锅浪跷水电站引水隧洞-主洞开挖支护专项施工方案.docx

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1、1综合说明1.1工程概况锅浪跷水电站位于四川省雅安市天全县紫石乡境内，为青衣江一级支流天全河梯级开发中的龙头水库。本工程为混合式开发，坝址位于两河口下游约有70Om处，厂址位于下游约Ilkm处的傍海腔，与在建的脚基坪电站衔接。电站装机3X70MW,水库正常蓄水位1280.OOnb总库容1.84亿m3,具有年调节作用。我单位承建的引水隧洞标隧洞起点桩号为隧2+700,隧洞终点桩号为隧8+000,长5300mo主洞为圆形断面，III类围岩开挖断面半径为3.76m,开挖断面面积44.41m2,支护形式为永临结合，采用初喷12Cm厚C25碎，挂网6.515X15cm,边墙、拱顶设中22锚杆，长度3m,

2、间、排距L25m,梅花型布置；IV类围岩开挖断面半径为3.75m,开挖断面面积42.88m2,临时支护采用初喷15Cm厚C25碎，挂网”6.515X15cm,边墙、拱顶设22锚杆，长度3m,间、排距1m,梅花型布置，设116型钢支撑，IV类围岩临时支护形式可根据现场围岩稳定性做调整；V类围岩开挖断面半径为3.75m,开挖断面面积42.88m2,临时支护采用初喷15Cnl厚C20碎，挂网”6.515X15cm,边墙、拱顶设中25锚杆，长度4.5m,间、排距1m,梅花型布置，设116型钢支撑。表IT引水隧洞围岩分类统计表隧洞编号隧洞长度(m)围岩类别长度(m)分布桩号长度百分比(%)引II（桩号2

3、+7008+000）5300III4165.9K2+680K4+057.7、K4+500.9K5+842K6+532.9K7+98078.6%IV1068.8K4+057.7K4+500.9、K5+842K6+387.1、K6+452.4K6+532.920.2%V65.3K6+387.K6+452.41.4%1.2工期计划2#支洞上游段主洞开挖、支护计划完工时间(K2+680K4+008):2017年4月1日2#3#支洞段主洞开挖、支护计划完工时间(K4+008K6+440)：2017年6月30日3#支洞下游段主洞开挖、支护计划完工时间(K6+440K7+980):2017年10月31日1.

4、3工程地质条件本标段范围内的引水隧洞(桩号2+700.08+000.0)工程地质条件评价于下：桩号2+7004+057.7,本段洞室埋深300600m围岩为(62(3)的闪长岩、石英闪长岩，岩石强度较高，均属坚硬岩，但岩体裂隙较发育，较完整完整性较差。地表裂隙调查统计显示，优势裂隙主要有以下四组：N3045W/SWN4555、N6082W/NEN1835、N3050ENWZ60o75、N825W/SWN8090oo围岩分类以HI类围岩为主，局部稳定性较差，需加强支护措施。桩号4+057.74+500.5段，本段洞室穿越猫子溪沟，其沟底宽度2535m,常年有水，枯期流量约0.20.5m3s,沟底

5、覆盖层厚度约5Ioin,隧洞埋深约44177m,洞顶以上基岩厚度约40167m。本段遂洞围岩主要由第三期(82(3)闪长岩和石英闪长岩组成，局部有花岗岩脉。地表裂隙调查统计显示,优势裂隙主要有以下四组:N35。WSWZ48o、N75WNEZ20o、N30ENWN65、(4)N25oWSWZ82o。本段隧洞岩体以碎裂结构为主，岩体完整性较差，地下水丰富，且有地表水补给，隧洞围岩属IV类，洞室稳定性差，在施工中可能产生涌水和小规模塌方等工程问题，需加强支护和排水措施。桩号4+500.55+842.0段，本段隧洞埋深167m以上。围岩主要由第三期(62(3)新鲜闪长岩和石英闪长岩组成，局部有花岗岩脉

