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1、A厂高压隧洞(除斜井外)开挖支护施工技术措施1、编制依据(1)招标文件及合同文件(2) A厂高压隧洞开挖、喷锚支护图(图号：DZ15D2-1A-09)(3)水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999(4)水工混凝土施工规范DL/T5144-2001(5)水工混凝土试验规程DL/T5150-2001(6)水工混凝土钢筋施工规范DL/T5169-2002(7)水利水电工程锚喷支护施工规范DL/T5181-2003(8)水利水电工程施工安全防护设施技术规范(DL/T5162-2002 )2、工程概况(1)工程特性A厂高压隧洞(除斜井外)包括上游调压井至高压岔管之间(除斜井外)水道
2、部分隧洞，具体包含上平洞高压隧洞段(桩号为AY1+669.895AY1+797.041 )、中平洞段(桩号为 AY2+137.972AY2+402.328 )和下平洞段(桩号为AY2+702.074AY2+843.354 )，总长141.28m ,上平洞高压隧洞段长127.146 m,中平洞段长 264.356m,下平洞段长141.28 m,上平洞高压隧洞、中平洞纵坡均为 0,下平洞纵坡为 2%。A厂中平洞与1#施工支洞交点桩号为AY2+322.96 ( 1#施工支洞桩号为 1+004.525),在该交点处1#施工支洞的底板高程为EL.346.50 ,中平洞的中线高程为EL.350.00 ,其
3、底板高程为 EL.345.15 ,高差为1.35m。 下平洞与 2#施工支洞的 交点桩号为 AY2+761.551 (2#施工支洞桩号为0+372.749 ),在该交点处 2#施工支洞的底板高程为 EL.136.487 ,下平洞的底板高程为EL.134.996 ,高差为1.491m。A厂高压隧洞衬砌成型断面为小8.5m圆形隧洞，衬砌为 60cm厚C30钢筋碎。(2)地质条件根据A厂高压隧洞开挖、喷锚支护图，高压隧洞(除斜井外)为IIV类围岩， 其中：I、II类围岩长 426.782m ,占隧洞总长的 80.10%,田、IV类围岩长 106.00m, 占隧洞总长的19.90 %;(3)开挖支护参
4、数高压隧洞(除斜井外)开挖断面为圆形，断面尺寸：I、R类围岩开挖半径为R=4850mm;IH、IV类围岩底拱120范围内开挖半径为R=4850mm其余为 R=4950。根据围岩类别不同，采用不同的支护型式。I、R类围岩无支护；田、IV类围岩底拱120范围内不支护，其余部分围岩施作201.5X 1.5m锚杆，L=3.0m ,入岩2.85m,梅花形布置，喷 10cm厚C20碎。主要工程量见 表1。高压隧洞(除斜井外)主要工程量表表1工程部位序号工程项目单位工程量备注上平洞高压隧洞段1洞挖石方3 m9499未计超挖量2喷碎C203 m102.53锚杆根500 20, L=3.0m中平洞段1洞挖石方3
5、 m19615未计超挖量2喷碎C203 m79.953锚杆根435 20, L=3.0m卜平洞段1洞挖石方3 m10475未计超挖量2喷碎C20m34.853锚杆根195 20, L=3.0m3、施工布置(1)施工通道布置上平洞高压隧洞段施工道路利用0#施工支洞和上平洞作为施工通道；中平洞段施工道路利用已开挖形成的1#施工支洞作为施工通道；下平洞段施工道路利用2#施工支洞作为施工通道。(2)供风上平洞高压隧洞段施工用风利用上平洞的供风系统；中平洞段施工用风，利用1#施工支洞洞口已设置空压机站，布置20m3/min固定空压机3台，总供风量 60m3/min ,提供给石方洞挖、锚喷支护等施工用风；
