尾水隧洞施工组织设计

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1、尾水隧洞施工组织设计尾水隧洞施工组织设计1、工程概况1#、2#尾水隧洞是泰安抽水蓄能电站输水系统的组成部分，两隧洞下库进/出水口处中心线距离 31.5m。本标段 1#尾水隧洞起讫里程为尾10+497.973尾11+414.715，全长 916.742m，纵向设3.243%、8%两个坡度，变坡点里程为尾11+294.365，线路平面设一个转弯点，转弯点里程为尾11+220.980。2#尾水隧洞起讫里程为尾20+470.00尾21+387.758，全长 917.758m，纵向设 3.331%、8%两个坡度，变坡点里程为尾21+267.408，线路平面设一个转弯点，转弯点里程为尾20+632.443

2、。两条尾水隧洞从小里程到大里程方向是逆坡。洞身标准段断面呈圆形，衬砌内径 8.5m，衬砌厚度 0.6m，F3断层处衬砌厚度0.8m。下库进/出水口处断面呈矩形，该段衬砌厚度渐变。2、工程地质尾水隧洞沿线围岩为混合花岗岩及后期侵入的岩脉，以类围岩为主。断层破碎带、裂隙密集带及蚀变岩带为类。岩石弱风化新鲜，结构面较发育发育，尾水隧洞洞身穿过 F3断层，F3断层与洞轴线交角较大，宽度 510m，岩体破碎，为类围岩，稳定性差，对洞顶及洞壁的稳定有一定的影响。下水库进/出口位于 F4断层影响带内，裂隙发育，岩体破碎，风化深，岩体较破碎完整性差，进洞条件及边坡稳定性差。3、临时设施临时设施在原 4#支洞临

3、设的基础上进行，主要增加施工供风设施、通风设施等。尾水隧洞的临建分两部分，竖井未贯通之前，主要利用 4#支洞的临建，在原供风系统的基础上增加两台 20m3的电动空压机，用于两尾水隧洞开挖时的高压风供应。增加两台 37KW 通风机在尾水隧洞开挖面进行抽出式通风结合原压入式通风进行排风作业。竖井贯通后尾水隧洞施工用的风、水、电及通风设施从通风竖井进入，临建主要布置在通风竖井位置，供风系统采用 4 台 20m3的电动空压机对掌子面进行供风；将原通风洞右侧的 400KVA 的变压器移至竖井位置为尾水隧洞施工供电；利用竖井的储水池为尾水隧洞提供施工用水；污水排放也从竖井进行；在竖井处设两条通风管分别为尾

4、 1、尾 2 进行通风，通风采用压入式通风，风管用 90cm 的通风管。具体布置见尾水隧洞施工临建平面布置图。4、施工顺序及进度计划4.1 施工顺序待 4#施工支洞及通风竖井开挖完成后，1#、2#尾水隧洞小里程工作面开始开挖，先开挖 1#尾水隧洞，后开挖 2#尾水隧洞，1#尾水隧洞掌子面超前 2#尾水隧洞掌子面 50m，下库进/出水口段 50m 范围内明渠开挖完成后，该处即可进洞开挖，同样先开挖 1#尾水隧洞，并且该洞掌子面超前 2#尾水隧洞掌子面 50m。锚喷支护紧跟开挖及时施作。衬砌施工方向是从小里程向大里程方向施工，待尾水隧洞小里程掌子面开挖 200m 后，衬砌开始施工，施工完成 28

5、天的衬砌即可进行回填及固结灌浆。4.2 进度计划尾水隧洞施工进度计划见下页进度计划横道图5、施工方案5.1 洞口施工下库进/出水口位置随明渠一同开挖，靠近设计开挖边线预留保护层，光面爆破开挖，洞口削坡应自上而下进行，同时应做好危石清理、坡面加固、马道开挖及排水等工作。在洞口靠近洞脸处的岩石开挖，应打防震孔及放小炮并降低装药量，以避免洞脸边坡由于爆破而发生岩石震裂、松动和塌方。5.2 洞身开挖4#支洞进入尾水隧洞后，向大、小里程两个方向同时开挖，开挖采用半断面法施工。上断面开挖高度为 7.93m，下断面开挖高度为 1.77m。待上断面贯通之后开挖下断面。开挖爆破采用光面爆破，爆破设计如下：尾水隧

