引水发电系统尾水调压室VIIIX层开挖支护施工技术措施一、概述1.1、工程设计概况地下厂房系统布置在引水发电系统中部，包括地下洞室群和地面开关站等工程。其中地下洞室群以发电厂房、主变洞、尾调室为主，上下分层、纵横交错的布置有安全兼通风洞、进厂交通洞、母线洞、出线洞（竖井）、进风廊道（竖井）、排水廊道及其他辅助洞室，地下洞室群规模较大。尾水调压室采用矩形长廊阻抗式，底板高程1369.3m，顶拱高程1445.527m。两个调压室总长161m，闸门检修平台以下宽20.4m，以上宽21.4m，中间设置10m厚的中隔墙将调压室分为1#和2#两个调压室。现阶段，尾水调压室V层开挖支护正在进行施工，VI层已具备边墙预裂施工条件，故特编制尾水调压室VIIIX层开挖支护施工技术措施。1.2、尾水调压室VIIIX层概况尾水调压室总长度为161.4m，桩号范围厂右0+037.2（厂右0+36.7）厂左0+124.20（厂左0+123.7）。根据设计蓝图尾水调压室开挖支护图1/66/6，拟定VII层开挖施工高度8.8m（EL.1398.0EL.1389.2）；拟定VIII层开挖施工高度8m(EL.1389.2EL.1380.2)；拟定IX层开挖施工高度10.9m（EL.1380.2EL.1369.3）每大层各分两小层。系统支护：锚杆321.5m1.5m，L=6.0/9.0m长短结合锚杆（外露0.2m），间隔布置。喷C30钢纤维混凝土，厚度20cm。锚索200t4.5m4.5m，L=20/25m，梅花型布置。尾水调压室VII-IX层层开挖支护主要工程量见下表。尾水调压室VII-IX层层开挖支护主要工程量序号层数项目规格单位工程量1 VII石方洞挖 m28795 2 系统锚杆32，L=6m根6273 系统锚杆32，L=9m根6274锚索2000KN预应力无粘结L=20/25m束825喷钢纤维混凝土C30，厚20cm m5657 VIII石方洞挖m123228 系统锚杆32，L=6m根3269 系统锚杆32，L=9m根32610喷钢纤维混凝土C30，厚20cmm10011IX石方洞挖m1232212系统锚杆32，L=6m根16313系统锚杆32，L=9m根16314喷钢纤维混凝土C30，厚20cmm1001.3、尾水调压室系统地质状况调压室上覆岩体厚度约368337m，天然地下水位高出底板100120m。基岩为微风化新鲜的板岩、石英砂岩及二者互层，中厚层状结构，其中石英砂岩占40%，板岩占60%。调压室走向NW315，轴线与岩层走向夹角为68，呈大角度相交，对围岩稳定有利。洞室边墙围岩以2类为主，石英砂岩段为1类围岩。尾水调压室成洞条件较好，洞室围岩整体稳定性较好，局部位置受结构面组合切割，可能形成不稳定块体，应及时采取必要的工程处理措施。洞室两端墙与岩层面小角度相交，特别是在薄层状紫红色板岩、灰黑色板岩地段围岩自稳时间短，容易沿层面发生塌方或变形破坏，围岩为类，围岩不稳定，施工过程中针对这些不稳定岩层需及时采取适当的支护措施。尾调室1类围岩占26.7%31.9%，2类围岩占28.1%33.3%，3类围岩占30%，类围岩占10%。二、施工风水电布置2.1、施工供风压风站布置在厂房交通洞洞口下游侧，供尾水调压室VII-IX层开挖支护施工用风，目前系统供风线路已形成，直接从主管线接线至工作面即可。 供风系统布置特性表名称布置位置容 量m3/min设备配置管径mm/长度m承担任务压风站交通洞洞口2406台8L-60/8（2台备用）DN100/360DN200/820尾水调压室第VII-IX层2.2、施工供水施工供水利用厂房交通洞洞内的供水线路接引至施工工作面即可。 施工供水管路系统特性表水源点供水主管管路布置高峰水量m3/h主管路及支管路直径（mm）承担任务3#水池1#主管1#水池至交通洞70DN200、DN150、DN100、DN80尾水调压室第VIIIX层2.3、施工供电施工供电利用厂房交通洞洞内的供电线路接引至施工工作面。施工供电系统布置特性表编号容量kVA变压器型号数量布置位置用电点及用电内容5#变配电站1000S11-1500/10/0.41交通洞洞口尾调室VIIIX层开挖支护施工用电1000S11-1000/10/0.41交通洞K0+380尾调室VIIIX层开挖支护施工用电总计100022.4、施工通风施工通风利用厂房交通洞通风设施即可。2.5、施工排水布置施工期洞内水主要来自地下渗水和施工废水，局部视情况可增设集水井。按设计洞室自然降坡自流方式流至集水井，通过水泵经过厂房交通洞排水管路至洞外。2.6、施工通道4#施工支洞（设计断面7.5m7.0m）：从1#施工支洞1403.8高程开口，修建至尾水调压室右端墙1400.0高程及尾水隧洞作为尾水调压室VII-IX层开挖支护施工通道。三、施工规划3.1、规划原则1、充分考虑尾水调压室的结构特点。开挖分层结合尾水调压室的结构布置特点进行合理的分层规划。2、通道条件。开挖分层利用4#施工支洞作为VII-IX层开挖施工通道，及时合理的布置洞渣运输路线，加快施工。3、施工机械性能。如锚杆钻孔、喷混凝土以及开挖钻爆、出渣设备机械性能，分层高度要便于发挥施工设备性能。4、锚索布置。