河南水利水电工程输水隧洞施工方案(附示意图)

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1、目 录1.编制依据12.工程概况12.1工程简介12.2水文、气象条件32.3地形、地质条件33.施工方案34.施工方法44.1开挖54.2支护84.3隧洞下部施工94.4出渣94.5物料及大件设备下放及人员入井104.6作业循环114.7过破碎带施工124.8隧洞防治水124.9通风124.10安全监测145.辅助系统和设施145.1简述145.2供电、信号145.3供水155.4排水155.5供风155.6提升155.7施工材料运输166.劳动作业组织167.工期安排及保证措施177.1主要施工进度指标177.2工期保证措施177.2.1技术措施177.2.2 组织措施187.2.3经济措

2、施187.2.4材料供应措施188.质量保证措施188.1喷射混凝土质量控制188.1.1配合比控制188.1.2原材料质量控制188.1.3施工工艺的控制198.2掘进质量控制208.2.1钻孔要求:208.2.2周边孔光爆参数:208.3.3钻爆作业注意事项208.4顶帮锚杆安装208.5保证质量目标的组织技术措施208.6质量检测手段219.施工安全技术保证措施219.1顶板管理安全技术措施219.2井口(封口盘)管理制度229.3竖井提升系统管理制度229.4竖井防坠措施239.5吊盘运转及检修安全措施249.6通风管理规定249.7机电管理安全技术措施249.8季节性施工安全保障措施

3、269.8.1防洪269.8.2防冻269.9职业健康安全措施269.10爆破作业安全措施269.11超前地质预报管理措施289.12紧急停电人员撤退措施2810.文明施工及消防措施2910.1文明施工2910.2消防措施2911.环境保护与水土保持措施2911.1环保目标2911.2环境保护管理体系及组织机构2911.3水环境保护3011.4水土保持措施30输水隧洞施工方案1.编制依据2)规程、规范及技术标准(1)水利水电工程施工手册(2)水利水电工程施工质量检测与评定规程(SL 176-2007)(3)水利水电工程锚喷支护技术规范(SL377-2007) (4)水工建筑物地下开挖工程施工规

4、范(SL3782007)(5)水利水电建设工程验收规程(SL2232008)(6)水电水利工程斜井竖井施工规范(DL/T 54072009)(7)水工混凝土钢筋施工规范(DL/T 51692013)(8)水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-混凝土工程(SL632-2012)(9)水利水电工程单元工程施工质量验收评定标准-土石方工程 (SL631-2012)(10)凿井工程图册(11)爆破安全规程(GB6722-2014)(12)供配电系统设计规范(GB50052-2009)2.工程概况2.1工程简介该段输水隧洞主要技术特征见表2-1。292.2水文、气象条件本流域因受高空西风气流的控制,

5、且远离海洋,属典型的大陆性气候。冬季受蒙古高压的控制,天气干冷晴朗,常有寒潮侵入,1月2月为全年最冷季节;春季气温回升缓慢,雨量也随之增加;夏、秋季节,因太平洋副热带高压西伸北进,带来大量的水汽,空气湿度增大,降雨量增多,其降雨量占年降雨量的70%以上。本地区冬季寒冷干燥,夏季凉爽,雨量集中,春、秋季短且多风,气温日、年较差大,无霜期短,雨量少,蒸发大,空气湿度低。河南气象站1951年建站,根据河南气象站资料统计,年平均气温9.8,一月份平均气温最低,为-5.3,七月份平均气温最高为22.4。平均年降水量311.7mm,年蒸发量1446.4mm,最大风速17.0m/s,最大冻土深103cm。2

6、.3地形、地质条件本工程区为白垩系下统河口组泥质砂岩、粘土岩和砂砾岩,岩性较软,流水冲蚀严重,风化作用较强,沿线最高山峰海拔2398m,位于脑和尚沟下游,最低海拔1973m,位于下庄村附近大岘子沟处,相对高程200400m,沿线冲沟发育,沟底与分水岭相对高差小于200m,地貌形态以低中山为主,地势总体东高西低。沿线发育上滩沟、周家脑沟、茅茨沟、打柴沟、庙儿沟、脑和尚沟等6条冲沟,冲沟依地形发育,走向110125,与线路交角4060,冲沟切割较浅,最大切割深度约60m,沟内干涸,沟底普遍可见由青灰色、深灰色变质安山岩、变质玄武岩等洪积块碎石。3.施工方案(1)开口:工程施工至竖井与输水隧洞交叉段

7、时,输水隧洞先不开口,只进行锚网喷支护,待竖井井窝段施工完毕以后,再开挖输水隧洞开口。(详见通气井输水隧洞开口专项施工方案)(2)T16+103.4TBM1拆卸段、T16+103.4TBM1拆卸段:依据设计通知:关于TBM拆卸扩大洞室、通气井至拆卸扩大洞室段等的设计通知(2016年JY字010号),此段施工严格按照设计通知要求进行施工。(支护参数详见表2.1输水隧洞主要技术特征表)(3)TBM拆卸段:依据关于TBM段与支洞交叉段施工方案的专题会议纪要(黄设兰水EPC2016纪要007号)要求,拆卸硐室开挖、一次支护(或混凝土支护)由锦源施工,其他工序由中水四局、中水三局负责施工。经项目部商议后