6、洞类围岩半断面爆破开挖炮眼布置图970掏槽区7133151117911759注： 、图中尺寸单位为厘米； 、 17为毫秒雷管段别；3、爆破参数根据实际围岩情况进行调整。661081111004851001351003 555100100比例1：66504851517793(上断面）177(下断面)尾水隧洞半断面爆破开挖爆破参数表部位段号炮孔名称炮孔深度（m）孔数单孔装药量（Kg）段装药量 （Kg）附 注3掏槽眼2.332.06.05掏槽眼2.342.08.07辅助眼2.241.877.487掘进眼2.271.8713.099掘进眼2.2171.8731.7911掘进眼2.291.8716.83

7、13掘进眼2.271.8713.0913内圈眼2.2311.03115底 眼2.281.8714.96上断面17周边眼2.2500.5253掘进眼2.271.8713.097周边眼2.2160.711.2下断面合计163191.53主要指标：108mm 中空孔：2 个炮眼个数：163个断面积：73.9m2 设计进尺：2.0m .单位耗药量：1.30Kg/m3比钻眼数：2.2 个/m2炮眼利用率:98.7%上断面开挖完毕测量放线手风枪钻孔装药爆破找顶排险通风排尘出碴进入下一循环喷锚支护下断面开挖支护半断面法施工工艺流程如下：5.2.1 短台阶法施工5.2.1.1 隧洞通过 104 国道及居民区及

8、 F3 断层时，开挖采用短台阶法，光面爆破，循环进尺 2 米，台阶长度 78m，小里程工作面上下台阶开挖采用手风钻钻孔，下库进/出水口处工作面采用手风钻钻孔，塑料导爆管非电起爆系统，毫秒微差有序起爆，减小进尺及装药量，减轻震动。上台阶采用人工配合挖掘机扒碴到下台阶，侧卸式装载机配合自卸车出碴，施工中合理调整工序，实行“钻爆、装碴、运输”机械化一条龙作业，开挖前视围岩情况，必要时施作超前支护，隧洞开挖后及时施作喷锚支护。短台阶法施工工艺框图：爆破设计见附图：测量放样超 前 预 支 护风枪钻孔装 药 爆 破通 风 降 尘清 危 石装 碴 运 输初 喷 砼安装锚杆网喷砼至设计 厚度进入下一循 环尾水

9、隧洞-类围岩台阶法开挖炮眼布置图970掏槽区17141615101113128 59注： 、图中尺寸单位为厘米； 、 17为毫秒雷管段别；3、爆破参数根据实际围岩情况进行调整。6610012910048510012910031 35100100比例1：6666485上断面下断面尾水隧洞短台阶开挖爆破参数表部位段号炮孔名称炮孔深度（m）孔数单孔装药量（Kg）段装药量 （Kg）附 注1掏槽眼2.332.06.03掏槽眼2.342.06.05辅助眼2.241.877.487掘进眼2.271.8713.099掘进眼2.2101.8718.710内圈眼2.2181.01811周边眼2.2300.721上

10、台阶12底 眼2.3111.8720.5713掘进眼2.291.8716.8314掘进眼2.271.8713.0915掘进眼2.241.877.4816掘进眼2.2181.8733.6617周边眼2.2290.720.3下台阶合计154202.2主要指标：108mm 中空孔：2 个炮眼个数：154个断面积：76.98m2 设计进尺：2.0m .单位耗药量：1.43Kg/m3比钻眼数：2.0 个/m2炮眼利用率:91%短台阶开挖施工顺序图如下：5.2.1.2 通过京沪铁路施工方法隧洞经过京沪铁路时，为减少爆破对铁路运输的影响，采用短台阶预留光面层的施工方法，具体施工工艺如下：循环进尺 2 米，光

11、爆周边眼二次起爆，台阶长度 78 米，手风钻钻孔，塑料导爆管非电导爆，中心土出碴完毕，起爆周边预留炮眼。然后进行喷锚支护。上台阶进尺 78 米后转移到下台阶开挖，施工工艺框图如下：预留光面层爆破参数选择：a周边眼孔距 E 的选择预留光面层爆破周边眼间距一般为 0.400.50m，本设计取0.47m。b抵抗线 W 的选择W=E/MM 为周边孔密集系数，一般取 0.61.2，本设计 M 取 0.8，则W=0.59m。C炮孔深度 L 的选择：初步设计循环进尺类围岩（与半断面下部一起开挖）测量放样手风钻钻孔预留光爆层起 爆排除危石出碴运输起爆光爆层排除危石初 喷 砼安装锚杆及钢 筋网喷砼至设计厚 度进