6、下平洞供风采用2#施工支洞洞内的供风系统。(3)供水上平洞高压隧洞段施工用水采用上平洞的供水管路接DN100mr水管至离学子面50 m位置，再接2寸橡胶管至工作面；中平洞段施工用水采用现1#施工支洞的 供水管路接 DN100mntt水管至离学子面 50m位置，再接2寸橡胶管至工作面；下平 洞段施工用水采用 2#施工支洞现有水源，利用2#施工支洞现有供水系统接至离学子 面50m位置，再接2寸橡胶管至工作面，提供洞挖和支护施工用水。(4)供电上平洞高压隧洞段施工用电使用上平洞用电系统，提供洞内施工供风供风、通风、排水、照明等供电；中平洞段施工用电使用1#施工支洞用电系统，提供洞内施工供风、供风通风
7、、排水、照明等供电；下平洞段施工用电使用2#施工支洞现有供电系统，提供洞内施工供风、供风通风、排水、照明等供电。(5)排水上平洞高压隧洞段施工排水采用潜水泵抽水经排水管流至0#施工支洞洞口设置的3级沉淀池，从洞内排出的施工废水排至沉淀池进行沉淀，所有施工废水都经 过沉淀处理后排放，中斜井导井贯通后，部分施工废水经中斜井排入1#施工支洞排水系统。由于中平洞段分两层开挖且中平洞纵坡为0,上层开挖时，沿洞内两边墙清理出排水沟，自流排至 1#施工支洞，下层开挖时，采用潜水泵抽排至1#施工支洞排水系统排出洞外，后期下斜井反井钻导孔贯通后，施工废水经下斜井自流至2#施工支洞排水系统排出洞外。下平洞段由2#
8、施工支洞进入，2#支洞下游侧隧洞沿隧洞左侧铺设DN100mms管潜水泵进行工作面抽排水至2#支洞，2#支洞上游侧隧洞洞内渗水及施工废水自流至2#施工支洞，前期排水经 2#支洞排水系统抽排至交通洞J1+400处沉淀池，再由交通洞内的通风竖井排至自流排水洞，后期排水经2#支洞自流排至 2#施工支洞与自流排水洞交叉处排水孔(或通风竖井)排至自流排水洞。(6)通风上平洞高压隧洞段通风采用上平洞的通风系统通风；中平洞段通风为正压通风 方式，正压风机的新鲜空气通过1#支洞进入。进入主洞后，风筒往上下游方向分岔，在分岔部位前后分别安装10m的刚性风筒，保证通风。下平洞段采用正压通风方式，正压风机的新鲜空气通
9、过2#支洞进入，进入主洞后，风筒往上下游方向分岔，在分岔部位前后分别安装10m的刚性风筒，保证通风。(7)拌和系统上平洞高压隧洞段利用0#施工支洞洞口碎拌和站提供支护喷射碎；中平洞段利用1#施工支洞碎拌和站提供支护喷射碎；下平洞段利用交通洞洞口碎拌和站提供支护喷射碎。(8)钢筋加工上平洞高压隧洞段利用0#施工支洞洞口布置的钢筋加工厂，负责上平洞高压隧洞段所需全部锚杆、支护钢筋网的加工；中平洞段利用1#施工支洞洞口布置的钢筋加工厂，负责中平洞段所需全部锚杆、支护钢筋网的加工；下平洞段所需锚杆、支 护钢筋网的加工由交通洞洞口的加工厂加工。(9)弃渣场上平洞高压隧洞段开挖的有用料和无用料运至0#施工
10、支洞洞口磴场堆放；中平洞段开挖无用料经由1#施工支洞运输至 1#施工支洞洞口 5#磴场堆放，有用料运输至4#磴场堆放；下平洞段开挖无用料经由2#施工支洞及交通洞运输至5#磴场堆放，有用料运输至交通洞洞口磴场堆放。(10)回车道上平洞高压隧洞段利用上游调压井与上平洞连接处作为回车道；中平洞段利用与1#施工支洞交叉处作为回车道；下平洞段利用与2#施工支洞交叉处作为回车道：三条支洞均不设置专门的回车道。4、施工方法为保证施工道路有足够宽度，利用原施工支洞开挖的平台架，高压隧洞(除斜 井直线段外)开挖整体分上下两层开挖：即先开挖上部再挖下部，上部开挖高度 7.2m,上部开挖采用中导洞超前57m,再进行
