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1、城乡园林规划第九部分 泄洪放空洞工程施工 城乡园林规划第九部分 泄洪放空洞工程施工 第九章泄洪放空洞工程第九章泄洪放空洞工程 9.1 土石方明挖及支护工程施工9.1 土石方明挖及支护工程施工 9.1.1 概述9.1.1 概述 9.1.1.1 工程概况9.1.1.1 工程概况 泄洪放空洞平面介于开敞式溢洪洞与发电引水隧洞之间，位于坝轴线右岸偏 上游，由进口引渠段、有压洞身段、控制段、无压洞身段、出口挑流消能工段组 成，水平总长约 922.5m（含引渠） 。隧洞进口底板高程确定为 1260.0m，有压洞 身段为直径 7.0m 的圆形断面，长 498.3m，坡度 i=0，于桩号 0+169.750
2、处设事 故平面钢闸门及其闸门井；后接洞内工作闸室，闸室内设置一 5.56.0m 弧形钢 闸门；下游段为无压隧洞，长 321.9m，纵向坡为 i=0.0817，断面 5.59.588m 直 墙拱城门洞型。出口消能采用等宽连续式鼻坎消能型式。 土石方明挖及支护工程包括进口引渠段、事故门的竖井进口、出口挑流消能 段以及进出口洞脸的土石方开挖与支护。进口引渠开挖长度约 50m，开挖边坡 1： 11：0.75，每隔 10m 左右设一层宽 4m 的马道，开挖边坡最大垂直高度 35m 左 右。 开挖的边坡， 高程 1270.8m 以上的支护， 采取 22 系统锚杆挂 网、 喷 C20 混凝土支护；25 系统
3、锚杆、0.30.3m 的 C20 混凝土格构梁、格构间砌 M10 浆 砌石护坡；以及 25 系统锚杆、0.350.35m 的 C20 混凝土格构梁护坡等三种型 式。其中 22 锚杆为长 3.0m、间距 1.5m，25 锚杆长 9.0m、间距 2.9m、排距 2.0，格构梁间排距同 25 锚杆。高程 1270.80m 以下采取 25 系统锚杆支护。 锚杆长 9m、间排距均为 2.0m。 事故检修门的竖井进口开挖边坡为 1： 1，开挖高度 10m 左右。开挖的边坡采 用 25 系统锚杆、混凝土框格护坡。 出口挑流消能段开挖长度约 54m，开挖边坡为：高程 1243m 以上 1：0.2、以 下则为直
4、立边坡，每隔 15m 设一层宽 1.5m 的马道，高程 1243m 以下则为直立边 坡，在 1235m 高程设一条宽 1.0m 的马道，开挖最大垂直高度 50m 左右。对 1243m 以上的开挖边坡，采取 25 系统锚杆，挂网喷护，锚杆长 3.0m、间排距 2.0m， 钢筋网为 ，喷护混凝土为 C20、厚 100mm。 9.1.1.2 工程地质条件9.1.1.2 工程地质条件 进口明渠段长约 50m，分布的地层为永宁镇组第四段（T1yn4）深灰色薄至中 厚层白云岩夹灰质白云岩、泥质白云岩、角砾状白云岩，强风化严重，岩体强度 低，边坡稳定差。出口段岩性为 T1yn1中厚至厚层灰岩，基岩裸露，边坡
5、主要为 逆向和斜向坡，边坡稳定性较好。 9.1.1.3 开挖及支护主要工程量9.1.1.3 开挖及支护主要工程量 泄洪放空洞工程土石明挖工程量为 64181m3，其中土方明挖 18030m3，石方明 挖量 46151m3。支护工程量为：C20 喷射混凝土 135m3，25 锚杆（长 9.0m）707 根、25 锚杆（长 3.0m）391 根，C20 格构梁混凝土 612m3，挂网钢筋 6t。各部 位工程量见表 9-1。 表 9-1 土石方明挖及支护主要工程量表表 9-1 土石方明挖及支护主要工程量表 序号序号项目名称项目名称单位单位工程量工程量备注备注 1土方明挖m316327 2石方明挖m3
