1左岸泄洪洞工程左岸泄洪洞工程龙龙落落尾尾段段 开开挖挖支支护护措措施施1 工程概况1.1 工程简介左岸泄洪洞工程共布置有 1#、2#泄洪洞,每条泄洪洞均采用有压接无压,中段设置闸门室,出口采用龙落尾方式设计龙落尾段是由上奥奇曲线段、斜坡连接段、反弧曲线段以及下直坡段等组成,断面形式为圆拱直墙型,根据不同围岩类别有 E、F、G、H 四种开挖支护断面形式,开挖断面尺寸为 15.7×20.65m~17.2×23.68m(宽×高) 奥奇曲线段曲线方程式为 Z=( X2/400)+0.023X 的抛物线,在奥奇曲线段的起始段设置有与补气洞相通的补气竖井;斜坡段为奥奇曲线和反弧曲线之间的连接过渡段,斜坡与水平夹角为 22.5o;反弧段反弧半径 R=300m;在反弧段与下直坡段交接处设置一道突跌式掺气坎,跌坎高度 1.5m,下直坡段底坡 i=0.081#泄洪洞龙落尾段为 1#泄 1+389.366~1+759.571m 段,长 394m其中 1#泄1+389.366~1+520.0m 段围岩以Ⅱ类为主,部分Ⅲ1类;1#泄 1+520.0m~1+680.0m 段围岩以Ⅲ1类为主;1#泄 1+680.0m~1+759.571m 段围岩以Ⅲ2类为主,部分Ⅳ2类。
2#泄洪洞龙落尾段为 2#泄 1+139.406~1+563.304m 段,长 443m2#泄洪洞龙落尾 2#泄 1+139.406~1+267.0m 段围岩以Ⅲ1类为主,部分Ⅱ类;2#泄1+267.0~1+510.751m 段围岩以Ⅲ2类为主,部分Ⅳ2类;2#泄1+510.751~1+563.304m 段围岩以Ⅳ2类为主1.2 工程地质1#、2#泄洪洞深埋段上覆岩体厚 100~250m,水平埋深 200~500m,出口段上覆岩体厚 30~50m,水平埋深 50~150m沿线地层岩性为 P2β9~P2β12层致密状玄武岩及角砾(集块)熔岩沿线地层岩质坚硬,岩体新鲜,嵌合紧密,岩体多呈块状~次块状结构,局部层间、层内错动带发育段岩体呈镶嵌结构出口段部分岩体位于弱风化、弱卸荷带内,多呈次块状结构~镶嵌结构,嵌合较松弛根据坝区勘探揭示的宏观规律,左岸泄洪洞部位层间错动带较发育洞身段约 80%布置在 P2β12层中下部致密状玄武岩内据坝区地应力测试成果分析,1#、2#泄洪洞沿线由于埋深不大,地应力较低1#、2#泄洪洞洞线位置远高于地下水位,地下水不活跃,进出口部位处于弱风2化、卸荷带内,局部渗、滴水。
1.3 施工范围及工作内容龙落尾段开挖及支护施工范围及工作内容如下:(1)施工范围1#龙落尾段开挖及支护施工范围:①泄 1+389.366~①泄 1+759.571m 段;2#龙落尾段开挖及支护施工范围:②泄 1+139.406~②泄 1+563.304m 段2)工作内容龙落尾段开挖及支护施工工作内容包括:施工用风、水、电管(线)路布置;洞身开挖(钻孔、爆破、通风散烟、出渣) ;洞内排水及支护施工等1.4 主要工程量左岸泄洪洞工程 1#、2#龙落尾段开挖及支护施工主要工程量见表表 1 1、表、表 2 21#龙落尾段开挖及支护工程量表表 1 每延米工程量项目名称单位E 型断面 (Ⅱ类围岩)F 型断面 (Ⅲ1类围岩)G 型断面 (Ⅲ2类围岩)合计 工程量备注石方洞挖m3302.77318.88318.88116014116014 喷砼 C25m33.326.016.0118741874挂网φ6.5@150×150kg0091.947315.87315.8 锚杆 Φ25,L=4.5m根12.779.753.31534953495 锚杆 Φ28,L=6.0m根03.3159.7513061306锚杆 Φ32,L=9.0m根0000 01、表中工程量 为设计工程量, 施工以实际发 生量计; 2、随机挂网量 按实际发生计。
