引黃工程隧洞施工支洞開挖支護方案

1、PAGE PAGE 19支洞開挖支護方案1、概述山西省中部引黃工程 是山西省“十二五規(guī)劃”大水網建設中一項重要的工程，本工程干線自天橋水電站庫區(qū)取水，供水范圍包括四市十六個縣（市區(qū)），涉及忻州市保德縣；呂梁市：興縣、臨縣、離石、柳林、中陽、石樓、交口、孝義、汾陽九個縣（市區(qū)）；臨汾市：隰縣、蒲縣、大寧、汾西四個縣，晉中市：靈石、介休兩個縣（市）。規(guī)劃年供水6.02億m。中部引黃工程包括取水工程和輸水工程。輸水線路總長384.5km，總干線長200.22km，東干線全長28.76km，西干線全長85.70km，蒲大支線長3.6km，汾孝介支線長14.97km，交汾靈支線長51.25km。2、施工

2、布置方案2.1施工道路（1）對外道路15#支洞位于興縣魏家灘鎮(zhèn)田家圪堝村東1.4km處，施工對外道主要利用209國道及村村通公路網。擬新建公路200m到達支洞口，道路編號R2；新修道路200m到渣場。支洞運輸采用軌道運輸的施工方法，運輸軌道采用雙軌布置的施工方法。兩個軌道之間間距20cm，同時在右側預留1.0m寬的人行道，軌道布置詳細布置見15#支洞軌道布置平面圖。2.2施工風、水、電（1）引水隧洞開挖及支護用風設備主要為手風鉆、噴錨機。洞內施工用風利用支洞口的集中供風站通過供風管道（150鋼管）系統(tǒng)接至施工現場保證施工。 （2）施工用水考慮打井抽取，配備2臺200QJ20-350/26深井水

3、泵（1臺備用），水泵參數為流量20m3/h，揚程350m，功率37kW，出水管尺寸2.5寸。在15#支洞口上部設2個水池，水池容量為60m3。 （3）本工程區(qū)內有已建成的國家電網10KV高壓線路經過，工程用電可直接就近“T”接，各施工低壓端布置于各施工支洞附近，然后引至洞內，保證施工。由于施工區(qū)域施工供電電網不穩(wěn)定，為保證施工用電，我部在各支洞配置了柴油發(fā)電機，滿足因主電網停電或不能保證供荷時增補電源。各發(fā)電機線路接口設置雙向開關，以便停電后能及時發(fā)電供應。2.3施工排水洞內施工排水采用水泵抽排的方式。由于支洞較長，坡陡，為防止地下水倒灌入主洞內，需加強支洞排水。洞口邊坡開挖的同時做好坡頂及兩

4、側的截水溝，并保持截水溝排水暢通。截水溝與沖溝相連接，邊坡上的水流經載水溝排到沖溝內，再經已埋設的在沖溝處的排水涵管將水排到公路外側的主河道內。在支洞內每200m左右設一個集水井，并用15KW的排污水泵將水排到主水管內，經主水管排到洞外。洞內排水：在洞內右側布置排水管，將水排入集水井集中，再使用泥漿泵或污水泵抽排，經布置在洞壁的150排水管排出洞外沉淀池內。2.4施工通風隧洞通風擬采用2臺255KW的軸流風機（根據實際通風效果進行調整），風管采用1000mm的硬風管，風機的布置原則是根據施工作業(yè)面隧洞的長短，若采用接力送風，按500600m接力一臺，通風機型號為222KW軸流風機（根據實際通風

5、效果進行調整）。2.5棄碴規(guī)劃15#支洞渣場主要位于15#支洞東側的沖溝內。3、施工方法（1）隧洞開挖施工方法隧洞開挖采用手風鉆加架子臺車一次開挖成型，爆破采用光面爆破工藝，施工支洞開挖段出渣采用JK2.52礦井提升機牽引6m側卸式礦車至卸渣平臺，側卸式礦車在卸渣平臺直接卸裝在15T自卸汽車內運輸至指定渣場。支洞擔負主洞段采用LDZ100扒渣機裝渣，8T蓄電池牽引機動電牽引6m側卸式礦車主洞內運輸，通過施工支洞礦井提升機拉礦車至卸渣平臺，側卸式礦車在卸渣平臺直接卸裝在15T自卸汽車內運輸至指定渣場。主洞軌道布置雙線，一側設0.8m以上人行道。鋼軌采用24Kg/m鋼軌。開挖時每120m開挖一個避

