尾水隧洞出口开挖支护施工技术措施.docx

1、尾水隧洞出口开挖支护施工技术措施糯扎渡电站水利枢纽左岸导流洞工程尾水隧洞出口EL635以下开挖支护技术措施水电十四局糯扎渡分局 年 月 日签发：审查：校核：编制：1.概述尾水隧洞出口EL.635.0以至尾水出口底板高程EL575.0，开挖高度约60m。设计土石方开挖约208万方，边坡共分B、D两个支护区进行不同类型的支护。B区为设计类支护：喷C20混凝土15cm，挂6.5钢筋网2020cm；坡面采用28系统锚杆，EL615.0以上锚杆L=6m，EL615.0以下锚杆L=6m/9m，外露0.9m，间排距22m，长短交错布置。D区为设计类支护：中隔墩及除3#尾水隧洞左侧边坡以外边坡采用25系统锚杆

2、，L=6m，外露0.9m，间排距2m，长短交错布置；3#尾水隧洞左侧边坡采用28系统锚杆，EL615.0以上锚杆L=6m，EL615.0以下锚杆L=6m/9m，外露0.9m，间排距22m，长短交错布置。预应力锚索分别在EL615.0EL635.0、EL615.0以下边坡，4m4m、4m5m交错布置。各马道距设计边线1.0m处设置单排锚筋桩。主要工程量见表1。表1 进口边坡工程量表项目规格单位工程量土石方明挖万m3208喷砼C20 0.15m厚m33731C20 0.15m厚（马道封闭）m3537锚杆28 L9.0m根141028 L6.0m根141025 L4.5m根17470锚筋桩332 L

3、9.0m束653锚索2000kN级、L=3540m束1562000kN级、L=5055m束3942.施工程序及原则2.1、施工程序安排原则（1）尾水隧洞出口EL635以下开挖支护对于尾水出口EL635以下开挖支护，结合施工通道布置，从高程上大致分两区，即EL635EL615、EL615以下。EL.635EL.615采用施工便道ZC9进入施工区进行开挖支护，利用思澜公路作为施工通道；EL.615以下利用布置于尾水出口围堰上与思澜公路相连的ZC10便道作为出渣以及支护材料运输的施工通道。边坡开挖主要遵循的施工原则是：自上而下，由外到内，无用料区与有用料区分次爆除，避免无用料与有用料混杂。针对EL6

4、35以下边坡的不同特点，采取专项的措施以保证边坡按照设计边线规格成形。EL635EL615边坡马道高差20m，边坡斜长31.2m，为了保证边坡成形规格，马道之间边坡采用轻型钻两次预裂成型。EL615以下边坡，尤其是3#尾水隧洞左侧边坡为一变坡率边坡，如使用履带钻孔设备，难于保证边坡开挖的精度，我部拟采用测量放线，定出孔位、斜率及偏转角度，再架设样架，最后安装轻型钻钻孔预裂成形的方法进行边坡预裂。另EL615至EL575边坡高达40m，与EL635EL615边坡预裂方法相仿，也需多次预裂成形，预裂层高控制在10m左右。主爆区、控爆区按10m一层，逐层下挖。对于边坡规格线处于强风化部位，开挖层高控

5、制在4m以内。为保护其开挖边坡免受雨水冲刷，在边坡开挖前，按施工图纸的要求开挖并完成边坡上部永久性山坡截水沟的施工。边坡支护工程紧随开挖跟进，根据开挖揭露地质情况及时进行随机支护，再进行系统支护。做好安全监测，实现信息化施工。（2）断层置换体的开挖程序 在尾水边坡EL635以上边坡开挖过程中，经过3#尾水隧洞左侧边坡的F1断层已清晰出露，大致以45倾角与边坡斜交，在该部位我部拟先按设计边线的形式开挖，待断层充分揭露以后，由业主、 设计、监理三方对现场勘查后，由设计定出具体的置换边线和深度，再进行置换开挖施工及砼浇筑的施工，具体的施工方法见断层置换处理专项措施。2.2、施工分区、分层针对尾水隧洞