12、入下一循环开挖前进方向 2.0m。尾水隧洞预留光面层爆破开挖炮眼布置图970掏槽区171416151013128 59注： 、图中尺寸单位为厘米； 、 17为毫秒雷管段别；3、爆破参数根据实际围岩情况进行调整。6610012910048510013610031 35100100比例1：6659485尾水隧洞短台阶预留光面层开挖爆破参数表部位段号炮孔名称炮孔深度（m）孔数单孔装药量（Kg）段装药量 （Kg）附 注1掏槽眼2.332.06.03掏槽眼2.342.06.05辅助眼2.241.877.487掘进眼2.271.8713.099掘进眼2.2101.8718.710内圈眼2.2181.018

13、周边眼2.2330.723.1上台阶12底 眼2.3111.8720.5713掘进眼2.291.8716.8314掘进眼2.271.8713.0915掘进眼2.241.877.4816掘进眼2.2181.8733.6617周边眼2.2290.720.3下台阶合计154204.3主要指标：108mm 中空孔：2 个炮眼个数：154个断面积：76.98m2 设计进尺：2.0m .单位耗药量：1.43Kg/m3比钻眼数：2.0 个/m2炮眼利用率:91%5.3 喷锚支护喷锚支护紧跟开挖面及时施作，喷锚支护施工程序见以下框图：5.3.1 系统锚杆施工系统锚杆施工工艺流程为：钻孔 清孔 插入杆体 注浆，

14、钻孔采用向上凿岩机，锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时先用凿岩机按设计要求钻锚杆孔眼，达到标准后用高压风清除孔内岩屑，将锚杆插入孔内进行灌浆作业，砂浆未达到设计强度前，禁止扰动杆体。5.3.2 钢筋网安设钢筋网应在系统锚杆施作后安设，预先按设计加工钢筋网片，施作时，将钢筋网随需支护岩面的起伏铺设，与被支护岩面间隙约3cm，并与系统锚杆焊接在一起，必要时加设 50cm 的临时锚杆对钢筋网进行加固。避免钢筋在喷射砼时晃动，钢筋网连接处用细铁丝绑扎或点焊，钢筋网之间的搭接长度不小于 20cm。 5.3.3 喷射砼施工喷射砼骨料用强制式拌合机分次投料拌合，自卸车运至工作面。为减少回弹量，降低粉尘

15、，提高一次喷层厚度，喷射砼采用新型TK961 湿喷机，湿式喷射作业。施工支护喷射砼，分初喷和复喷二次进行，初喷在开挖完成后测量放线初 喷钻 孔安装锚杆挂 网进入下一循环复 喷立即进行，以尽快形成支护，抑制围岩变形，复喷在前层砼终凝后进行，新喷射的砼洒水养护不少于 7 天，拱架间用砼喷平，并有足够的保护层，喷射砼施工程序见下图：喷射砼分段、分片由下而上顺序进行，在喷射砼前，先用水或风将岩面的粉尘和杂物清理干净，喷射过程中，喷头与喷面应垂直，并保持 0.61.0m 的距离，严格控制砼的水灰比、喷射机的工作风压及速凝剂的掺量。一次喷射厚度控制在 6cm 以下，喷射时插入长度比设计厚度大 5cm 铁丝

16、，每 1-2m 设一根，作为施工厚度控制标志。特殊地段喷射砼施工应特别注意： a、喷射作业，分区段进行，长度不超过 6m，喷射顺序自下而上按 S 形线路施工。b、后一次喷射，在前一次砼终凝后进行。若终凝后 1h 以上再次喷射，要用风水清洗砼表面。细骨料粗骨料水泥水搅拌机喷射机喷嘴压缩空气速凝剂外加剂c、一次喷射厚度：边墙 810cm，拱部 56cm；喷射 24h 后，洒水养护，养护时间为 714d。d、射时喷头按圆周运转，外圈砼重叠内圈 5-10cm。e、遇地下水地段，喷砼应注意喷射时从地下水渗水点外围喷起，逐渐向内靠拢，直至渗水点周围，再安设排水管把地下水引出，同时注意，地下水较多时，砼可先喷干料，待干料与渗水结合后再喷湿料。5.4 钻爆施工5.4.1 严密组织光爆钻孔时，应统一指挥协调行动，认真实行定人、定机、定质、定量“四定”岗位责任制，分区按顺序钻孔，避免相互干扰、碰撞、拥挤和窝工。5.4.2 钻孔方法步骤整个钻孔过程中，可分为准备、定位、开