6、車洞，以方便施工人員避讓礦車。噴混凝土采用TK961施噴，錨桿及排水孔采用手風鉆施工。支洞進洞約20米后，即進行洞口鎖口砼施工，類圍巖開挖100m后立即對已開挖洞段進行砼施工，砼施工結束后再進行開挖施工；類圍巖開挖75m后立即對已開挖洞段進行砼施工；類圍巖開挖50m后立即對已開挖洞段進行砼施工。土洞段開挖施工方法土洞段圍巖極部穩(wěn)定，不能自穩(wěn)，變形破壞嚴重，無法進行爆破施工。同時由于支洞坡度較大、開挖斷面小，大型機械設備無法施工，因此土洞段主要采用人工開挖的施工方法，出渣采用JK2.52礦井提升機牽引6m側卸式礦車至卸渣平臺，側卸式礦車在卸渣平臺直接卸裝在15T自卸汽車內運輸至指定渣場。隧洞開挖

7、按照“新奧法”進行施工組織管理，根據圍巖情況，一般洞室支護施工距開挖工作面距離為30m左右；斷層處理及、類圍巖的開挖施工，相應安全支護工作緊跟工作面進行。引水隧洞開挖支護詳見后附圖：施工支洞標注橫斷面圖（1/22/2）。引水隧洞圍巖類別劃分、開挖斷面尺寸及混凝土永久襯砌尺寸按設計藍圖施工支洞標注橫斷面圖（1/22/2）【圖號：520S-462-SZ-1、520S-462-SZ-2】、總干3#隧洞施工支洞進口設計圖【圖號：520S-462-07B-6】、及總干3#隧洞15#施工支洞縱斷圖【圖號：520S-462-07B-5】施工。其中類圍巖開挖考慮8cm的支護厚度，類圍巖開挖考慮10cm支護厚度

8、，類圍巖開挖考慮12cm支護厚度。（2）開挖施工工藝支洞開挖施工工藝流程分別見如下框圖所示：類、類圍巖開挖工藝流程：開挖準備測量放線鉆 孔裝藥爆破通風散煙，噴水除塵安全清撬、危石處理出碴、清底延伸風水電管線，轉入下一循環(huán)安全監(jiān)測已開挖洞段的錨噴支護類、類圍巖開挖工藝流程框圖、類圍巖開挖工藝流程：安全監(jiān)測 掛網護開挖準備測量放線鉆 孔裝藥爆破通風散煙，噴水除塵安全處理、平碴出碴、清底超前支護已開挖洞段的錨噴支護延伸風水電管線，轉入下一循環(huán) 錨桿安裝鋼支撐噴砼至設計厚度下部開挖類圍巖開挖工藝流程框圖（3）類、類圍巖開挖工藝作業(yè)措施、開挖準備：洞內風、水、電就緒，施工人員、機具準備就位。、測量放線：

9、施工測量采用全站儀進行。測量作業(yè)由專業(yè)人員實施，每排炮后進行設計規(guī)格線測放，并根據爆破設計參數點布孔位。斷面測量滯后開挖面1015m，按3m間距進行，每個月進行一次洞軸線及坡度的全面檢查、復測，確保測量控制工序質量。同時，隨洞室開挖、支護進度，每隔20m在兩側洞壁設一樁號及高程標志。、鉆孔作業(yè)：由熟練的風鉆技工嚴格按照測量定出的中線、腰線、開挖輪廓線和測量布孔進行鉆孔作業(yè)。各鉆手分區(qū)、分部位定人定位施鉆，實行嚴格的鉆手作業(yè)質量責任制。每排炮由值班工程師按“平、直、齊”的要求進行檢查。周邊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10cm。、裝藥爆破：炮工在裝藥平臺上按鉆爆設計參數

