00.50.53.06单循环进尺2.5m，月平均进尺80m。（4）钻爆参数钻爆参数根据本工程的地质条件和工程特点，结合以往类似工程的施工经验进行选定。循环进尺暂定为2.5m。掏槽形式为十字四空孔掏槽，掏槽孔间距30cm，主爆孔间排距7590cm，周边孔间距60cm。爆破器材选用乳化炸药、非电毫秒雷管起爆、联网微差爆破。初拟的洞口段爆破参数见表1.5-2。洞口段爆破设计见图YLNY-2012-002-SG-SK -07-02表1.5-2 洞口段开挖爆破

24、参数表参数类别钻孔机械孔深（m）孔径（mm）孔距（cm）排距(cm)药径（mm）单孔药量掏槽孔YT-282.74230/321.8 kg主爆孔YT-282.5427590321.7 kg光爆孔YT-282.54260/25120 g/m底孔YT-282.54260/25140 g/m1.5.1.2洞身段、类围岩开挖（1）施工程序本标段导流洞围岩情况较好，基本属于、类围岩。其中类围岩占总洞长的87%。对于、类围岩洞挖施工，掘进中可不进行超前支护，系统支护施工滞后开挖掌子面3050m。这样既可保证洞室稳定又减小了开挖和支护的交叉干扰，达到提高掘进速度的目的。（2）施工方法洞身段典型的开挖断面尺寸为

25、4.35.3m（宽高），采用人工全断面钻爆开挖，钻孔设备为YT-28手风钻。出渣采用ZL15装载机配3t农用自卸汽车出渣。农用车出洞后，倒装至15t自卸车运输至指定渣场。（3）洞挖作业循环洞身段、类围岩岩石圈自稳能力较强，支护施工可滞后开挖掌子面一定距离，从而减小开挖和支护之间的施工干扰。洞挖循环进尺仅需考虑开挖作业循环时间，支护施工不占直线工期。类围岩洞段开挖，单循环时间按13小时控制，平均月进尺115m。初拟的洞身段开挖循环时间见表1.5-3。表1.5-3 洞身段洞挖单循环时间表工序测量钻孔装药爆破排烟安全处理出渣支护及其他合计时间(h)0.56.02.00.504.00.0单循环进尺2.

26、5m，月平均进尺115m。（4）钻爆参数钻爆参数根据本工程的地质条件和工程特点，结合以往类似工程的施工经验进行选定。循环进尺暂定为2.5m。掏槽形式为十字四空孔掏槽，掏槽孔间距30cm，主爆孔间排距7590cm，周边孔间距60cm，。爆破器材选用乳化炸药、非电毫秒雷管起爆、网络微差爆破。初拟的洞身段爆破参数见表1.5-4。、类围岩洞身段爆破设计见图YLNY-2012-002-SG-SK -07-03表1.5-4 洞身段开挖爆破参数表参数类别钻孔机械孔深（m）孔径（mm）孔距（cm）排距(cm)药径（mm）单孔药量掏槽孔YT-282.74230/321.8 kg主爆孔YT-282.5427590

27、321.7 kg光爆孔YT-282.54260/25120 g/m底孔YT-282.54260/25140 g/m1.5.1.3断层和破碎带洞挖（1）施工程序导流洞断层和破碎带洞段采用全断面钻爆开挖，视围岩揭露情况，采用超前锚杆、超前小导管、管棚等超前支护形式。系统锚杆、钢支撑等施工紧跟开挖掌子面，做到每进尺一循环完成系统支护一循环。对于地质条件太差的洞段，为保证安全可采取“先放炮，后支护，再出渣”的施工程序。（2）施工方法破碎带洞段开挖断面尺寸为4.65.5m（宽高），采用人工全断面钻爆开挖，钻孔设备为YT-28手风钻。出渣采用ZL15装载机配3t农用自卸汽车出渣。农用车出洞后，倒装至15t

28、自卸车运输至指定渣场。（3）洞挖作业循环为保证安全和成洞段稳定，支护施工需要紧跟开挖工作面。每循环开挖前，需根据地质情况选择不同的超前支护类型。每循环开挖完成后立即进行系统支护。因此，循环进尺需考虑超前支护的作业时间。破碎带洞段开挖，单循环时间按20小时控制，平均月进尺45m。初拟的破碎带洞段开挖循环时间见表1.5-5。表1.5-5 断层和破碎带洞段开挖单循环时间表工序测量钻孔装药爆破排烟安全处理出渣支护及其他合计时间(h)0.56.01.50.50.53.08.0单循环进尺1.5m，月平均进尺45m。（4）钻爆参数钻爆参数根据本工程的地质条件和工程特点，结合以往类似工程的施工经验进行选定。循环进尺暂定为1.5m。掏槽形式为楔形掏槽，掏槽孔间距50cm，主爆孔间排距80100cm，周边孔间距50cm。爆破器材选用乳化炸药、非电毫秒雷管起爆、网络微差爆破。初拟的断层和破碎带洞段爆破参数见表1.5-6。断层和破碎带洞段爆破设计见图YLNY-2012-002-SG-SK -07-04。表1.5-6 断层和破碎带洞段开挖爆破参数表参数类别钻孔机械孔深（m）孔径（mm）孔距（cm）排距(cm)药径（mm）单孔药量掏槽孔YT-281.74250/321.2kg主爆孔YT-281.5428