6、出口EL635以下边坡开挖的形式，并在实际施工中应合理地进行分层，组织多工作面平行作业。（1）施工分区尾水渠明挖分三个区组织平行作业，其中区为1#、2#导流洞（1#尾水洞）出口区域，区为2#、3#尾水隧洞出口区域，区为尾水渠下游左侧临时边坡区域。（2）施工分层尾水隧洞出口明挖采用履带钻钻爆开挖为主，边坡面采用预裂爆破。施工分层结合设计马道进行，及时喷锚支护，确保边坡稳定。对布置有锁口锚筋桩的地方先施工锚筋桩，再进行开挖。强风化以下岩层开挖分层高度为10m。尾水隧洞边坡设计有锚筋桩，为保证边坡成形质量，距边坡设计线15m范围作为“特殊控制爆破区”，单响药量控制在200kg以内，减少爆破振动对边坡

7、及导流洞洞口段围岩的扰动。每层开挖前由地质工程师认真研究地质资料，现场跟踪工程施工，对工程施工过程中边坡不稳定因素及时发现及时处理，同时，根据地质资料及开挖地层揭露的围岩情况进行可利用料区域的划分，每一层先开挖堆积体及全风化岩层，再分别进行强风化岩层、弱风化及以下岩层开挖。尾水隧洞出口开挖分层详附图03。2.3、施工道路布置原则 充分利用已形成的施工道路，接引施工便道进入开挖区。 施工便道尽可能布置在开挖区内，以减少临时工程量和对环境的破坏。 出渣及材料运输道路均以双车通行道路为标准布置；机械施工便道以单车通行道路为标准布置。为满足高强度出渣通道要求，对高强度开挖区均布置两个或以上的出渣通道。

8、 出渣及材料运输道路最大纵坡坡率不大于14%；机械施工便道最大纵坡坡度不大于30。 转弯半径尽可能大，出渣及材料运输道路转弯半径大于8m。2.4施工总程序根据以上施工程序及原则确定施工总程序及施工方法，开挖施工程序及作业流程示意见附图04。施工总程序框图如下：施工总程序框图3.施工布置3.1、风、水、电布置施工供风：施工前期考虑延用EL635以上开挖已布置在EL740平台的压风站供给施工用风；后期考虑在靠江测的EL635平台布置4台20m3/min(一台备用)固定式空压机，满足主要开挖支护用风，以及零星喷砼、造孔等用风。施工供水：施工前期在已布置于EL740高程的高位水池接75mm水管至工作面

9、附近，满足施工用水；后期考虑在尾水隧洞出口靠江侧EL635平台布置80m3水池进行供水，用75mm水管接至工作面附近，然后利用橡胶水管接至各工作面，以供施工用水；施工供电：前期利用前期施工用变压器接至EL635及以下施工工作面；后期在尾水隧洞出口靠江侧EL635平台布置1台800KVA变压器，满足后期布置于EL635的风压机站、水池抽水设备及其它现场施工用电需要。表3 风水电材料表项目规格长度(米)备注风管150mm400水管75mm500电缆904503.2、施工道路布置（1）在EL635以下明挖开始后，思澜公路在工区范围内被切断，我部拟延开挖区、区之间冲沟布置思澜公路改线道路SLG1，由E

10、L621原思澜公路爬坡至EL635公路,通过施工区后，再由EL635公路旁冲沟内填渣布置思澜公路改线道路SLG2降坡至EL621原思澜公路，通过该通道的布置形成尾水出口明挖施工中上下游联系的通道，具体布置详见附图01。ZC9施工便道：由原思澜公路延EL621进入明挖施工区，再以10坡率降坡至EL615高程，再由EL621、 EL615延伸多条施工便道进入各开挖工作面，便道沿线作为积渣和装渣场地，并跟进开挖，形成EL635EL615通道网络。主要承担EL635EL615开挖、出渣及机械设备进出等。（2）ZC10施工便道：ZC10施工便道在围堰施工完成以后形成，为围堰设计时已考虑的施工道路，我部拟

11、通过便道自思澜公路经出口围堰基坑内侧降坡至尾水渠EL593，再接引基坑内的临时便道通往各明挖施工工作面，主要承担EL615mEL575m开挖支护施工、机械设备的进出及出渣等。表4 施工道路特性表道路名称长度(m)路面宽度(m)平均纵坡（%）起止高程(m)路面结构承担的主要任务备注SLG123096621635泥结石施工中上下游联系通道新建SLG2109912.8635621泥结石施工中上下游联系通道新建ZC921196621615泥结石承担EL635mEL615m出渣新建ZC10247911.3621593泥结石承担EL615mEL575m出渣其它措施已规划思澜公路接入点高程为 EL621m混