2#龙落尾段开挖及支护工程量表表 2 每延米工程量项目名称单位F 型断面 (Ⅲ1类围岩)G 型断面 (Ⅲ2类围岩)H 型断面 (Ⅳ类围岩)合计 工程量备注石方洞挖m3318.88318.88354.01136999.6136999.6 喷砼 C25m36.016.016.312563.032563.03 挂网 φ6.5@150×150kg091.9497.4127529.727529.7锚杆 Φ25,L=4.5m根9.753.3156.242379.752379.75 锚杆 Φ28,L=6.0m根3.3159.7512.1834393439 锚杆 Φ32,L=9.0m根005.943123121、表中工程 量为设计工 程量,施工 以实际发生 量计; 2、随机挂网 量按实际发 生计1.5 工程施工特点3根据招标文件资料及现场实际情况分析,龙落尾段工程有以下特点:(1)龙落尾段长度较招标阶段变长、坡度较招标阶段变缓(由 28°变为 22.5°) ,从而工程量加大、施工难度大、施工质量不易控制、安全隐患突出,必须采取合理、有效的施工方案和工艺措施才能保证开挖顺利实施2)施工通道对龙落尾段施工工期的影响非常大,需精心设计、合理布置。
3)龙落尾段曲线复杂、倾角较缓(22.5°) ,选择合理的施工方法、程序及施工工艺是本工程的施工关键4)开挖断面大,需分层施工,且一次支护工程量大,要求及时跟进2 施工布置2.1 施工通道布置龙落尾段施工准备分两个工作面同时进行,即上游工作面和出口工作面,各个工作面施工通道布置如下:((1 1)上游工作面:)上游工作面:主要施工通道为现有的左泄-3#支洞、左泄-2#支洞及已经开挖的无压段;((2 2)出口工作面:)出口工作面:主要施工通道为两条泄洪洞出口 EL441 以下预留路堤及 11#路2.2 施工风、水、电布置(1)施工用风施工用风主要为开挖、喷砼、锚杆造孔等施工用风上游工作面:上游工作面:主要利用目前现有的无压段供风系统,布置有 4 台 40m3阿特拉斯(GA250-8.5)电动空压机,采用 DN300 供风主钢管沿左泄-3#施工支洞上游侧墙布置,进入泄洪洞后,再采用 DN159 供风钢管沿无压段侧墙布置向龙落尾施工工作面供风出口工作面:出口工作面:主要利用明挖后期供风系统,采用 DN159 供风主钢管接至龙落尾出口位置,再用 DN100 供风支管引入洞内施工供风主干管及供风支管在洞内布置均采用 Ф25 插筋(孔深 50cm,外露50cm,间距 3m,锚固剂灌注)打在墙上距地 1.2m 架空安设,永久主干供风管采用12#槽钢支撑固定,供风支管距工作面距离 30~50 米,然后采用供风胶管接至工作面。
2)施工用水4施工用水主要为钻孔爆破、支护用水,以及后期衬砌施工用水上游工作面:上游工作面:主要利用目前现有的无压段供水系统,接供水支管距工作面距离30~50 米,然后采用供水胶管接至工作面出口工作面:出口工作面:主要利用明挖后期供水系统,接供水支管引入龙落尾出口段并距离开挖工作面 30~50 米,然后采用供水胶管接至工作面3)施工用电本工程开挖期间耗电量较大,主要为供风设备、排烟设备、锚杆造孔及支护设备和照明施工用电上游工作面:上游工作面:主要利用无压段供电系统出口工作面:出口工作面:主要利用明挖后期供电系统2.3 施工排水施工排水主要为排除基岩裂隙水和施工废水前期由于 1#、2#龙落尾上游工作面是反坡,故设置积水坑利用潜水泵进行抽排,通过无压段排水系统排出;在溜渣井贯通后便可利用自然坡比流经溜渣井进行排水1#、2#龙落尾出口工作面均利用自然坡比进行排水按照相关要求,在左泄-3#支洞口、1#、2#龙落尾出口设置沉淀池,将污水统一处理后进行排放2.4 施工通风散烟根据洞内施工通风布置原则及前期施工通风布置,1#、2#龙落尾上游工作面主要利用无压段现有的通风系统及已经施工的补气竖井进行通风,若通风效果不好再考虑增加风机。