10、裝藥。崩落孔采用32mm藥卷連續(xù)裝藥，周邊光面爆破采用25mm藥卷竹片綁扎間隔裝藥，孔口用泥堵塞嚴實；裝藥完成后，由技術員和專業(yè)炮工分區(qū)分片檢查，聯結爆破網絡，撤退工作面設備、材料至安全位置，非電毫秒雷管引爆，周邊光面齊爆。、通風散煙及除塵：施工過程中一直啟動通風設備通風，爆破散煙結束后，對開挖面爆破碴堆灑水除塵。、安全處理：爆破后，用挖掘機（或人工）清除掌子面及邊頂拱上殘留的危石及碎塊，保證進入人員及設備的安全，巖面破碎洞段在進行安全處理后，可先噴一層5cm厚砼，出碴后再次進行安全檢查及處理。在整個施工過程中，設專職安全員每天進行安全檢查，發(fā)現問題及時處理。、出碴：出碴方式采用LDZ100型

11、履帶式斜井挖斗裝渣機裝渣，通過卸渣平臺處的曲軌（采用布置在該處的電動葫蘆提升）卸裝在15t自卸汽車由卸渣平臺運至指定棄渣場。出碴完畢后用將工作面底部積碴整平，為下一循環(huán)鉆爆作業(yè)做好準備。、圍巖支護：每排炮開挖結束后，對局部穩(wěn)定差的巖體及時進行隨機砂漿錨桿支護。、安全監(jiān)測：開挖510m后，隨開挖進度設置圍巖收斂監(jiān)測斷面，類圍巖觀測斷面間距2m，觀測頻次按規(guī)范要求進行，觀測成果及時整理分析，發(fā)現異常情況，及時上報監(jiān)理人研究處理。在噴砼或襯砌砼上設置動態(tài)觀測點，對爆破震動情況進行監(jiān)測，每次爆破后及時整理觀測成果，以指導爆破施工。（4）類圍巖開挖工藝作業(yè)措施類圍巖除按類圍巖施工工藝和方法施工外，還需采

12、取以下措施：、地質探察：在開挖過程中，加強地質跟蹤及超前預報，必要時鉆超前勘探孔摸清圍巖條件，以便采取恰當的施工程序及措施，保證圍巖穩(wěn)定。、超前支護（不良地質段，根據實際情況確定）：類圍巖開挖鉆孔前，采取超前注漿小導管（或超前錨桿）預支護洞頂圍巖，以增強圍巖自穩(wěn)能力。、鉆爆作業(yè)：按照“短進尺、弱爆破、少擾動”的原則施工。開挖按淺孔、小藥量、多循環(huán)鉆爆，鉆爆循環(huán)進尺視地質情況采用0.82.5m。爆破崩落孔采用32mm藥卷裝藥，周邊孔采用25mm藥卷間隔裝藥，根據爆破試驗確定線裝藥密度，并嚴格執(zhí)行。（5）洞內石方開挖根據實際圍巖及爆破效果及時優(yōu)化調整爆破參數，初步擬定爆破參數設計如下：1、爆破參數

13、設計a、掏槽孔參數設計鉆孔直徑： 42鉆孔深度: （類3.5m,類2.5m,類1.5m）鉆孔間距： 0.25m藥卷直徑: 32裝藥結構: 連續(xù)裝藥堵塞長度: 0.5m0.7m單孔藥量: （類2.1kg,類1.3kg,類0.7kg）起爆網絡: 微差擠壓爆破b、崩落孔爆破參數設計鉆孔直徑： 42鉆孔間距： 0.8m1.0m鉆孔深度: （類3.2m,類2.2m,類1.2m）藥卷直徑: 32單孔藥量: （類1.5kg,類0.95kg,類0.45kg）堵塞長度: 0.5m0.7mc、光面爆破參數設計鉆孔深度: （類2.5m,類1.7m,類1.2m）鉆孔直徑： 42鉆孔間距： （類0.55m,類0.5m,