6、，岩石坚硬，岩体为镶嵌碎裂次块状结构，局部碎裂结构。围岩分类以HI类围岩为主，局部稳定性较差，需加强支护措施。桩号5+842.06+532.9段，隧洞埋深50261m。本段洞室穿雄磺溪沟，雄磺沟是引水线路区切割最深的一条冲沟，汇水面积大，枯期流量在lm3s以上，冲沟覆盖层厚度020m,洞线位置处沟底基岩裸露，隧洞埋深约50m。本段围岩由第三期(2(3)闪长岩和石英闪长岩组成，局部有花岗岩脉。雄磺沟地表裂隙调查统计显示，优势裂隙主要有以下四组：N3045W/SWN4555、N6082W/NENI835、N30o50ENWZ60o75、N825W/SWN8090。根据雄磺溪沟的锅ZK45钻孔取样试

7、验，微风化闪长岩单轴饱和抗压强度Rs=154MPa,微风化花岗岩单轴饱和抗压强度RS=II9MPa,岩石强度较高，均属坚硬岩。弱风化岩体厚度为32m,声波纵波波速Vp=L85.0kms,完整性系数KV=O.100.55,微风化岩体未揭穿，声波纵波波速Vp=3.6-5.3kms,完整性系数KV=O.330.7,弱风化、微风化波形曲线起伏变化均较大，反应岩体裂隙发育且不均一，完整性差。根据钻孔压水试验成果，隧洞底板以上岩体透水率q=2.633.3Lu,属弱中等透水。本段隧洞围岩分类以IV类围岩为主，岩体结构属镶嵌碎裂碎裂结构，岩体完整性较差较破碎，洞室稳定性差，在施工中可能产生涌水和模塌方等工程问

8、题，需加强支护和排水措施。本段尾部6+387.l6+452.4段为闪长岩与花岗岩的接触带，裂隙较为发育，岩体较破碎，属V类围岩，围岩极不稳定，建议及时支护并采取必要的排水措施。桩号6+532.98+000段，隧洞埋深320730m0洞室围岩由以二长花岗岩、钾长花岗岩为主的花岗岩类(k2(5)及闪长岩捕虏体或包裹体组成，岩石强度较高，属坚硬岩。岩体中发育有N3045WNEN7080、N215WSWN4055、N5062ESEN2850、N7585。WSWN6070四组构造裂隙，裂隙密集，岩体较完整性差完整性差。该段洞室围岩分类以HI类为主，局部稳定性较差，需加强支护措施。由于隧洞埋深大于700m

9、,深埋隧洞开挖时，部分洞段存在发生岩爆的可能，施工中需要加强监测，并采取相应的防治措施。2,引水隧洞开挖施工2.1 施工规划本标段主体工程为：2+700.0-8+000.0m,共计5.3km；2#施工支洞长330.71m,与引水隧洞相交于隧4+008.108m,主洞上游控制桩号隧2+700.0-4+008.108m,共计1308.108m；3#施工支洞长440.98m,与引水隧洞相交于隧6+440m,主洞下游控制桩号隧6+4408+000.0,共计1560m；2#下游3#上游中间段控制桩号隧4+008.1086+44Onb共计2431.892m；引水隧洞主体工程施工以2#、3#施工支洞为交通通

10、道，将引水隧洞分4个工作面进行施工。2.2 开挖施工方法据本工程隧洞特点，结合我公司同类工程施工经验，在隧洞施工中，坚持按新奥法原理组织施工，以光面爆破为基础，围岩监控量测为依据，地质预报为先导，适时调整爆破方案，重视初期支护，严格施工复合衬砌。隧洞施工过程中全面贯彻新奥法施工原则，充分利用围岩的自承能力和开挖面的约束作用，采用锚杆及喷混凝土为主要施工支护手段，及时对围岩进行加固，约束围岩的松弛和变形，并通过对围岩和支护的量测、监控来指导施工。引水隧洞开挖掘进采用钻爆法施工。手风钻或气腿风钻钻孔，人工装药爆破，由2.0-3.Onf侧卸式装载机装8t自卸汽车出渣。组织机械化施工，实施开挖（钻、爆