1#、2#龙落尾出口工作面进洞长度不大于 150m,且断面较大,考虑采用自然通风2.5 渣场布置根据溪洛渡水电站有用料利用规划要求及招标、投标文件合同条款规定,所有渣料都运至塘坊坪有用料渣场,各个工作面到达渣场运输路线如下:((1 1)上游工作面)上游工作面:左泄-2#支洞(左泄-3#支洞)→13-1#外延线→13-1#支洞→13#路→3#公路→金沙江大桥→4#公路→6#公路→8#公路→塘房坪有用料渣场2 2)出口工作面:)出口工作面:预留路堤→11#路→1#公路→金沙江大桥→4#公路→6#公路→8#公路→塘房坪有用料渣场3 施工方案、施工分层分区、施工程序及进度安排3.1 施工方案5根据龙落尾段各项特点,本工程拟采取上下游工作面同时对挖,中部采用溜渣斜井贯通溜渣,开挖施工中采用分区、分层、多工作面开挖,然后进行扩挖欠挖及保护层开挖的施工方案3.2 施工分区、分层1#、2#泄洪洞龙落尾段计划分Ⅰ~Ⅴ区,各区分层情况如下:①Ⅰ区:分层同无压段,第一层厚 8.1m 左右,采用中导洞先行、两侧墙跟进;第二层厚 10.0m 左右,全断面施工;第三层厚 3m 左右,为保护层施工;②Ⅱ区:分一层施工,层厚 8.1m 左右,采用中导洞先行、两侧墙跟进;③Ⅲ区:分 10 层施工,其中Ⅲ1 层厚(高)6m,采用 6.0×6.0m 的中导洞先行开挖、两侧墙待溜渣井开挖形成后再进行扩挖施工;Ⅲ区中Ⅲ2 层~Ⅲ10 层厚2.1~2.5m;④Ⅳ区:分 7 层开挖,分层厚度控制每层 2.5~3.0m;⑤Ⅴ区:分两层开挖,第一层厚度 10m 左右;第二层厚度 1.5~4m,为保护层施工。
具体施工分层分区详见图图 1 1图 1 泄洪洞龙落尾段开挖分层分区图3.3 施工程序1#、2#泄洪洞龙落尾段施工程序见图图 2 2、图、图 3 36图 2 1#、2#泄洪洞龙落尾段施工程序框图图 3 1#、2#泄洪洞龙落尾段开挖施工程序图3.4 施工进度安排1#、2#泄洪洞Ⅰ区开挖与支护工期各 5 个月;1#、2#泄洪洞Ⅱ区开挖与支护工期各 6 个月;1#、2#泄洪洞Ⅲ-1 区开挖与支护工期各 2.5 个月;1#、2#泄洪洞Ⅲ区 2~10 层开挖与支护工期 6.5 个月;1#、2#泄洪洞溜渣井施工与支护工期各 1.0 个月;1#、2#泄洪洞Ⅳ区开挖与支护工期各 6 个月;1#、2#泄洪洞Ⅴ区开挖与支护工期各 6 个月;1#、2#泄洪洞龙落段施工直线共计计划 28 个月74 龙落尾段开挖施工方法4.1 施工流程根据不同岩石类别,施工流程如下:A A、、ⅡⅡ~~ⅢⅢ类围岩洞段开挖工艺流程类围岩洞段开挖工艺流程测量放线、布孔→钻爆→出渣→临时支护→下一循环开挖、支护→系统支护(滞后开挖面不大于 20m)→下一层开挖B B、、ⅣⅣ类围岩洞段开挖工艺流程类围岩洞段开挖工艺流程测量放线、布孔→第Ⅰ层导洞开挖→第Ⅰ层超前支护→钻爆→出渣→系统支护(喷砼)→下一循环开挖、支护→下一层开挖。
在施工过程中,风、水、电管线及时延伸,确保通风散烟及排水的强度和效果,加强收敛变形观测,指导安全施工,支护施工紧跟开挖施工4.2 Ⅰ、Ⅱ区开挖施工方法Ⅰ区为奥奇曲线段,由无压段进入施工工作面;Ⅱ区为龙落尾段出口反弧段,由泄洪洞出口明挖 EL441 以下预留路堤进入施工工作面,采用分层开挖,底板采用i=15%坡度上层采用中导洞先行开挖,两侧扩挖,以自制台车做为施工平台,采用YT28 气腿钻造孔,楔形掏槽、微差爆破,周边间隔装药光面爆破;中层采用 100B 潜孔钻机造孔,梯段爆破,周边预裂;下层保护层开挖,采用 YT28 气腿钻水平造孔,双光面爆破其中支护紧随开挖进行,Ⅱ、Ⅲ类围岩支护滞后开挖不超过 20m,Ⅳ类围岩要及时进行支护出渣采用 1 台 CAT966G(3.0m3)装载机装 20t 自卸汽车,运至右岸塘房坪有用料渣场具体施工方法见图图 4 4图 4 龙落尾段Ⅰ区及Ⅱ区开挖方法图84.3 Ⅲ-1 区开挖施工方法开挖断面为 6×6m,断面面积为 35m2施工时人工站在脚手架上采用气腿钻全断面开挖,。