开挖分层尽可能与锚索布置相结合，开挖分层线比相应的锚索低11.5m，避免在锚索施工过程中搭设较高的脚手架，以便于加快锚索施工进度，利于高边墙稳定。综上所述，根据钻孔操作要求及上述原则，尾水调压室开挖支护分层第VII层高度为8.8m（高程范围EL.1398.000EL.1389.200），第VIII层高度为9.0m（高程范围EL. 1389.200EL.1380.200），第IX层高度为10.9m（高程范围EL. 1380.200EL.1369.300）。尾水调压室开挖分层一览表序号分层高程(m)层高(m)工程量(m3)1VII1398.0001389.2008.8287952VIII1389.2001380.2009.0123223IX1380.2001369.30010.9123223.2、开挖程序尾水调压室VI层开挖支护结束后进行VII-IX施工，首先从4#施工支洞降斜坡进入尾水调压室VII层，从尾水调压室中墩中部向厂左0+123.7桩号进行全断面开挖，然后反向开挖尾水调压室VII层中墩左侧剩余部位，此部分开挖渣料通过开挖时预留的斜坡道经过4#施工支洞运出，再进行尾水调压室VII层1387.00m高程岩台保护层开挖，最后施工岔口段开挖。尾水调压室VII-IX层边墙采用手风钻光爆方式，1387.00m高程岩台及尾水调压室底板预留2.5m保护层水平开挖。尾水调压室开挖采用履带潜孔钻或手风钻（1387.00m以上采用履带潜孔钻，1387.00m以下采用手风钻）分层扩挖至设计边线，履带钻扩挖排炮循环进尺4.0m左右，手风钻扩挖排炮循环进尺3.5m，扩挖一排炮及时跟进支护一个循环。尾水调压室开挖料出渣路线为：尾水调压室中墩右侧2#尾水调压室VII层：工作面4#施工支洞1#施工支洞交通洞1#公路永久跨江桥花坪公路11#公路10#公路干笔河渣场。尾水调压室中墩左侧1#尾水调压室VII-IX层：工作面溜渣井尾水管洞6#施工支洞7#施工支洞交通洞1#公路永久跨江桥花坪公路11#公路10#公路干笔河弃渣场。3.3、施工分序、分层VIIIX层两边墙及端墙均采用手风钻光爆，按照水流管道结构边线，采用手风钻（1387.00m以上采用履带潜孔钻，1387.00m以下采用手风钻）分层扩挖至设计边线。1、施工分序根据尾调交通洞与尾水调压室结构位置，为确保尾水调压室岩柱隔墙水调压室层1387.00m高程以上部分采取分序开挖，先开挖2#调压室，再开挖1#调压室。2、施工分层同时为减小超前预裂开挖难度，尽量避免上层系统锚杆对超前预裂开挖钻孔的影响。VII-IX层按照高程上4.0m4.5m分小层进行开挖。边缘轮廓线采用手风钻在上层支护阶段穿插超前进行边墙预裂，其中每层上层边墙预裂需设置15cm宽的技术超挖。四、施工方案 尾水调压室VII-IX层开挖施工方法基本相同，此处仅列VII层开挖方法，其余参照施工。4.1、开挖施工方法（1）每循环施工工序施工准备测量放样炮孔布置造孔装药连线爆破通风排烟安全检查及处理出渣清底支护（锚杆、喷混凝土）下一施工循环。（2）层开挖施工尾调室层采用履带潜孔钻或手风钻扩挖的方法施工。1) VII层中墩右侧2#尾水调压室施工尾水调压室VI层开挖支护结束后进行VII层中墩右侧2#尾水调压室开挖施工，从4#施工支洞降斜坡进入尾水调压室VII层EL.1389.2高程平台处，采用履带潜孔钻从中墩右侧厂左0+34.7桩号向厂左0+123.700进行全断面开挖。2) VII层中墩左侧1#尾水调压室施工尾水调压室VII层中墩右侧EL.1389.2高程以上开挖结束后进行中墩左侧1#尾水调压室开挖，采用履带潜孔钻进行全断面开挖，施工在开挖过程中预留一定斜坡道作为此部分开挖出渣通道。3）EL.1387高程保护层开挖施工尾水调压室VII层EL.1389.2以上开挖完成后采用手风钻进行EL.1387高程岩台保护层。4）尾水调压室岔口段开挖施工尾水调压室岔口段开挖采用中导洞超前，两侧边墙预留5.01m保护层扩挖施工，中导洞开挖分两层，第一层高9.2m(EL.1389.2EL.1380.0)，第二层高8.2m（EL.1380.0EL.1371.8），底板预留2.5m保护层。中导洞一层扩大断面进行掘进，二层拉槽开挖，两侧边墙保护层自上而下扩挖，采用手风钻竖向钻孔，周边光爆，底板保护层半幅进行开挖。尾水调压室岔口段开挖时提前在EL.1387预留斜坡道，开挖石渣通过斜坡道从4#尾水管洞运出。尾水调压室VII层边墙采用手风钻光爆方式，1387.00m高程岩台及尾水调压室底板预留2.5m保护层水平开挖。尾水调压室开挖采用履带潜孔钻或手风钻（1387.00m以上采用履带潜孔钻，1387.00m以下采用手风钻）分层扩挖至设计边线，履带钻扩挖排炮循环进尺4.0m左右，手风钻扩挖排炮循环进尺3.5m，扩挖一排炮及时跟进支护一个循环。尾水调压室VII-IX层开挖方法项目及部位施工通道开挖方法支护程序及方法备 注VII层1398.0001389.200VIII层1389.2001380.200IX层1380.2001369.300尾水管洞及4#施工支洞尾调室层边墙采用手风钻光爆方式，1387.00m以上部分采用HCR1200ED履带潜孔钻、1387.00m以下部分采用手风钻分薄层梯段开挖，开挖渣料分两部分，一部分采用