毛滩河三层岩水电站工程第Ⅱ标段（大坝工程）引水隧洞施工技术方案一、概述毛滩河三层岩水电站工程引水系统由进水口、引水隧道调压井及压力钢管等建筑物组成，引水隧洞采用平底马蹄形有压隧洞，引水隧道全长5469.59m，坡度为i=2.84‰Ⅱ类围岩喷砼支护，Ⅲ类围岩挂网锚喷支护，Ⅳ类围岩一次支护为挂网喷锚，Ⅴ类围岩一次支护钢支撑结合挂网锚喷支护，Ⅳ、Ⅴ类二次支护采用钢筋砼衬砌，并对围岩进行固结灌浆及回填灌浆引水隧洞衬砌厚度30cm，隧洞喷砼段综合糙率为0.02，钢筋砼衬砌段综合糙率为0.014本标段引水隧洞桩号Y0+000~Y0+810m，隧洞长度为810m，设计围岩类别为Ⅲ~Ⅳ，岩石为S11n粉砂岩夹页岩和S21r粉砂岩、页岩 Ⅲ类围岩设计开挖隧洞高3.6m，底宽3m，支护采用挂网喷C25砼，厚度10cm，采用φ6.5钢筋网，钢筋网间距20cm×20cm，锚杆为Φ22钢筋，长2.5m，排距2m，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根Ⅲ类围岩底板浇筑C20砼，砼厚度20cmⅣ类围岩设计开挖隧洞高3.8m，底宽3.167m，支护采用挂网喷C20砼，厚度10cm，采用φ6.5钢筋网，钢筋网间距20cm×20cm，锚杆为Φ22钢筋，长2.5m，排距2m，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根。
Ⅳ类围岩采用钢筋砼衬砌，衬砌厚度为底板40cm，边墙、顶拱30cm引水隧洞错车道每隔300m一个（Ⅱ、Ⅲ类围岩处），位置与支护型式根据开挖揭示的地质情况确定二、编制依据1、引水系统设计总说明（1/3~3/3）（SCY（JS）-SG-Y-01-03）2、引水系统总平面布置图（SCY（JS）-SG-Y-04）3、引水系统纵剖面图（1/4）（SCY（JS）-SG-Y-05）4、引水隧道结构图（SCY（JS）-SG-Y-10）5、设计联系单SCY-2011-076、《水利水电工程喷锚支护施工规范》（DL/T5181-2003）7、《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）8、《水利水电工程爆破施工技术规范》（DL/T5135-2001）三、施工布置1、施工用风：在1#支洞洞口处布置1台移动式空压机（VF13/7）和2台22m3/min空压机供风2、施工用水：利用下游围堰处的2#泵站供水3、施工用电：利用右岸筛分系统处的800KVA变压器供电4、施工交通：洞内出碴利用左2#施工路通过导流洞出口交通桥运输至弃碴场5、洞内通风：洞口设一台轴流风机6、洞内照明：设一台220v/38v变压器向洞内引低压照明线路。
7、施工排水：在引水隧洞内设2.2kw潜水泵抽排洞内渗水及施工废水，施工中根据洞内实际情况，在引水隧洞底板一侧设置临时排水沟或增设排水设备8、砼搅拌：喷射C20砼采用JZC350搅拌机搅拌，搅拌机设置在1#支洞洞口位置四、施工方法1、引水隧洞石方洞挖石方洞挖施工工序：施工准备（爆破试验）→测量放线→布孔→钻孔→验孔→装药堵塞→网络连接→起爆→爆后安全检查→清理掌子面→出碴→地质编录→锚喷支护→下一循环施工（调整爆破参数）引水隧洞开挖全部采用中间直线掏槽，全断面掘进的方法施工，开挖边线采用光爆成型开挖施工利用钻爆台车采用YT28型气腿钻钻孔，钻孔孔径、孔深见典型爆破参数表，Ⅲ、Ⅳ围岩开挖布孔详见图1、图2炸药采用2#岩石铵锑炸药，掏槽形式采用单空孔菱形，掏槽间距为20cm、25cm掏槽孔及主爆孔采用底部集中装药结构，利用非电毫秒导爆管联网起爆，周边光面爆破为减小对开挖面的破坏，采用间隔装药结构，利用导爆索联网起爆爆破后，首先由炮工和安全员对爆破作业面进行安全检查，如发现哑炮必须及时处理，发现危石及时清撬清除，经检查确保施工面安全后，方可解除警戒，继续进行施工爆破后石渣采用挖装机进洞装碴，装5t自卸车运至监理工程师指定弃碴场。
