《向家坝水电站变顶高尾水隧洞Ⅲ、Ⅳ层开挖与支护施工要求措施》由会员分享，可在线阅读，更多相关《向家坝水电站变顶高尾水隧洞Ⅲ、Ⅳ层开挖与支护施工要求措施（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、变顶高尾水隧洞川、W层开挖与支护施工方案1. 工程概述1.1工程概况变顶高尾水隧洞的起点在、机闸门井后28.90m处，每两条尾水支洞接入一变顶高尾水隧洞，变顶高尾水隧洞采用城门洞型。控制尾水的最大出口流速 不超过4m/s尾水隧洞的出口底部高程为 244.000m出口顶部高程为278.000m 1#尾水主洞长 263.782m，开挖断面高度34.22m38.20m , 2#尾水主洞长199.782m开挖断面高度35.10m38.20 m变顶高尾水隧洞的底部坡度为 3%, 顶部坡度为4%。尾水隧洞处于T32-6巨厚层砂岩岩组中，洞室顶拱距离 T33岩 层超过40m,两条变顶洞的中心线相距 67.0
2、94m,净距47.794m。1.2工程地质特性变顶高尾水隧洞段洞身位于 T32-6-2、T32-6-3岩层中，除T32-6-2顶部岩层呈薄至中厚层状外，多呈厚层至巨厚层状，岩体呈微风化新鲜。新鲜岩体节理 一般较短小，节理平均间距在 1.0m以上，微风化岩体有长大裂隙分布；岩体以 厚层至巨厚层状结构为主，T32-6-2顶部为中厚层状结构；围岩类型顶拱以川、 WV类为主，边墙以类为主，局部节理裂隙发育段为川类，软弱夹层为 V类；出口段位于强卸荷带，分布有夹泥的长大裂隙，围岩类别为W类。JC2-2和JC2-3分布于与机、与机交汇处附近，叉管处围岩可能存在不稳定块 体。此外，JC2-1分布于洞室顶拱以
3、上，其在、机尾水洞出口段与顶拱的间 距较小，软弱夹层与节理裂隙的不利组合会构成不稳定块体。变顶高尾水隧洞跨度和边墙高度均较大，不稳定或稳定性较差的块体主要在 洞顶，表现为洞顶掉块。由顶拱的层状结构面与节理切割形成的柱状块体稳定性 亦较差。此外，NWW组和NEE组节理与尾水洞轴线夹角较小，它们与 NW组 节理组合形成的块体，当下部存在软弱面时将会产生倾倒破坏。边墙岩体中 NWW或NEE组节理与洞壁间距较小时，其切割的板状岩体亦易产生弯折破坏。 洞周二次应力场中最大主应力与边墙近平行，陡倾角节理面上的正应力小而不利 于边墙块体稳定。变顶咼尾水隧洞平面布置及剖面见图一1、图一2i界分式形护支 9CC
4、H-O 主 Mttzooo OF O 主尾20/ UTO+O 主点交线轴洞水尾局起度蕭9洞顶变1=8.421%30087点交线轴洞水尾 歹 94- O 主点起度m2洞顶变 96 9CH-O 主 Mffl m- .1H-O 主 M尾主革80.200A 277.60i=4.0%A 268.880i= 4. 0%1=4.0%59433皿层i=4.0%i=4.0%A 241.8001=3.0%保护层1#尾水主洞0主_一= 8. 421%A 277.6(670(式形护diR.feJI10.617% A3Q92i=4.0%i=4.0%皿层蚩保护层主曇0 I ffI A 68.880i=4.0%A41.80
5、i=3.0%i=3.0%i=3.0%i=4.0%A80.120a280.12028/ .9 2 O 主 m#2图-1变顶咼尾水隧洞开挖平面图i=4.0%TV 冃i=3.0%W层 i=3.0%0712#尾水主洞图-2变顶咼尾水隧洞皿、W层开挖纵剖面图变顶高尾水隧洞开挖平面图及开挖纵剖面图见 变顶高尾水洞开挖平面、尾水层开挖纵剖面图。1.3主要工程量根据设计图纸，变顶高尾水隧洞层开挖及支护工程项目、工程量见下表。工程项目及其工程量清单序号项目单位数量备注1洞挖m31643522喷混凝土 C25m3169438挂网钢筋t658200 X 200钢筋网4锚杆空 32，L=9000,外露根2964含软弱
6、夹层加强锚528，L=6000,外露根15576槽挖m32900软弱夹层处理7C25混凝土m32900软弱夹层处理8Q18钢筋t软弱夹层处理9随机锚杆q25，L=4000,外露根根据实 际情况 确定开挖跟进随机锚杆10Q28，L=6000，外露根软弱夹层加强锚杆5001.4施工特点(1) 由于地质条件较差，开挖过程中夹层、层面、节理裂隙与开挖临空面 的组合切割易形成潜在不稳定块体，应加强控制爆破；(2) 尾水主洞洞段开挖施工期间，尾水渠、尾水支洞、尾水扩散段开挖支 护开挖支护等项目同时进行，尾水主洞施工工作面在其中间，施工干扰影响较 大，需加强现场施工组织协调；(3) 尾水主洞层开挖时考虑对挂
7、顶砼的影响，必须控制单孔装药量 和单响药量，在施工期间加强观测，使爆破振动速度V控制在设计要求不大于 10cm/S的围以。2. 施工布置层开挖施工用风、水、电系统布置根据总体规划和就近利用的原则， 按照供给变顶高尾水洞施工单独使用为主，独立布置于6#施工支洞，在挂顶砼预埋管路至1#、2#尾水主洞，并延伸至施工工作面。平面置见图 -3:12343龍工支無、.0表示供风管路; 表示供水管路; 表示供电线路; 表示排水管路;图-3 风、水、电路布置示意2.1施工交通及渣场布置新滩坝渣场右岸12#公路尾水渠施工道路尾水主洞开挖工作面新滩坝渣场一右岸12#公路进厂交通洞4#施工支洞尾水支洞、尾水扩散段尾
