引水隧洞施工支洞开挖施工方案

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1、1工程概况1.1 施工支洞羊曲水电站右岸开挖及引水系统工程压力引水管道采用埋管布置，从进水口到厂房， 按“一机一管”方式供水，采用垂直进厂方式，引水管道内径10.0m,三条管道长度分别 为549.23m、599.90m、650.57m，引用流量394.40ms/s。引水隧洞由上平段、上弯段、竖井 段、下弯段、水平段、水平弯管段组成，进口 15m开挖体型为12mX13m，其余部位体型均 为R5.8m圆形断面。引水洞共布置1条施工支洞，作为引水洞竖井段及下平段开挖、混凝土 衬砌的施工通道，施工支洞进洞口位置6#冲沟上游侧，坡比为13.10%，支洞全长350.06m。 施工支洞作为引水洞竖井段及下平

2、段开挖、混凝土衬砌的施工通道，洞外与明线公路及下 游临时桥和右岸低线路相接。为减少开挖，洞脸顺地形斜向进洞，洞脸与洞轴线夹角为135 度。支洞进洞口地板高程为EL2620.0，满足6#冲沟防洪标准（设计为10年一遇洪水），相 应洪水流量为4.55m3/s。施工支洞进、出口段桩号支K0+000.0K0+015.0和支K0+300.26 K0+350.06段洞挖断面为8.2mX6.6m （宽X高），后期对以上范围进、出口段两侧边墙及顶 拱进行混凝土衬砌；洞身段桩号支K0+015K0+300.26洞挖断面为7.2mX6.1m （宽X高）， 均为城门洞型。名称支洞长度（m）与引水洞交点高程（m）进口高

3、程（m）坡度施工支洞350.062578.702620.0-13.10施工支洞特性表12地质构造施工支洞轴线控制坐标表点号坐标值（m）桩号备注X轴Y轴YZ13954826.931615019.391引支 0+000.000支洞进洞点YZ23954686.640615139.637引支 0+187.060弯道起点YZ33954598.584625139.603引支 0+287.141弯道终点YZ43954582.684615104.410引支 0+315.260与3#引水洞右边墙交点YZ53954579.793615093.176引支 0+315.260与3#引水洞左边墙交点YZ63954575

4、.456615076.325引支 0+332.660与2#引水洞右边墙交点YZ73954572.565615065.091引支 0+332.660与2#引水洞左边墙交点YZ83954568.228615048.240引支 0+350.060与1#引水洞右边墙交点施工支洞进口段边坡为裸露岩体，长期受地表风化影响，局部岩体较破碎，需将风化岩体开挖清除，形成1：0.5的稳定边坡。支洞内部为砂质板岩，岩石较坚硬，岩体完整 性较好，但考虑到开挖边坡高，层理发育，且部分地段位于地下水位以下，围岩类别均按 III、W类考虑。引水系统部位施工支洞与主洞交叉部位断裂构造较发育，发现的较大断层有6条，多为走向NW

5、、倾向NE的中高倾角结构面，与洞线呈大角度斜交，破碎带宽度一般50cm 200cm，胶结差。引水发电系统地下水以基岩裂隙水为主，水位较低，进口及洞身段埋深80m90m，出 口段40m50m，隧洞下平段及厂房基坑均位于地下水位以下，河水位2595.6m。地下水化 学类型为HCOGa2+K+Na+Mg 2+ 型，河水的化学类型为HCO Ca2+型，对普通 砼均无腐蚀性。引水发电系统区滑坡、崩塌、泥石流、变形体等物理地质现象不发育。1.3 气象条件 本工程地处内陆高原，海拔高，具有高原气候特点。日照时间长，冬季寒冷，持续时 间长；夏季凉爽，历时较短。据贵南气象站1971年2000年气象资料统计，多年

6、平均气 温2.3C，极端最高气温31.8C，极端最低气温-29.2C，多年平均相对湿度为54%，多年 平均降水量为403.8mm，多年平均蒸发量为1482.4mm。1.4 工程量 施工支洞开挖支护工程量见下表。施工支洞工程量表施工项目单位数量备注进口石方明挖m310000最终以测量收方量为准石方洞挖m314500最终以测量收方量为准喷混凝土m3600C20 （厚 10cm）挂网钢筋t3 6.520cmX20cm系统锚杆根130022 L=4.5m 外露 10cm，间排距 2.0mX2.0m长锚杆根30025 L=6m 外露10cm，间距1.0m钢支撑t3618#工字钢间距0.8m，间距1.0m

7、连接钢筋t3.522，环间距1.0m锁脚锚杆t422 L=4.5m 外露 30cm超前小导管根400 42 L=3m随机排水孔m40050mm,间排距3.0mX3.0m孔深3.0m施工项目单位数量备注随机锚筋桩根503028, L=12m说明：表3中开挖工程量以测量收方量为准，支护量以现场监理验收量为准。 施工支洞风、水、电主要临建工程量见下表。施工项目单位数量备注200钢管m350供风管 50PE 管m80供风管50钢管m350供水管 100钢管m400排水管50mm2铝线m1200洞内供电火线25 mm2铝线m400洞内供电零线水箱个130m3胶皮管m1001寸，供水供风管柴油发电机台21

8、20KW2施工依据 设计图：引水洞施工支洞平面布置图(YQS2-P2-3-07)、引水洞施工支洞剖面及钢筋图(YQS2-P2-3-08)； 爆破安全规程 GB6722-86； 水工建筑物地下开挖工程施工技术规范 DL/T5099-1999； 水电水利工程锚喷支护施工规范 DL/T5181-2003； 锚杆喷射混凝土支护技术规范 GBJ86-85； 喷射混凝土施工技术规程 YBJ226-91；3 工期进度引水隧洞施工支洞开挖于2013 年11月15日正式施工，至2014年4月25日喷锚支护及排水孔全部完成，总工期为 160 天，具体进度计划见下表：表7序号施工项目施工时段备注1施工支洞道路修筑2