洞室开挖严禁欠挖，超挖在规范允许范围内Ⅲ围岩典型爆破参数表名称孔径（mm）孔深（m）孔数（个）药径（m）线装药密度（g/m）单孔装药量（kg）总装药量（kg）起爆顺序空孔Φ483.01掏槽孔Φ422.84Φ321.56MS1~3主爆孔Φ422.825Φ320.6516.24MS5~7光爆孔Φ452.824Φ252000.459.6MS9合计5431.84爆破参数、钻孔布设可根据现场爆破试验效果进行适当调整图1、Ⅲ类围岩洞挖炮孔布置及爆破设计图（单位mm）Ⅳ围岩典型爆破参数表名称孔径（mm）孔深（m）孔数（个）药径（m）线装药密度（g/m）单孔装药量（kg）总装药量（kg）起爆顺序空孔Φ483.01掏槽孔Φ422.84Φ321.56MS1~3主爆孔Φ422.825Φ320.7117.67MS5~7光爆孔Φ452.827Φ252000.4512.15MS9合计5735.82爆破参数、钻孔布设可根据现场爆破试验效果进行适当调整图2、Ⅳ类围岩洞挖炮孔布置及爆破设计图（单位mm）2、引水隧洞锚喷支护⑴锚杆支护砂浆锚杆全部采用“先注浆，后插锚杆”的施工方法其工艺流程为：施工准备→放样布孔→钻孔→清孔验收→砂浆拌制→注浆→安装锚杆。
引水隧洞围岩类别为Ⅲ~Ⅳ，岩石为S11n粉砂岩夹页岩和S21r粉砂岩、页岩，引水隧洞开挖后，根据揭露围岩情况选择支护方式，设计Ⅲ类围岩挂网锚喷支护，Ⅳ类围岩一次支护为挂网喷锚Ⅲ类围岩设计支护采用挂网喷C25砼，厚度10cm，采用φ6.5钢筋网，钢筋网间距20cm×20cm，锚杆为Φ22钢筋，长2.5m，排距2m，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根Ⅲ类围岩支护见图3Ⅳ类围岩设计支护采用挂网喷C20砼，厚度10cm，采用φ6.5钢筋网，钢筋网间距20cm×20cm，锚杆为Φ22钢筋，长2.5m，排距2m，分两序，Ⅰ序3根，Ⅱ序4根Ⅳ类围岩支护见图4根据围岩情况确定锚杆孔位并做出标记，开孔允许偏差为100mm锚杆采用YT28凿岩机钻孔，锚杆的孔轴方向垂直开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45度钻孔孔径42mm，钻孔孔深、孔距符合图纸要求钻孔至设计深度进行清孔，将孔内岩粉和积水洗吹干净后，清孔后请监理工程师验孔，验孔合格后方可进行锚杆安装，锚杆安装前对锚杆孔进行检查，对不符合要求的锚杆孔进行处理注浆锚杆的水泥砂浆采用标号42.5的普通硅酸盐水泥，砂采用粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆配合比符合设计要求，水泥砂浆配合比应在规定的范围内试验确定。