11、上部全断面扩挖的方式。下部开挖待上部分开挖结束后反向开挖。上下两部分周边均采用光面爆破，开挖程序及工艺见附图、二。(1)支洞与主洞交叉段开挖由于1 #施工支洞底板与中平洞底板有1.35m的高差，与中平洞上层开挖底板高差为1.15m ,因此，为方便施工在施工前于两底板之间用洞渣铺设10%的坡道。根据交叉口揭露的地质条件，在1 #支洞开挖完成后，沿 1 #支洞方向开挖进中平洞，然后与水平方向成10200角开挖四至六排炮(十米左右距离)操作空间至设计开挖线，再反向回头扩挖到设计边线，然后以设计断面分别向中平洞上下游侧开挖。2#施工支洞与下平洞岔口开挖方式和1 #施工支洞与中平洞岔口开挖方式相同岔口开
12、挖方式见图1施工支洞与高压隧洞交叉口开挖示意图图1倾斜孔反向扩挖/ / / / / / / Z X / / / Z X j反向扩挖r,1中导洞施工支洞中导洞,(2)洞内石方开挖IR类围岩段均采用中导洞超前扩挖跟进的开挖方式，中导洞超前两排炮约57m。田IV类围岩采用先开挖中导洞，再进行扩大开挖，支护及时跟进方式，开挖过程中若遇断层破碎带，则根据实际情况采用钢拱架结合钢筋网喷C20混凝土进行紧急支护，并适时进行素喷，增加超前锚杆或超前小导管，确保施工安全。1)开挖支护工艺流程IR类围岩开挖支护工艺流程见图2,田IV类围岩开挖支护工艺流程见图3,断层破碎带开挖支护工艺流程见图4。2)洞挖主要工序作
13、业措施 开挖准备：将洞内风、水、电准备就绪，施工人员、机具安排到位。 测量放线：洞内导线控制网和施工测量的仪器均采用全站仪，由项目部专业测量人员实施。每排炮后进行洞室中心线、设计开挖规格线测量，并进行前排炮超欠挖检查，与本排炮一起爆破处理，同时根据相应爆破设计参数布孔。开挖断面检查在喷碎前进行， 检查间距5m。定期进行导线点检查、 复测，确保测量控制精度。同时，伴随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁设一桩号标志。洞内测量控制点埋设要求牢固隐蔽，作好保护，防止被施工机械损坏 钻孔作业：由熟练钻工严格按照测量放样的开挖轮廓线孔位进行钻孔，各 钻工分区、分部位，定人定位施钻。每排炮造孔完毕后由
14、值班技术员按“平、直、 齐”的要求进行检查，检查合格后才能装药。严格控制周边孔孔向、孔距，做到炮 孔的孔底落在爆破规定的同一个铅直断面上；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制 在设备所能达到的最小角度。周边孔应在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线的调整范围 以及掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm,其它炮孔孔位偏差不得大于10cm洞室轮廓均采用光面爆破。光面爆破是控制洞室开挖规格的重要手段，光爆质 量的好坏将直接决定洞室开挖规格的优劣，因此严格控制钻孔精度装药量是保证开 挖质量的前提。装药、联线、起爆装药前要求用高压风（水）冲洗炮孔，炮孔经检查合格后，方可进行装药爆破； 炮孔的装药、堵塞和起爆网路的联线应由经考
15、核合格持有爆破员作业合格证的炮工 严格按批准的钻爆设计进行操作，并严格遵守爆破安全操作规程。掏槽孔由熟练的炮工负责装药，光爆孔用竹片捆绑小药卷间隔装药。掏槽孔、 崩落孔和其它爆破孔装药满足要求，堵塞密实、不漏气，满足堵塞要求，严格按照 爆破设计图（爆破参数在实施过程不断调整优化）进行装药、用非电雷管联结起爆网络，最后由炮工和值班技术员复核检查，确认无误，将人员和设备撤离到安全位置， 炮工负责引爆。洞内开挖爆破设计参数详见附图三。光面爆破钻孔，III类围岩爆破后须达到以下要求：钻孔开口位置、钻孔角度和孔深应符合爆破设计的要求；对于炮眼残孔率，除不良地质段外，炮眼残孔率应在95 %以上；相邻两孔间的岩面光滑完整，孔壁没有明显的爆破裂隙； 相邻两排炮之间的错台应控制在10cm以内。田IV类围岩爆破后须达到以下要求：对于炮眼残孔率，除不良地质
