《引水发电洞竖井开挖方案课案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《引水发电洞竖井开挖方案课案（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、目 录一、工程概述11.1工程简介11.2工程地质及水文条件11.3工程量估算1二、编制依据2三、施工总体布置及规划23.1渣场规划23.2施工道路布置23.3施工风水电布置23.4材料、设备场地布置3四、施工准备及施工方案34.1施工准备34.2施工方案3五、施工工序及工艺说明85.1导井开挖工序及说明85.2竖井扩挖施工工序及说明9六、竖井支护工程96.1锚杆96.2喷射混凝土施工10七、施工控制措施137.1开挖质量控制措施137.2雨天施工措施13八、安全技术措施148.1爆破安全保证措施148.2爆破作业区警戒措施148.3爆破安全作业注意事项15九、竖井开挖及支护施工资源配置15十
2、、施工进度计划16一、工程概述1.1工程简介涔天河水库扩建工程坝址位于湘水支流潇水上游涔天河峡谷出口处，永州市江华瑶族自治县东田镇境内，下距东田镇和江华县城分别为3km 和12km。本工程是以灌溉、防洪、向湘江下游长株潭河段补水为主，兼顾发电、航运等综合利用的大型水利水电工程。水库正常蓄水位为313.0m，总库容为15.1亿m3。枢纽工程由钢筋混凝土面板堆石坝、1#泄洪洞、2#泄洞、放空洞、发电引水洞、电站厂房和灌溉渠首等主要建筑物组成。发电洞布置在右岸、大坝右坝头与1#泄洪洞之间。分层取水进口，底板高程256.5m，洞径9.5m，纵坡i=0.5%，出口中心线高程215.0m，引水隧洞进口至岔
3、管总长478.7m。引水发电洞闸门竖井布置在进口0+0260+045桩号段之间，其开挖顶高程为EL300m，底高程为EL265.7m，开挖尺寸为6.415.4m。1.2工程地质及水文条件1、地质条件：引水发电洞进口地形陡峻，平均坡度45。岩层产状N31ENW2025，走向与洞轴线交角41。洞脸边坡高达75m，上部为强风化岩体，受节理、层面切割影响，存在掉块及局部塌滑问题。K0+011.1K0+043.1处受断层F71切割，围岩呈碎裂结构状，自稳条件差，为类围岩。由于断层带透水性较好，且水量较丰富，故存在渗水、塌方等问题。2、水文条件：沿线地下水主要为基岩裂隙水，据钻孔ZK48、ZK121、ZK
4、132揭露，沿洞线地下水位与地形线形态相似，除进口处地下水位略低于隧洞底板外，其余洞段地下水位高于隧洞顶板约1748m。据钻孔压水试验成果，洞身段弱强风化岩体为弱中等透水性，微风化岩体为弱透水性。1.3工程量估算引水发电洞闸门竖井开挖主要内容包括准备工作、场地清理、钻孔爆破、土石方运输和堆存、完工验收前的维护以及按监理人指示对废弃的渣场进行清理等工作。主要工程量见下表1-1表1-1 竖井施工主要工程量表序号项目单位工程量备注1土石方开挖m33450225锁口锚杆根30L=4.5m325系统锚杆根720L=4.5m4钢筋网片14706.520cm5喷砼1470喷C20砼20cm厚 注：工程量以实
5、际发生量为主二、编制依据（1）爆破安全规程GB6722-2011； （2）水利水电工程施工通用安全技术规程SL398-2007；（3）水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范DL/T5389-2007；（4）水利水电工程锚喷支护施工技术规范SL377-2007；（5）水利水电工程物探规程SL326-2005；（6）水工建筑物水泥灌浆施工技术规范DL/T5148-2012；（7）施工蓝图及设计要求；（8）合同文件。三、施工总体布置及规划3.1渣场规划本次竖井开挖施工采用1.6m反铲及侧翻装载机配合20t自卸汽车在竖井下部装渣，再由自卸汽车运至监理指定雾江滑坡体压脚弃渣。3.2施工道路布置根据现场查