6、38095 3C20 喷护混凝土m328 4边坡支护挂网钢筋t1 525、长 9.0m根596 6 锚杆 25、长 3.0m根123 7C20 格构梁混凝土m3535 8 引渠 段 M10 浆砌石m3936 9土方明挖m3970 10石方明挖m31455 11 竖井 段 25 锚杆、长 9.0m根111 C20 格构梁混凝土m377 12土方明挖m3733 13石方明挖m36601 14C20 喷护混凝土m3107 15边坡支护挂网钢筋t5 16 出口 段 25 锚杆、长 3.0m根268 9.1.2 明挖及支护施工方案9.1.2 明挖及支护施工方案 9.1.2.1 施工布置9.1.2.1 施
7、工布置 （1）道路布置 根据施工总进度计划要求、开挖程序及开挖工作面的布置，结合弃渣场的位 置，主要的开挖施工道路布置为：泄洪放空洞引渠段开挖的弃渣通过右岸 1 号支 线运至 1 号堆渣场；出口段开挖的弃渣通过右岸 5 号支线、经右岸 3 号干线、过 下游索桥运至 2 号堆渣场。 竖井进口开挖的弃渣经右岸 1 号支线运至 1 号堆渣场。 道路具体布置及道路特性见平面布置章节。 （2）施工供风 明挖施工用风主要有：100B 潜孔钻、手风钻、喷护用风等。泄洪放空洞引渠 段作业面需风 40m3/min，由布设在溢洪洞进口右侧 1365m 高程的 3 号固定供风站 提供。出口作业面需风 40m3/mi
8、n，由布设在距溢洪洞出口右侧 150m 处的右岸 5 号支线上方的 5 号固定供风站提供。采用供风主管和支管引至施工工作面。 （3）施工供水 混凝土、砂浆拌和及养护用水由设在右岸的高位水池（由水厂提供）供给， 其他施工生产用水由设在右岸的移动水箱提供。 （4）施工供电 明挖施工用电主要为喷护、照明等，引渠段作业面需用电 150kW，由业主提 供的布设在右岸的 4 号供电点变压器提供。出口作业面需用电 60kW，由布设在 5 号固定供风站的附近的 7 号变压器提供。 9.1.2.2 土方明挖9.1.2.2 土方明挖 土方明挖采用自上而下分层分段开挖的方法。同一层面开挖施工，按照“先 土方开挖，后
9、石方开挖”的顺序进行，使开挖面同步下降。土方边坡对于机械能 到达的部位采用 2.0m3液压反铲清挖，220HP 推土机辅助推运，人工配合修整形 成坡面；机械不能到达部位采用小型机具配合人工开挖。土方开挖采用 2.0m3反 铲挖装、20t 自卸汽车拉运。 9.1.2.3 石方明挖9.1.2.3 石方明挖 开挖采用边坡预裂、毫秒微差、梯段爆破法进行，梯段高度不超过 15m。预裂 孔采用 100B 造孔，主爆孔则采用 LM-500C 液压钻机造孔，先周边预裂，后毫秒 微差松动爆破。预裂孔孔距为 0.8m，孔径 76mm；主爆孔孔径 89mm，初拟孔距 3.2m，排距 2.4m。主爆孔采取人工全耦合柱
10、状连续装药；预裂孔采用条形炸药柱 状分段不耦合装药。控制爆破单响药量不大于 300kg；采用孔外延时、孔内接力 起爆网络。 建基面底部及马道预留 2m 保护层采用水平预裂，手风钻造孔，孔径 42mm， 孔距 0.5m，线装药密度 350550g/m。 每一梯段开挖完成后，及时进行支护，岩面的喷护混凝土在开挖面暴露 7 天 内完成，即采用边开挖边支护的方式进行施工。 9.1.2.4 支护9.1.2.4 支护 每一梯段开挖完成后，及时进行支护，岩面的喷护混凝土在开挖面暴露 7 天 内完成，待上一梯段开挖成型的坡面支护完成后，再进行下一梯段的爆破作业。 即采用边开挖边支护的方式进行施工。 9.1.3
11、 明挖及支护施工方法9.1.3 明挖及支护施工方法 9.1.3.1 土方开挖9.1.3.1 土方开挖 （1）施工工艺 施工工艺流程见图 9-1。 图 9-1 土方明挖施工工艺流程图图 9-1 土方明挖施工工艺流程图 （2）开挖方法 1）测量放样：利用莱卡 TCR402 型全站仪，花杆与卷尺相结合，实地放样开挖坡 口线，打桩并用白灰线标识，将成果报监理工程师批准后进行施工。 2）截水沟施工：在土方开挖前，在距开挖开口线外 35m 范围内开挖修筑截水 沟，拦截坡顶以上的来水，避免对开挖的坡面造成冲刷。 3）植被清理：开挖前清理开挖区域内的杂草、树根、垃圾、废渣等，清表 同土方开挖施工同步进行。 清