9、013年9月19日2013年11月14日等待火工材料2支洞洞口边坡开挖2013年11月15日2013年12月1日3支洞边坡支护2013年12月1日2013年12月15日4支洞开挖4.1K0+000.00K0+015.002013年12月16日2014年1月6日序号施工项目施工时段备注4.2K0+015.00K0+300.262014年1月6日2014年2月25日4.3K0+300.26K0+350.062014年2月26日2014年3月15日5支洞支护2013年12月16日2014年4月25日4 施工布置4.1 施工道路施工支洞开挖支护材料运输主要利用左岸进厂公路、临时桥、右低线施工道路及 R

10、9#施工支洞明线段道路；开挖出渣利用R9#施工支洞道路、右低线施工道路及渣场道路。4.2 施工供风施工支洞开挖支护施工主要用风为手风钻钻孔、喷射机等设备用风。支洞高峰用风量为48m3/min，拟在施工支洞进口处的6#供风站布置2台25m3/min油动空压机，供风总量为 50m3/min，满足施工支洞用风要求。施工支洞内主供风管路采用 200钢管，采用法兰连接，并随支洞开挖掌子面掘进而 延伸，主供风管敷设总长约350m。施工用风时从主供风管路风包处用50PE管连接到施工 掌子面，再用黑胶皮管连接用风设备，需用50PE管约80m、胶皮管50m。供风管路布置在 支洞壁上游侧，距底板0.5m，用插筋固

11、定。4.3 施工供水施工支洞开挖支护施工用水主要为造孔用水和锚喷支护用水，支洞内最大用水量约为 10m3/h。考虑前期供水管线还未形成，利用水车从生活区拉运至支洞口，并在洞口顶部布 置一个30m3的水箱，将水抽入水箱内，由水箱自流供水。出水口接 50钢管引至支洞内进 行施工供水，支洞供水管敷设总长约350m。供水管路布置在支洞壁上游侧，距底板1.0m, 用插筋固定。4.4 施工排水支洞内排水主要为施工污水和洞壁岩石裂隙渗水，施工时在支洞内按间距100m左右 设置3X1.5X1.5m （长X宽X深）临时集水坑，具体位置根据支洞内现场岩石裂隙渗水情 况进行调整。排水采用 2 寸污水泵接50 钢管不

12、定时的将集水集中抽排至洞外，在掌子面 底部设一台水泵，将打钻过程中的弃水及时抽出。由于本工程部分开挖在地下水位线以下，若出现大量渗水时，应对开挖面出现的涌水 进行调查分析，采取“以排为主，防、排、截、堵相结合”的综合治理原则，按照隧洞开 挖进度，实施“分段截流，分级抽排”的措施进行，即在渗水处设置集水坑，连续、集中 抽排至洞内设置的其他集水坑中再排除洞外，当涌水面积较大时，在围岩表面设置汇水孔， 集中引排至排水沟进行排水。总之，随时按照洞内渗水情况优化排水措施，以确保洞挖的I* ，、”.、?-正常施工。4.5 施工供电及照明施工支洞开挖支护施工用电主要支护、通风、排水等施工设备用电。支洞施工用

13、电在业主未提供电源点前，采用2台120KW柴油发电机供电，将电源接至配 电柜，再从配电柜上接引50mm2铝线3根和1根25 mm2铝线接引至支洞内为施工设备、照明、 临时负荷使用。支洞内四平线布置在上游侧洞壁部位，采用固定在洞壁上的线架利用瓷瓶将导线固定，每10m设一盏40W节能灯照明，每个小工作面用1kw碘钨灯照明。照明线路布置在支洞 壁上游侧，距底板3.0m，用挂钩固定。4.6 通风、排烟为保证施工支洞内施工环境，洞深长度大于洞径3-5倍时，采取通风排烟设施，保证 洞内空气流通，采用机械压入式通风方式，风筒随开挖掌子面逐渐跟进。施工支洞口布置 一台TZ-110KW风机供风轴流通风机，风筒通

14、风管采用直径1000mm的PVC增强维纶布拉连 式风袋，架设在隧洞顶部，用插筋固定，随开挖进度布置在距开挖掌子面15m左右。施工 支洞开挖时为了减少洞内烟尘，爆破后采取喷水雾降尘等措施。4.7 其它临建布置在施工支洞洞口附近搭设简易棚，主要承担支洞锚杆钢筋、小型设备等物资的存放和 施工任务。5 开挖施工方法5.1 洞脸明挖施工方法施工支洞洞脸开挖施工程序：施工准备f临时道路修筑f进口石方明挖f洞脸边坡 支护处理。施工支洞进洞口位置位于6#冲沟上游侧岩壁上，岩壁坡面较陡且有松动危石存在，施 工时先对支洞口范围内风化岩层按设计开口坡比（1:0.5）采用梯段预裂爆破开挖，石方 明挖主要用YT-28型手风钻造孔，开挖石渣采用20t自卸车通过R9施工道路及右岸低线公路 拉运到右岸渣场。支洞口开挖前，搭设脚手架将洞脸上部至EL2640进行边坡支护。洞脸边坡设置为锚杆 为虫22，L=4.5m与虫25,L=6m间隔布置，间排距2mX2m，挂网钢筋为6.5, 20X20cm， 喷混凝土为C20,厚度10cm，若进洞前洞脸上方有危石存在，必须先进行清理，可随机布 置3生28,L=12m锚筋桩加固，具体根据现场