6、看，很难修建通往EL300高程引水发电竖井开挖施工平台道路，因此本次竖井开挖不修建到EL300高程的施工道路，开挖所需机械设备可在EL300施工平台上方EL324道路上采用汽车吊吊运至施工面。出渣道路为已建好引水发电洞进口段接老坝右岸道路至监理指定的雾江滑坡体压脚弃渣。3.3施工风水电布置1、施工用风在EL324公路布置一台20m3移动式空压机，供引水发电洞竖井开挖。2、施工供水供水池布置于2#泄洪洞正上方EL324公路附近，砖砌水池，主供水管道采用&75钢管，为方便施工，在竖井口附近再布置一个2m循环水池。3、施工用电电力取自EL324高程平台附近配电室。4、施工照明在引水发电洞竖井外采用2
7、盏500瓦卤化物灯照明，竖井内安装36V低压灯，间距分别为5m-10m。3.4材料、设备场地布置引水发电洞竖井洞内支护根据施工方法和施工条件制作相应的施工平台：用于喷混凝土、锚杆、钻孔、注浆、安装等施工作业场所。竖井开挖支护所用材料包括钢筋、水泥、砂等，根据现有地形及设计图纸，在开挖支护期间，原材料及喷锚设备堆放在已完成的EL324公路平台上，锚杆在材料堆放平台加工完成后，人工配合机械至运输施工区域进行安装。四、施工准备及施工方案4.1施工准备1、测量放样确定开挖边线和开挖范围。2、采用汽车吊将施工所需机械设备吊运至施工作业平台。4.2施工方案4.2.1施工方案综述本次闸门井竖井开挖主要为类围
8、岩，且有断层等不良地质带存在，从现场EL300m查看闸门竖井时，发现竖井开挖轮廓线下游侧周边岩层较薄，局部开挖线位于山体外侧，且下游边坡下部为大坝址板砼，开挖过程中下游侧部分围岩会掉落，易对大坝砼造成破坏，存在较大的安全隐患，因此对此部位的爆破开挖需采取有效措施，控制边坡爆破飞石，并建议在爆破区域下方（砼可能受到破坏的区域）增加防护措施。引水发电洞开挖采用一次钻孔从下往上分段爆破，先形成直径3.4m的导井，再通过两次从下往上分段爆破扩挖的方式进行本次竖井开挖（见两次扩挖分界图），在进行从下往上扩挖爆破至EL295m-EL277m时，需在扩挖范围顶部盖上2cm厚竹胶板，并在竹胶板上加两层砂袋进行
9、盖重，防止最后一次爆破石渣向外抛飞；在第二次扩挖时，竖井下游侧边坡EL297-EL300覆盖层较薄范围（覆盖层厚度在2.5m以内的全部清除）同时打孔爆破，爆破方向向竖井内部，并在外侧边坡铺设爆破防护网，最大程度减少爆破飞石、落石。引水发电洞竖井爆破示意图如下所示（单位m）：引水发电洞竖井开挖平面图砂袋盖重第一次扩挖孔第二次扩挖孔竹胶板导井EL300m原始地形线随第二次扩挖同时爆破挖除爆破防护网引水发电洞竖井开挖剖面图开挖完成后，先用高压水对竖井周边围岩进行冲洗，再从竖井底部搭设脚手架，从上往下对竖井进行初期支护，脚手架拟定间排距为1.2m，步距2.5m，竖井支护方式为：挂网喷锚支护，系统锚杆采
10、用25、L=4.51.5m的砂浆锚杆，外露10cm，梅花形布置，锚杆垂直开挖坡面插入，钢筋网片采用6.520cm，喷射C20砼20cm厚。为防止土、石、杂物滚入井内伤人及雨水流入井内，保证井内施工人员安全施工，竖井采用钢筋砼进行锁口，钢筋砼高出地面0.3m，埋入地下1.2m，砼厚40cm，砼中布置双排1620cm钢筋，钢筋保护层厚5cm。在距地面以下0.6m处布置一圈251.5m、L=4.5m锚杆，外露20cm锚入砼内。锚杆插入方向与水平成30。锁口砼完成后，需在其上搭建1.2m高防护栏杆，以防止施工平台上工作人员及管理人员失足落入井中。4.2.2引水发电洞竖井导井施工方法本次引水发电洞竖井导