14、類0.5m）藥卷直徑: 25不耦合系數: 1.68裝藥結構: 間隔不偶合裝藥線裝藥密度: (類0.23kg/m,類0.15kg/m，類0.12kg/m）堵塞長度： 0.3m裝藥、孔位間距、線裝藥密度之間的合理匹配，是取得爆破效果的最好途徑，通過超前預測圍巖類別，掌子面的描述，制定下一輪鉆爆參數。、圍巖支護：經安全處理后，立即對頂拱或邊墻進行一次支護，支護內容包括設臨時砂漿錨桿、掛鋼筋網、安裝鋼拱架（型鋼拱架）和噴砼，在緊急情況或成孔條件差時采用自進式預應力高強錨桿快速支護。圍巖支護穩(wěn)定后再進行出碴。、砼跟進襯砌：通過變形監(jiān)測，如發(fā)現隧道圍巖變形速率急增，采取一次支護及加強支護措施后尚不能滿足穩(wěn)

15、定要求時，及時進行邊頂拱鋼筋砼襯砌。、安全監(jiān)測：為保證施工安全，類圍巖收斂監(jiān)測斷面間距為2.0m，加密觀測，及時整理上報觀測資料。（6）其它地質缺陷處理施工中遇到地質缺陷時，按設計要求挖除不良巖體，然后回填砼，再鉆孔進行灌漿。其施工工藝流程為：開挖基面驗收綁扎鋼筋砼澆筑灌漿驗收。開挖采用人工手風鉆鉆孔，小藥量松動爆破，出碴方式采用LDZ100型履帶式斜井挖斗裝渣機裝渣，通過卸渣平臺處的曲軌卸裝在15t自卸汽車由卸渣平臺運至指定棄渣場。（7）針對不同圍巖類別，具體初期支護參數如下：、類圍巖洞段在頂拱133范圍內根據現場實際情況布置隨機錨桿（20mm、L=2.0m），噴射C20混凝土（厚8cm），

16、初期支護時，襯砌支撐隨機錨桿一并施工；、類圍巖洞段在頂拱133范圍內根據現場實際情況布置隨機錨桿（20mm、L=2.0m），噴射C20混凝土（厚10cm），初期支護時，襯砌支撐隨機錨桿一并施工；、類圍巖洞段臨時支護采用掛鋼網片(采用8鋼筋，間排距20cm20cm)+隨機錨桿（頂拱133范圍內根據現場實際情況布置隨機錨桿（20mm、L=2.0m）+隨機布置20a型鋼拱架支撐，鋼拱架間距為80cm12cm，拱架之間用縱向采用20螺紋鋼筋連接100cm+噴射C20混凝土（厚12cm）。初期支護時，隨機錨桿一并施工。針對不良地質段洞挖采用注漿超前小導管或超前錨桿支護。超前小導管施工：開挖前，頂拱133

17、范圍設置42（L=5.0m）小導管，間距40cm, 外露長度50cm，仰角、外插角3,循環(huán)搭接長度為1.5m。小導管端頭加工成錐形，并封焊嚴實，便于插入巖體，管身設溢漿孔，按梅花形排列，后端1m范圍不設溢漿孔，管尾設一個加固環(huán)。小導管適量灌漿固結，使松散的圍巖形成一層水泥膠結體拱圈，灌漿壓力控制在0.2MPa內, 漿液的水灰比為0.5:11:1，每孔注漿量控制在100150L（根據現場實際情況經監(jiān)理工程師同意后可調整注漿壓力及注漿量），漿液應填實整個鋼管，以增加鋼管剛度，增大抵抗周邊圍巖應力和爆破影響而引起的變形。小導管施工方法及工藝流程如下：導管加工施工準備鉆孔清孔安插導管孔內注漿孔口封堵施