11、、装、运）、支护（拌、运、喷、锚）、衬砌（拌、运、灌、捣）三条机械化作业线。主洞爆破开挖与支护施工详见附图27洞内出渣支护施工图、附图2-2引水隧洞支护施工图、附图2-3引水隧洞爆破网络图。In类围岩采取光面爆破法掘进，分两次爆破，第一次爆破预留底板1.5m,全部开挖完成后，由内到外进行二次爆破剩余L5m。第一爆破单循环进尺3.Om,In类围岩月平均进尺160m月，第二次爆破单循环进尺平均IOm,月平均进尺450m/月。IV类围岩地段采取弱爆破台阶法开挖。开挖分上、下断面开挖，下断面预留L5m,上断面开挖采用全断面开挖方法。下断面开挖采用全断面法一次开挖成型。单循环进尺2.0m,月平均进尺12

12、0m月。第二次爆破单循环进尺平均IOnb月平均进尺450m/月。V类围岩分上、下断面开挖，下断面预留1.5m。上半断面视地质情况分两部开挖或中导洞先行的三部开挖方法。下半断面开挖采用全断面开挖或错口开挖。单循环进尺0.6-1.0m,月平均进尺60m月。第二次爆破单循环进尺平均IOiI1,月平均进尺450m/月。V类围岩段根据实际情况确定是否采用爆破法开挖，如果岩性较好则采用弱爆破法开挖，如果围岩非常破碎，则采用挖掘机开挖。断层破碎带采用42小导管进行超前支护，在注浆强度达到要求的情况下在进行台阶分部法开挖。出渣采用ZL40B型侧卸装载机装渣、8T自卸汽车运输。2.3 开挖施工工艺洞身开挖施工工

13、艺流程分别见如下框图所示。(1) W类围岩开挖工艺流程：开挖准备已开挖洞段的通风散烟，喷水除尘安全清撬、危石处理安全监测出渣、清底延伸风水电管线，转入下一循环图2-1III类围岩开挖工艺流程框图(2) IV类围岩开挖工艺流程：开挖准备测量放线装药爆破通风散烟，喷水除尘己开挖洞段 的锚喷支护安全处理、平渣安全监测锚杆钻孔、安挂钢筋网延伸风水电管线,转入下一循环图2-2IV类围岩开挖工艺流程框图、(3)V类围岩开挖工艺流程：图2-3V类围岩开挖工艺流程框图2.4 主要施工作业措施2.4.1 In类围岩开挖工艺作业措施开挖准备：洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。测量放线：施工测量采用全站仪

14、进行。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格线测放，并根据爆破设计参数点布孔位。断面测量滞后开挖面1015m,按5m间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁设一桩号及高程标志。钻孔作业：由熟练的风钻技工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和测量布孔进行钻孔作业。各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。每排炮由值班工程师按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm,其它炮孔孔位偏差不得大于IOcmo装药爆破：炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药。崩落孔采用“

15、35mm药卷连续装药，周边光面爆破采用“25mm药卷竹片绑扎间隔装药，孔口用砂袋堵塞严实；装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置，非电毫秒雷管引爆，周边光面齐爆。通风散烟及除尘：施工过程中一直启动通风设备通风，爆破散烟结束后，对开挖面爆破渣堆洒水除尘。安全处理：爆破后，用装载机（或人工）清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层5cm厚碎，出渣后再次进行安全检查及处理。在整个施工过程中，设专职安全员每天进行安全检查，发现问题及时处理。出渣及清底：引水洞采用ZL50B侧卸装载机配8T自卸汽车运到指定料场。引水洞底部垫L5m厚的石渣，施工支洞将底部石渣清