11、井开挖采用一次钻孔从下往上分段爆破方法，防止爆破“挤死”，可采用小断面导井，加大炸药用量、增加空包孔数、加大临空面等措施解决。一次钻孔分段爆破导井施工方法如下：1、导井爆破设计（1）本次闸门竖井导井开挖拟定采用大直径空孔桶形掏槽法，三次形成圆柱空腔。以中心孔为圆心，在半径30cm的圆上布5个空炮孔，保证爆破时有足够的碎胀空间，能有效形成直径60cm的第一次圆柱空腔。次后以第一次起爆形成的60cm直径的圆柱空腔为空孔，按下式进行周边孔布孔计算。 a=5D2+d21.27（D+d） （41） h=2900D2d2aD+d-0.8(D2+d2) (42)上二式中a掏槽孔与空孔的间距，（m）； h每次
12、掏槽深度，（m）； D空孔直径，D=0.6m； d掏槽孔直径，d=0.09m；经计算，得a=2.06m。根据爆破实验经验，应通过“l碎胀系数“（a=al）调整a值，当l取值0.330.4最优，为保证爆后石渣更容易自落，初步选定l=0.34，a=0.7m。并将掏槽孔孔数增至8个，以更有效的控制石渣粒径。经计算得h=2.58m，为更好控制每段进尺取h=2.5m。考虑到二次扩挖后导井直径只有2m，为方便后期扩挖溜渣，再在二次扩挖后进行第三次导井扩挖，第三次扩挖炮孔与二次扩挖后周边轮廓线间距0.7m，孔数为11孔，扩挖后导井直径为3.4m，导井爆破孔布置如下图所示：（2）爆破网络及药量设计中间孔因周边
13、空孔多，直径大，为达到最佳爆破效果，采用满孔装药，周边孔单位用药量参考“水利电力部竖井开挖炸药消耗1984年预算定额”，根据地质情况引水发电洞竖井部位围岩坚固系数f=56，选定单位用药量为2kg/m。为防止爆破深孔一次造孔成型后堵孔，采用孔底塞水泥袋、孔顶堵塞天然砂等措施，使其具有流动性，不宜堵孔，堵塞长度为装药长度的0.71.0倍。渗水或地下水丰富段选用2#乳化炸药，干燥段选用2#岩石硝铵炸药。爆破采用非电导爆雷管、导爆索，孔内孔外分段混合起爆网络，特别延长中间孔与二次扩挖周边孔的起爆时间差。单孔起爆点设在底部，靠开挖边坡侧孔号最后起爆。2、导井造孔：按工程爆破设计参数进行孔位和孔数的测量放
14、样，采用100B潜孔钻机一次钻到井底，钻孔要求孔口和孔底水平误差小于0.1m 。3、导井出渣：每次每段爆破后，石渣借自重落在底部平洞中，采用1.6立方米反铲及侧翻装载机配合20t自卸汽车装渣，运至监理指定弃渣场。4.2.3引水发电洞竖井扩挖施工方法以上述开挖的竖井导井为临空面，按设计的矩形闸门井断面自下而上分两次扩挖，轮廓线边缘采用光面爆破成形，根据地质情况确定每层开挖高度为4.05.0m，主爆孔及周边光爆孔均采用100B潜孔钻钻孔，扩挖爆破参数设计如下表4-1表4-1 扩挖爆破参数设计爆孔名称孔径（mm）药经（mm）一次爆破深度（m）间距（m）排距（m）单耗药量（孔/kg）（g/m）主爆孔90704.0-5.00.9-1.40.8-1.12.0光爆孔90324.0-5.00.6300(3)装药、联网起爆竖井扩挖爆破方式与上述导井爆破方式相同，周边孔按照光面爆破装药，线装药量为350g/m，主爆破孔单耗为0.62kg/m3。炮孔统一采用抗水性良好的2#岩石乳化炸药，光面孔采用不耦合间断装药，导爆索联结；崩