18、工工藝流程圖超前錨桿施工：針對圍巖不易造孔的部位，超前支護采用20（L=2.0m）錨桿，間距40cm,頂拱133范圍布置, 外露長度不大于20cm，仰角、外插角510,循環(huán)間距1.53.0m（搭接長度不小于1.0m）。土洞段臨時支護采用掛鋼網片(采用8鋼筋，間排距20cm20cm)+隨機錨桿（頂拱133范圍內根據現場實際情況布置隨機錨桿（20mm、L=2.0m）+隨機布置20a型鋼拱架支撐，鋼拱架間距為80cm12cm+噴射C20混凝土（厚12cm）。根據地質情況需要，開挖前頂拱范圍內布置超前小導管或超前錨桿，設置規(guī)格與類圍相同。 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 排水孔，針對滲

19、水部位設置50排水孔，孔深2.0m，間排距3.03.0m，梅花型布置。灌漿施工對隧洞襯砌頂拱100范圍進行回填灌漿，回填灌漿孔伸入圍巖0.1m，排距3.0m，交錯布設，回填灌漿壓力0.2MPa?；靥罟酀{在襯砌混凝土達到70%設計強度后進行。在素混凝土襯砌中的回填灌漿孔，采用直接鉆孔的方法；在鋼筋混凝土襯砌中回填灌漿孔采用預埋管的方法。灌漿孔的施鉆嚴格按灌漿程序，分序分段進行。本標段灌漿工程施工用風、水、電均從相應部位的總布置風、水、電接口上進行就近搭接。根據本鉆孔灌漿工程施工特點，灌漿施工用漿擬采用布置集中制漿站進行施工供漿的方案，制漿站采用腳手架鋼管搭建，防雨蓬布覆蓋，內設1.5m高的排架，

20、排架上鋪竹夾板，竹夾板上存放水泥。制漿站內配置相應數量的高速制漿機、攪拌桶及輸漿泵。制漿站按要求配制0.5：1的水泥漿液后，由BW250-50輸漿泵通過40mm輸漿鐵管向轉漿站進行供漿，再由轉漿站采用BW250-50型輸漿泵經25輸漿鐵管向各施工作業(yè)面進行供漿。各施工作業(yè)面應測定來漿密度，并根據各灌漿點的不同需要調配使用。為保證漿液的輸送暢通，擬按每隔400m洞段距離設置1個轉漿站。各轉漿站均配置1m3漿液攪拌機及BW250-50型輸漿泵各一臺。對大空洞或空隙部位，灌注水泥砂漿，其摻砂量控制在水泥重量的200%以內，回填灌漿在規(guī)定的壓力下，灌漿孔停止吸漿后，再繼續(xù)灌注10min即可結束。引水隧

21、洞開挖及支護參數詳見：施工支洞標準橫斷面圖（1/22/2）。4、主要工程量及工期隧洞開挖施工強度為：類圍巖綜合月進尺130m、類圍巖綜合月進尺按80m、類圍巖按60m。引水隧洞開挖及支護主要包含石方開挖、噴射混凝土、掛網及拱架錨噴支護等工程，主要工程量和工期如下表：主要工程量表說明：1、表中工程量為估算工程量，以現場實際發(fā)生量計。工期計劃表說明：1、表中工期為估算工期，以現場實際情況為準。5、資源配置5.1勞動力配置施工人員配置表序號工 種單位人數（人）備注1管理人員人32技術員人33質檢員人34測量員人45運轉工人66鉆工人67支護工人58重機工人29炮工人310駕駛員人311電工人212普

22、工人1013鋼筋工人314焊工人2合 計人555.2施工機械設備配置施工機械設備配置表序號機械名稱型號單位數量備注1手風鉆YT28把42軸流風機255KW臺23排污泵L70臺24反鏟挖掘機CAT320B 1.2m3臺35全站儀索佳臺16裝載機ZL-30 2.0m3臺17鉆孔臺架自制套18自卸汽車5t輛29載重汽車15t輛210攪拌機JZC350臺111混凝土濕噴機TK961臺25m3/h12錨桿注漿機UH4.8臺213鋼筋切割機QJ-40臺114鋼筋彎曲機GJ7-40臺115鋼筋剪斷機臺116瓦斯檢測儀臺117斜井挖斗裝渣機臺118曲軌側卸式礦車6m3輛319蓄電池牽引機車8T臺220礦井提升