12、理由人工配合 2.0m3液压反铲与 220HP 推土机进行。 清理区域延伸至施工图纸所示最大开挖边线外侧至少 2m 的距离。地形坡度较陡 部位，清理范围按监理工程师的要求实施。 4） 边坡开挖按照测量放样的开口线自上而下分层进行，层高 45m。同一层 面开挖施工按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行，使开挖 面同步下降。对堆积层中的大孤石，则采用手风钻浅孔、小炮清除。施工中开挖 层面保持里高外低，以利排水和出渣。 5）反铲开挖时，坡面及马道均预留 2030cm 的保护层，由人工挂线、铁锹 配合十字镐削坡成型，边坡坡比用全站仪及坡尺控制。 6）开挖成型的边坡，须及时按设计要求进行支
13、护，每一级马道以上的坡面 支护完成后，方可进行马道以下的坡面开挖。 7）弃渣处理 开挖的弃渣，对自卸汽车能到达的部位，则直接装车，对自卸汽车不能到到 的部位则由 220HP 推土机推运至自卸汽车能达到的部位，再装车外运。弃渣均采 用 2.0m3液压反铲挖装，20t 自卸汽车运至弃渣场，220 推土机及时整平。引渠段 及竖井开挖弃渣运至 1 号弃渣场，其中引渠段运距 700m，竖井运距 1650m，出口 弃渣运至 2 号弃渣场，运距 1990m。 8）边坡稳定与安全应急措施 在整个施工期安排专人进行安全观测、监测，开挖过程中，如出现裂缝和滑 动迹象，立即暂停施工并采取应急抢救措施，使危害减到最小
14、程度，并及时通知 监理工程师。必要时，按照监理工程师的指示设置观测点，及时观测边坡变化情 况并做好记录。对于浅表性滑动面，采用液压反铲削除滑动体，降低滑动体高度。 9.1.3.2 石方明挖9.1.3.2 石方明挖 （1）施工流程 开挖施工流程见图 9-2。 （2）现场爆破试验与钻爆参数确定 1）现场爆破试验：为了确保开挖质量，加快施工进度，在开挖前期和整个 开挖过程中，将持续进行现场爆破试验和爆破监测，通过现场试验和监测，确定 并及时调整各种爆破参数和爆破效果的有关数据，不断优化爆破设计，改进施工 方法和安全防护措施。为了加强此项工作，将专门选派专业技术人员和技术工人 组成爆破试验监测组。试验
15、时间、地点结合开挖施工进度选定。 溢洪洞石方开挖施工中，通过爆破试验，研究和解决优质高效、安全可靠的 爆破技术问题；并通过改变孔径、孔深、孔排距、装药结构、起爆网络等参数进 行比较， 不断优化钻爆参数指导石方开挖施工， 使石方开挖满足质量及进度要求。 图 9-2 石方明挖施工流程图图 9-2 石方明挖施工流程图 石方开挖的爆破试验必须满足下列要求： 试验必须得出合理的钻爆参数和起爆方式，以确保开挖的质量、安全和进 度； 试验参数除根据直观的爆破效果判断是否合理之外，还必须符合爆破破坏 范围试验和爆破地震效应试验结果进行综合分析确定； 试验所用的观测方式、仪器设备以及分析计算方法、经验公式等，都
16、必须 是在我国水电工程爆破试验中采用过的和比较成熟的。 钻爆控制技术试验：选择合理的爆破参数。 爆破工程师按地形地质条件，做出爆破设计，报监理和业主审批后，组织 实施，爆破工程师现场检查，各种钻爆参数合格后联网。 爆破后，爆破工程师现场检查爆破效果。为正式的钻爆是否修正爆破参数 提供依据。 2）钻爆参数确定：依据本工程地质情况，初步拟定泄洪放空洞石方明挖爆 破参数，详见表 9-2、9-3、9-4。最终的爆破参数通过上述的爆破试验方法确定。 表 9-2 梯段爆破初拟参数表（梯段高度 10m）表 9-2 梯段爆破初拟参数表（梯段高度 10m） 序号序号分项名称分项名称符号符号单位单位数值数值说明说明 1梯段高度Hm10 2孔径Dmm89LM-500C 钻机 3孔距am3.2 4排距bm2.4 5钻孔深度m10 6钻孔倾角90 7装药直径dmm89 8装药长度L1m7.5 9填塞长度L2m2.5 10空气层长度Lam0 11炮孔临近系数1.33 12炸药单耗qkg/m30.450.55 13单孔装药量Qkg64.05 孔径Dmm76 钻孔倾角90 孔深m3.07.0 孔距a