水泥：砂=1：1~1.2，水泥：水=1：0.38~0.45，水泥砂浆采用砂浆搅拌机搅拌先注浆的永久支护锚杆，在钻孔内注满浆后立即插锚杆锚杆安装后，在砂浆凝固前不得敲击、碰撞和拉拔锚杆锚杆在钢筋加工厂加工成型运输至施工作业面安装锚杆支护施工经监理工程师验收合格后，方可进行下一工序施工Ⅳ类围岩地段必须及时支护，按照“开挖一段、支护一段”的原则施工，严禁盲目进尺造成安全隐患图3、Ⅲ类围岩锚喷支护图图4、Ⅳ类围岩锚喷支护图⑵挂网喷射砼锚杆、钢筋网经监理工程师验收合格后，方可进行喷射混凝土施工喷射混凝土前，做好受喷面的地质描述，对喷射面进行检查和清理，清除开挖面飞浮石、危石、墙角石渣和堆积物，在受喷面设置控制喷层厚度的标志，可采用钢筋头设计喷射混凝土为C20砼，喷射厚度为0.1m砼采用JZC350搅拌机搅拌，砼搅拌时间不小于120s，自卸车运输至施工作业面砼采用PZ/6型混凝土喷射机施工，喷头与受喷面垂直，并保持0.6~1m的喷射距离，喷射砼作业分片分层一次进行，喷射顺序自下而上采用分层喷射砼时，分层厚度为5cm，后一层混凝土在前一层混凝土终凝后进行，若终凝超过1h后施工时，应先用风水清洗喷层面。
两次循环作业的喷射砼应有200mm搭接长度，搭接长度的起伏控制在允许范围内喷射砼表面应平整，平均起伏差控制在50mm以内喷射砼的回弹率，边墙不应大于15%，顶拱不应大于25%喷射作业紧跟开挖工作面，混凝土终凝至开挖放炮时间不小于3h3、施工排水及结构排水⑴施工排水引水隧洞洞挖施工排水主要为施工废水和洞内渗水、漏水在引水隧洞洞内设2.5kw潜水泵抽排洞内渗水及施工废水，施工过程中根据洞内实际情况，可在底板一侧设置临时排水沟或增设排水设备，以满足施工期洞内排水需要⑵结构排水引水隧洞围岩为Ⅲ~Ⅳ类S11n粉砂岩夹页岩和S21r粉砂岩、页岩，洞内结构排水根据地下水发育程度和开挖后地质揭示情况进行相应处理若洞室边墙、顶拱岩石开挖面出现渗水或漏水，根据渗水或漏水量大小，喷射砼施工前，在渗水点设置Φ30PVC管引排，排水管安装后进行喷射砼作业；若喷射砼后发现渗水点，采用风钻在渗水处钻孔，安设排水管引排4、临时支护施工期监测洞挖施工监测主要以收敛监测、洞顶沉降监测为主测点的布置及测点的数量根据工程地质条件和工程需要确定，引水隧洞开挖跨度小于5m，根据开挖地质揭示情况，拟定沉降量测点15m~20m设置1个观测断面，测量点设置3点，顶拱1点，两侧边墙各1点，量测点采用钢筋头布置，每天施工测量放样过程中，采用全站仪对顶拱沉降观测点进行量测，确保围岩变形值符合规范要求，保证施工安全。
允许变形标准值（%）埋深（m允许值%围岩类 埋深（m） 允许值%围岩类别＜5050~300Ⅲ0.1~0.30.2~0.5Ⅳ0.15~0.50.4~1.25、超前地质预报引水隧洞围岩为Ⅲ~Ⅳ类S11n粉砂岩夹页岩和S21r粉砂岩、页岩，引水隧洞洞挖前和洞挖过程中，根据揭露围岩的实际情况，确定是否需要进行超前地质探测，若围岩情况不好，经监理工程师同意，可在掌子面钻设勘探孔或勘探洞的形式进行超前地质探测，确保洞挖施工安全五、设备使用计划拟投入1#支洞施工设备使用计划如下表所示：序号设备名称规格型号单位数量1挖装机YTW-60A台12装载机柳工855台13喷射机PZ/6台14凿岩机YT28台85空压机VF13/7台16空压机22m3/min台27自卸车5t台48轴流风机台19潜水泵2.2kw台310搅拌机JZC350台111电焊机ZX7-500台212制浆机TRD-SC200台113注浆机ZJB-3台1六、劳动力计划拟投入引水隧洞施工的劳动力计划如下表所示：工种喷射工电工风钻工司机炮工普工空压机工数量（人）8286282七、工期计划引水隧洞计划工期如下：引水隧洞洞挖施工进度计划：2011年10月1日开始，2012年5月25日完成。
引水隧洞锚喷支护施工进度计划：2011年10月10日开始，2012年5月31日完成引水隧洞洞挖、支护施工进度计划横道图日期施工部位。