23、機JK-2.52臺26、施工質量管理開工前由工程技術部組織，按照施工措施對作業(yè)人員進行技術交底，質量安全部有關人員及全體作業(yè)人員參加。在施工過程中質量檢查制度為“三檢制”：施工班組初檢,施工隊復檢，項目部工程部終檢后再進行下一道工序施工。按照質量管理相關要求，“三檢”制度具體規(guī)定如下：（1）自檢：操作人員對自己生產的產品按照規(guī)定的質量標準自己檢查，對其工作進行“初檢”，一般由班組長按相關規(guī)程規(guī)范進行；（2）互檢：對上下工序的半成品或成品按照規(guī)定的質量標準要求及程序相互檢查，由專業(yè)施工隊質量管理人員（技術員）負責完工項目的“復檢”，然后向質量安全部提交施工及檢查記錄； （3）專檢：質量部專職質檢

24、工程師負責其分管項目完工的“終檢”。6.1開挖質量控制為了保護施工支洞的開挖外觀質量，必須對開挖進行質量控制。1、鉆孔控制在鉆孔過程中，嚴格按照測量隊放樣的孔位開孔。2、爆破作業(yè)控制在裝藥時是按照爆破試驗的參數進行爆破，單響藥量不大于設計要求，起爆順序為掏槽孔，崩落孔，最后為光爆孔。6.2支護質量保證措施1、錨桿質量保證措施（1）嚴格控制錨桿鉆孔的孔位、孔深，孔位偏差應小于100mm，孔深偏差值不大于50mm。鎖腳錨桿應與鋼支撐焊接牢固、可靠。（2）按設計配合比拌制水泥砂漿，確保水泥砂漿強度。（3）錨桿水泥砂漿的飽滿和密實（4）按規(guī)范要求進行錨桿的拉拔試驗。2、鋼筋網鋪設質量保證措施（1）鋼筋

25、網在洞外加工成片，然后在洞內人工現場安裝。（2）鋼筋網的規(guī)格尺寸滿足施工圖紙要求，其保護層厚度不應小于20mm。（3）鋼筋網沿開挖面鋪設，在巖面鋪設。鋼筋網與壁面距離35cm。捆扎要牢固，對有凹陷較大部位，可加設膨脹螺桿拉緊鋼筋網。在有錨桿的部位采用焊接與錨桿連接，鋼筋網與錨桿、鋼支撐連接要牢固。（4）鋼筋網必須被噴砼完全覆蓋。3、噴砼質量保證措施素噴射混凝土和噴射鋼筋網混凝土均采用干噴法進行施工。根據不同部位的設計厚度，一般分二至四層施噴，第層噴厚35，第、層噴厚57，第層一般情況下作為復噴。噴射要領如下：（1）噴射混凝土作業(yè)分段分片依次進行，對段間的接合部和結構的接縫處做妥善處理，不得存在

26、漏噴部位。噴射距離和噴射方向：噴射混凝土時，噴嘴在可能條件下，應保持與巖面距離0.7m，噴射方向大致垂直于巖石面。噴射順序自下而上，分層噴射時，后一層在前一層混凝土終凝后進行，若終凝1h后再進行噴射，先用風水清洗噴層面。（2）噴射機作業(yè)嚴格執(zhí)行噴射機操作規(guī)程：連續(xù)向噴射機供料，保持噴射機工作風壓穩(wěn)定，完成或因故中斷噴射作業(yè)時，將噴射機和輸料管內的積料清除干凈。（3）按設計配合比拌制砼，確保砼強度。（4）采取鋼筋標志控制噴砼厚度，確保滿足設計要求。（5）按規(guī)范要求進行噴砼取樣試驗。4、鋼支撐施工質量保證措施（1）鋼支撐在加工廠分段、分節(jié)加工制作，施工現場拼裝焊接。（2）鋼支撐的安裝應進行測量放線，鋼支撐結構尺寸滿足支洞襯砌要求。（3