12、凝土EL575mEL635m出渣已建3.3、施工通讯设施施工管理人员配置移动电话，供现场联系及施工指挥。3.4、生产辅助、临建设施布置临时值班房位于EL635上坝公路靠山侧，现场可根据实际需要灵活布置，采用标准活动房作为值班房。在EL635施工过程中，由现场施工人员考虑在每层适当位置布置集水坑，配备潜水泵，抽排整个施工废水及降雨积水。3.5、渣场布置利用火烧寨沟、堪界河渣场或监理人指定位置存渣。4.施工进度安排4.1、施工进度尾水隧洞出口明挖于2006年7月1日开工，2006年12月31日完成所有开挖支护，包括边坡临时支护及排水设施。主要节点工期要求如下：（1）2006年11月30日前开挖完成

13、区EL635以下明挖88万方工程量；2006年12月31日前完成区EL635以下支护。（2）2006年12月31日前开挖完成区EL635以下明挖98万方及相应边坡支护。（3）2006年12月20日前开挖完成区EL635以下22万方明挖方及相应边坡支护。4.2、施工强度开挖施工平均月施工强度：开挖35万m3，最高月施工强度：开挖47.6万m3。5.施工方法5.1、开挖施工方法（1）开挖准备根据测量放出的清除坡积层外边线，核实开挖断面。根据测量放出的开挖开口线，向外延伸至少5m进行边坡植被清理；挖出边线外侧3m距离的树根；对开口线以上应进行全面检查，是否有松动浮石，对边线以外的浮石进行清除，解除安

14、全隐患。有必要时在监理认可的前提下可进行加固处理。人工清除开挖区内的植被、杂物，在边坡清理的同时视情况及时完成开挖区顶部截排水系统的修筑，以控制坡面流水损坏开挖边坡，造成新的安全隐患。边坡清理的废渣及时运至指定的弃渣场，对清除有用木材等有利用价值的在监理指示下运至指定地点，交给发包人。发现有价值的文物应加强保护，并报监理、待到发包人的指示后进行处理。（2）土方开挖方法土方开挖包括坡积层和边坡土方的开挖。设备从机械便道ZC9进出，采用反铲开挖，利用思澜沧公路及ZC9便道扩宽作为集渣平台，反铲或正铲配合15t自卸汽车出渣，土方运至指定渣场。土方开挖边坡应按施工图纸所示或监理人的指示进行开挖。开挖从

15、上至下分层分段进行，严禁自下而上或采取倒悬的开挖方法。土方边坡用反铲按设计坡比开挖，预留50cm厚的修坡余量，用人工修整并使之满足施工图纸要求的坡度和平整度。（3）石方开挖方法尾水隧洞出口石方明挖均采用分层梯段非电毫秒雷管微差爆破开挖，结合马道情况，梯段高度为315m，为保证边坡开挖后岩石的完整性和开挖面的平整度，边坡开挖采用轻型潜孔钻超前预裂爆破。开口线附近，由于工作面狭窄，液压钻机无法进入工作面造孔，采用手风钻造孔，浅孔梯段爆破找平施工场地，设计边线采用手风钻光爆；建基面及马道采用预留2m厚保护层手风钻光爆或采用人工挖除；尾水隧洞出口EL.615m以下为洞脸段直立边墙，分层高度不大于4m，

16、采用手风钻密孔、小药量控制爆破，设计边线采用轻型潜孔钻超前预裂。每层开挖前由地质工程师对开挖揭露的岩层情况进行分析，确定可利用料的爆破分区。用推土机、反铲平整工作面，然后测量定出孔位，梯段开挖采用潜孔钻造孔，人工装药爆破。尾水隧洞出口边坡EL635以下边坡走势趋缓，道路布置较容易，边坡开挖利用ZC9、ZC10施工便道、思澜公路进行出渣，本期开挖有用料分填坝料及混凝土骨料分别运往勘界河存渣场、上游混凝土骨料存渣场；弃料出渣线路：ZC9施工便道思澜公路勘界河公路联络线左岸上游660公路勘界河弃渣场。ZC10施工便道思澜公路勘界河公路联络线左岸上游660公路勘界河弃渣场。坝体有用料出渣线路：与勘界河