8、水主洞开挖工作面。尾水主洞开挖石渣运至新滩坝渣场，运距约为 5km2.2供、排风系统在6#施工支洞布置一台40m3和两台20m3的空压机供风，在尾水洞挂顶砼 浇筑时，从6#施工支洞预埋DN150穿过挂顶砼进入1#、2#尾水主洞，并延伸至 洞各个工作面，供风管路采用 DN150钢管。预埋管路工程量见下表。预埋管路工程量表序号名称规格单位数量备注1预埋风管D150mmm652预埋水管D100mmm653预埋电线管D100mmm80皿W层开挖通风排烟在1# 2#尾水主洞洞顶通气孔位置各布置一台 35KW 的轴流风机通风散烟。2.3供、排水系统供水系统利用尾水主洞I层开挖时已经布置在6#支洞的供水管路
9、，在挂顶砼浇筑时预埋钢管穿过挂顶砼至 1#、2#尾水主洞，延伸到开挖工作面。排水系统在1#尾水主洞、2#尾水主洞上游各设置一集水坑，采用 IS125-100-250单级离心泵抽排至尾水主洞外指定位置。2.4供电系统在指定的高压侧接线点附近接高压线至6#支洞右侧K0+140.0m附近的猫耳洞布置负荷为800KVA的变压器上，降压后用低压电缆主线穿过挂顶砼预埋 管到1#、2#尾水主洞，并延伸到尾水主洞各个施工工作面。2.5施工通讯施工通讯联络主要使用移动手机和对讲机。2.6临时建筑屋布置本项目施工重要临时设施有：材料堆放场、物资仓库、拌和系统及现场值班 房，材料堆放场、物资仓库均修建在新滩坝渣场，
10、支护喷混凝土均采用310拌和系统拌制，现场值班房布置在进场交通洞口，采用可移动的集装箱装修而成。风、水、电布置详见风、水、电平面布置图。3.开挖施工方法说明3.1开挖分区根据变顶高尾水洞的结构特点、施工通道条件、施工机械性能，变顶高尾水 洞共分四层开挖，其中第一层开挖高度为 1314m,第二层开挖高度为8m,开挖 支护已经结束。1#尾主 0+000.000m0+263.782m, 2#尾主 0+000.000m0+.782m段层开挖高度定为6m，底部剩余2m作为保护层。1#、2#尾水主洞层开挖 高度及分区见图-4:图-4层开挖高度及分区图3.2施工程序在尾水洞U -2层开挖支护达到爆破安全要求
11、距离后，开始进行继续进行IH、W层预裂爆破施工，因考虑尾支尾扩的施工通道问题，在U-2层开挖支护完成后，在已经进行了川、W层预裂爆破施工的围，从洞口往上游进行川层的半幅 开挖爆破、支护施工。川层开挖支护施工结束后紧跟进行W及底部保护层和沟槽 的开挖支护施工。施工程序见图-5。图-5尾水洞层开挖支护施工程序图变顶高尾水隧洞开挖顺序具体见尾水主洞层开挖顺序纵剖面图。开挖石方采用柳工856侧卸装载机、EX330反铲、PC400反铲装20t自卸汽 车出渣，通过尾水主洞一尾水渠施工道路（4#施工支洞）12#公路一右岸出渣 施工道路运输至新滩坝渣场。3.3开挖施工工艺流程1#、2#尾水洞预裂爆破施工见层预
12、裂爆破施工措施。开挖施工工艺流程见图-6。图-6开挖施工工艺流程3.4开挖施工工艺341、测量放线洞导线控制网测量采用全站仪进行。施工测量采用全站仪配水准仪进行技术 放样。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计边线测放，并 根据爆破设计参数点布孔位。开挖断面测量在喷砼前进行，测量间距2m。定期进行洞轴线的全面检查、复测，确保测量控制工序质量。同时随洞室开挖、支护 进度，每隔20m在两侧洞壁设一桩号标志。洞测量控制点埋设牢固隐蔽，作好 保护，防止机械设备破坏。342、爆破设计根据变顶高尾水洞地质条件及岩性、技术规要求、开挖方法及以往施工经验,川、W层设计边线已经进行了预裂爆破，在开
13、挖施工时考虑对挂顶砼的影响和尾 支尾扩的施工通道影响，开挖时将川层分为半幅开挖，W层采用中部拉槽，预留 保护区滞后5m跟进开挖支护施工。采用 YT28手风钻造水平孔，磁电雷管起爆 爆破施工。川、W层、保护层及底部沟槽开挖爆破设计参数见下表，在施工过程中根据岩石出露实际情况进行调整。变顶高尾水洞皿层半幅开挖(先)爆破参数设计表炮孔名称钻孔参数装药参数雷管 段别孔径(mm孔深(cn)孔距(cn)最小抵 抗线(cn)孔数药径(m)装药长 度(cm)堵塞长 度(cm)单孔药 量(kg )段药量(kg )主爆孔MS1424201201203323001203.09.0MS3424201201006323001203.018.0MS5424201201009323001203.027.0MS74242012010012323001203.036.0MS94242012010011323001203.033.0MS11424201201002323001203.06.0MS134242080807323001203.021.0MS1542420906013323001203.039.0合计63189.0合计开挖断面(m2)爆破方量(m 3)爆破效率预期进尺(m单耗药量(kg/m 3)66.9267.60.95240.706变顶高尾水洞皿层半幅开挖(后)爆破参数设计表炮