8、,先施工控制性计划要求进尺后,再施工TBM拆卸硐室。TBM拆卸硐室施工前编制专项施工措施。(4)根据控制性计划要求,本工程要求施工进度紧。经过认真分析本工程特性,决定输水隧洞施工仍采用G型钢管井架及现有的竖井提升装备,输水隧洞施工采用YT-28型气腿式凿岩机,PC70型挖掘机装渣、7YP1150-45D-5型柴油三轮车运渣;交叉段采用P90B型耙斗式装机装岩入吊桶,竖井采用5m吊桶运渣提升至地面,JK-3.0/15.5型绞车作为主提升,主要提升渣石;JK-2/15.5型绞车作为副提升,主要提升物料和人员。(5)根据输水隧洞特征,为满足施工进度及施工运输需要,采取全断面爆破、挖掘机开挖,留取底部

9、1m厚的渣石作为运输道路,待隧洞完成后,再清理隧洞下部1m高的断面。(6)为三轮车便于向蓄渣池内卸渣和调头,输水隧洞掘进至TBM拆卸洞室设计位置时,两帮开挖成直墙,开挖宽度和输水隧洞开挖直径一致。图3.1 输水隧洞调车段开挖图4.施工方法输水隧洞主洞为圆形隧洞,T16+107.0T16+103.4、T16+113.0T16+116.6段锚喷支护后半径为2.9m。其余部分根据围岩类别不同,、类围岩锚喷支护后半径为2.84m,类围岩锚喷支护后半径为3.44m。根据施工进度及施工运输的需要,隧洞施工采用混合作业的方法开挖和支护。隧洞采取先全断面爆破,爆破后根据拱顶部围岩的实际情况进行锚网喷支护或钢拱

10、架支护,在支护后采用挖掘机开挖上部5/6部分,余留1m厚1/6的渣石铺底,便于渣石和材料的运输。在挖掘机开挖过后,在进行剩余部位的锚网喷支护。待输水隧洞施工至设计位置后,再由里向外开挖底部1m厚的渣石。(开挖断面图见下图)图4.1 输水隧洞分层开挖图(、类围岩)在竖井施工至输水隧洞段时,井筒继续向下施工,为确保施工安全,该段只进行锚网喷支护,待竖井井窝完成及改造风水管路以后,再进行输水隧洞的开口。在输水隧洞开口施工期间,及时进行锚网喷支护。从开口施工至拆卸硐室段,施工I14型工字钢钢拱架。4.1开挖施工过程中采用YHJ600型激光指向仪控制隧洞坡度及方向,根据围岩类别选择正确断面形式并画好隧洞

11、轮廓线,轮廓线采用红色喷漆标记,然后,布设钻机台车(作业平台)和架设气腿式凿岩机凿孔。作业平台高度2m左右,保证上下平台凿岩机能同时作业。采用YT-28型气腿式凿岩机凿孔,钻孔直径42mm,掌子面布置68台钻机同时作业。操作人员执行七定(人、钻、位、孔、时、质、量)、一专(修钻)负责制,使用多炮杆导向,掌握炮孔角度。炮孔布置根据岩性变化及时调整数量、深度、角度等有关参数。一般炮孔深度2.2m。掏槽方式为斜孔掏槽。爆破采取光面爆破,爆破炸药采用直径32mm乳化炸药,采用非电毫秒延期雷管,瞬发电雷管引爆,发爆器起爆,全断面一次爆破。根据水利水电施工手册第二卷,光面爆破参数设计如下:最小抵抗线W=(

12、720)d=294mm840mm,取光爆孔W=500mm,主爆孔W=800mm;孔距a=(0.60.8)W,取光爆孔a=400mm,主爆孔a=500mm;单位炸药消耗量k=0.5kg/m线装药密度q=kaW;光爆孔线装药密度q=kaW=0.50.40.5=0.1kg主爆孔线装药密度q=kaW=0.50.60.8=0.24kg单位炸药消耗量k,根据岩石坚硬系数而定的单位炸药消耗量,取岩石为类,岩石坚硬性系数f为6,详见下表:表4.1 岩石坚硬性系数取值表岩石级别坚固程度代表性岩石f最坚固最坚固、致密、有韧性的石英、玄武岩和其他各种特别坚固的岩石。20很坚固很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩、较坚

13、固的石英岩,最坚硬的砂岩和石灰岩。15坚固致密的花岗岩,很坚固的砂岩和石灰岩,石英矿脉,坚固的砾石,很坚固的铁矿石10坚固一般的砂岩、铁矿岩。6比较坚固坚固的泥质页岩,不坚固的砂岩和石灰岩,软砾岩。4比较坚固软弱页岩,很软的石灰岩,白墨,盐岩,石膏,无烟煤,破碎的砂岩和石质土壤。2中等坚固软致密粘土,较软的烟煤,坚固的冲击土层,粘土质土壤。1中等坚固软砂质土壤,湿砂。6比较软砂,山砾堆积,细砾石,松土,开采下来的煤。0.5比较软流沙,沼泽土壤,含水黄土及其他含水土壤。0.3表4.2 单位炸药消耗量岩石坚固系数f0.82345681012141620k(kg/m)0.40.430.460.50.

14、530.560.60.640.670.7根据以上公式计算,设计爆破参数详下见:表4.3 、类围岩爆破参数表序号炮孔名称炮孔序号炮孔数(个)炮孔间距(mm)炮孔深度(m)装药量起爆顺序联线方式每孔装药量(kg)总装药量(kg)1掏槽孔110105502.40.5765.76并联2一圈辅助孔1132224812.20.52811.6163二圈辅助孔3364324882.20.52816.8964周边孔64110464082.20.2210.12合计11044.392表4.4 类围岩预期爆破效果表序号爆 破 指 标单 位数 量1炮 孔 利 用 率%902每 循 环 进 尺m2.03每循环爆破实体渣石量m341.24每循环炸药消耗量Kg44.3925单位原岩炸药消耗量Kg

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