17、渣场弃渣线路相同，存于勘界河存渣场；上游混凝土骨料出渣线路：思澜公路上游混凝土骨料存渣场。施工前，对预裂（倾斜、垂直）、光爆（水平）、梯段爆破和特殊部位所用的爆破参数和装药量按规范要求进行专项开挖试验，确定安全、合理的爆破参数；开挖过程中根据实际地质条件对爆破规模、爆破参数作优化调整，保证边坡稳定；开挖钻爆初拟参数见附图05、06。为了施工安全，在开挖过程中随出渣下降及时进行安全处理，并对节理密集带和局部不稳定岩体及时打随机锚杆支护。同时根据边坡开挖过程中揭露的断层、软弱岩层和构造破碎带及时按设计图或监理工程师的指令进行处理，并采取排水或堵水等措施。随开挖下降埋设临时观测点，定期观测边坡变形情

18、况，以便及时调整爆破规模及参数，确保边坡稳定和安全。5.2、边坡支护施工方法尾水隧洞出口EL635以下的支护主要包括系统锚杆、挂网喷混凝土、预应力锚索及锚筋桩等支护型式。在开挖工作面上搭设脚手架进行适时支护作业。导流洞进口边坡EL635以下段地形走势趋缓，施工出渣及支护施工道路布置均较容易，支护材料利用开挖期出渣道路进行支护材料运输。（1）锚杆（锚筋桩）施工边坡EL.615以下有17470根25，L=450cm系统锚杆；EL635以下1410根28，L=900cm系统锚杆、1410根28，L=600cm系统锚杆、653根332L=9m锚筋桩。L=450cm锚杆采用手风钻造孔（50），L=900

19、cm/600cm锚杆及锚筋桩采用轻型潜孔钻造孔（60），注浆机注浆，人工安插锚杆。根据锚杆孔径和孔深不同采用先注浆后安装锚杆（短锚杆）或先安装锚杆后注浆（长锚杆）的程序施工。（2）挂网及喷混凝土施工边坡挂网喷混凝土（20）厚0.15m、，采用湿喷法，现场拌制。待边坡清理冲洗结束，经基础验收以后先喷35cm厚一层打底混凝土，再进行人工编挂钢筋网；待钢筋网验收后再分层（每层57cm厚）施喷到设计厚度，喷混凝土终凝后养护到龄期。（3）预应力锚索施工详见预应力锚索施工技术措施。6.施工工艺流程及措施6.1 土方开挖工程施工工艺1、土方开挖施工工艺流程土方明挖施工工艺流程框图2、土方开挖工序控制要点（1

20、）测量放线我局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；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；依据复测成果，放出开挖区的上开口线提供给施工单位进行清理植被，并清坡；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；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的几何尺寸；采用DI2002激光测距仪进行控制测量，采用全站仪、N2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。

21、（2）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5m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。边坡清理的废渣应及时运至指定的弃渣场，对清除有用木材等有利用价值的在监理指示下运至指定地点，交给发包人。发现有价值的文物加强保护，并报监理、待到发包人的指示后进行处理。（3）开挖控制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

22、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。对于工程量较集中的土方开挖，直接用反铲正铲装自卸车，对于覆盖层较薄的地段采用推土机松土器松动后，推土机集渣，3m3装载机装15t自卸车运至弃渣场。该表层开挖时段安排在相应的梯段开挖前完成。土方边坡按设计坡比开挖，预留50cm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。边坡外侧及沟槽土方用反铲直接挖装，人工配合进行修坡成型及基础处理。（4）边坡安全的应急措施土方明挖过程中，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

23、，并做好记录。6.2 石方开挖工程施工工艺1、石方开挖工艺流程 石方明挖施工工艺流程框图2、石方开挖工序控制要点（1）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。（2）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。（3）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。（4）锁口锚固开挖边坡的支护在分层开挖过程中逐层进行，开挖前应先施工马道的锁口锚筋桩，征得监理人同意再进行下层开挖。（5）预裂爆破与预裂面相邻的松动爆破孔，严格控制其爆破参数，避免对保留岩体造成破坏，或使其间留下不应有的岩体而造成

24、施工困难。钻孔作业 设计边坡面的预裂孔采用轻型潜孔钻造孔为主，超前于主爆区进行预裂爆破。由于EL635以下预裂边坡斜长较大，边坡预裂施工施工分为多层多次预裂，为了使轻型潜孔钻能按设计坡率靠边钻孔，部分边坡需要在预裂高程超挖1520cm，作为下一循环钻机就位工作空间，钻孔过程中，专人对钻孔的质量及孔网参数按照作业指导书的要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网参数不符合要求，立即进行返工，直至满足钻孔要求。轻型潜孔钻预裂施工示意图见附图08。钻孔质量控制标准如下：a、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；b、孔位偏差不得大于5%孔距；c、终孔的高程偏差不得大于5cm。装

25、药、联线、起爆开挖应自上而下进行，分梯段开挖，垂直边坡梯段高度不大于10m，距离预裂面5m范围内为缓冲爆破区，炮孔装药直径50mm，装药量为主爆破孔的1/21/3。与相邻后爆区的分界线进行施工预裂，以防止分区线上出现大块石集中现象。为提高爆破效率、降低成本，梯段采用大孔距、小抵抗线的孔间微差挤压爆破。主爆破孔、缓冲爆破孔及施工预裂孔均采用卷状乳化炸药，毫秒微差起爆网络，非电毫秒雷管连网，火雷管起爆，塑料导爆索传爆，施工预裂提前于相应梯段爆破100ms以上起爆。预裂施工轻型钻样架在搭设完成后必须经测量会同质量管理部门校正、验收后方可投入使用。样架搭设要求如下：a样架用脚手架钢管搭设，各杆使用扣件

26、可靠固定；b样架应为超静定结构的杆件体系，以防止样架变形；c样架应在边坡上可靠固定，必要时打插筋固定，以最大限度克服钻孔时冲击力对样架影响，使样架不易产生纵横向位移；d样架与钻机连接成良好整体。（6）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10m（或一层开挖梯段高度），与永久支护中的系统锚杆和喷混凝土的高差不应大于20m（或2层开挖梯段高度），与永久支护中的预应力锚索的高差不应大于40m（或4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

27、，上层初期支护完成后，才进行下层开挖支护。（7）出渣分别根据各部位需要采用推土机、反铲翻渣，1.4m3反铲、3.0m3装载机配15t自卸汽车运至指定渣料场。6.3 普通浆锚杆及锚筋桩施工工艺1、施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程框图2、施工工序控制要点（1）造孔 钻头选用要符合要求，钻孔点有明显标志，开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。 锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时，其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面；局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反并与可能滑动面的倾向成45的交角，钻孔方位偏差不应大于5。锚孔深度必须达到设计要求，孔深偏差值不大于50mm

28、。 砂浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。采用“先注浆后安插锚杆”的程序，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上。 钻孔完成后用高压风、水联合清洗，将孔内松散岩粉粒和积水清除干净；如果不需要立即插入锚杆，孔口应加盖或堵塞予以适当保护，在锚杆安装前应对钻孔进行检查以确定是否需要重新清洗。 钻孔结束对每一钻孔的孔径、孔向、孔深及孔底清洁度进行认真检查记录。（2）锚杆的安装及注浆尾水隧洞出口锚杆（锚筋桩）采用先注浆后插锚杆”。 在钻孔内注满浆后立即插杆，锚杆插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）； 锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插。（3）锚筋桩施

29、工锚筋桩的工艺措施与砂浆锚杆“先插杆后注浆”部分基本相同。施工中需注意：a、锚筋桩钻孔直径以锚筋束的外接圆的直径作为锚杆直径来选择。b、锚筋束应焊接牢固，并焊接对中环，对中环的外径比孔径小10mm左右，一个钢筋束至少应有两个对中环。c、注浆管和排气管应牢固固定在锚筋桩桩体上，随锚筋桩桩体一起插入孔中。7、施工队伍安排及设备配置71、劳动力配置表5 劳动力配置表工种管理人员技术人员测量工电工修理工钻工炮工喷锚工驾驶员运转工普工合计人数266410302020110202024872、主要施工设备配置表6 主要设备配置表设备名称型号及规格单位数量产地或厂家履带式潜孔钻ROC460台2阿特拉斯履带液压潜孔钻HCR1200-ED台2日本古河履带式轻型潜孔钻TYL368台3河北宣化轻型潜孔钻KQJ-100B台15河北宣化锚索钻机MD-60台3无锡手风钻YT28台30沈阳风镐G10台4吉林反铲HD320台3大宇反铲PC320台3卡特正铲EX1200台1日立装载机3m3台2柳工推土机TY220台2山东自卸车15t台80重庆红岩8t载重车东风辆2武汉汽车起重机QY25B台1徐工混凝土喷射机TK961台4成都锚杆注浆机UH4.8台4上海混凝土搅拌机0.35m3台2昆明灰浆搅拌机HJ200台2昆明电焊机AX3-300-1台3株洲电焊机厂全站仪G