1洞室施工方案洞室施工方案一、编制依据一、编制依据1、黄金坪水电站引水发电系统工程（I 标）施工招标文件2、黄金坪水电站引水发电系统工程（I 标）施工投标文件3、关于引水隧洞 1#施工支洞接引水隧洞控制点坐标的通知（编号：黄设（施）字 2011-001 号）4、公路路线设计规范（JTG D20-2006）5、四川大唐国际甘孜水电开发有限公司工程管理制度（一）（2010 年度）6、水电工程相关规程规范以及黄金坪水电站相关安全文明施工管理规定等二、概述二、概述2.1 工程简述工程简述1#施工支洞为本标与引水 II 标共用的洞内交通施工通道，根据招标文件及关于引水隧洞 1#施工支洞接引水隧洞控制点坐标的通知（编号：黄设（施）字 2011-001 号）要求，1#施工支洞由本标负责设计、施工、维护、运行、管理及封堵。发包人已在黄金坪隧洞 K1+075.00m 桩号（高程约 1454.26m）处2提供了 1#施工支洞分岔口。根据招标文件图纸以及地质资料显示，1#、2#引水隧洞（引）0+000（引）1+500m 段围岩地层岩性以斜长花岗岩、石英闪长岩为主，穿插有花岗闪长角闪斜长岩质混染岩。隧洞进口段为、类围岩；洞身段以类围岩为主，部分类围岩，断层、裂隙密集带及岩脉破碎带为、类围岩。应注意陡倾角裂隙与部分洞段夹角较小，对洞壁稳定不利，而顶拱缓倾角裂隙较发育，易塌方或掉块，施工中应注意及时支护。大部分洞段垂直、水平埋深较大，施工中有发生轻微中等岩爆的可能，应加强防岩爆措施；洞内随机分布的断层、岩脉破碎带附近，地下水一般较丰富，隧洞开挖时一旦揭穿断层有可能出现暂时性的涌水或渗滴水等现象，对揭穿阻水断层（如 f1-1-1）后发生涌水的情况需有相应的处理措施。由此，推测施工支洞所处地质主要以类围岩为主，部分类围岩，局部洞段断层、裂隙密集带及岩脉破碎带为、类围岩。2.2 洞室设计参数洞室设计参数2.2.1 线路设计线路设计根据招标文件及施工条件要求，1#施工支洞工程包括上层支洞和下层支洞，分别承担引水隧洞上层、下层洞身开挖支护以及洞身混凝土浇筑运输交通。1、1#施工支洞上层支洞长 562.282m；下层支洞长3208.029m，共长 770.311m。2、上层支洞从黄金坪隧道 K1+075.00m 桩号（高程约1454.26m）开始，设为支（上）0+000.000m 桩号，至 2#引水隧洞（引 2）1+500m 轴线桩号（高程约 1451.28m）止，终点为支（上）0+562.282m 桩号，与 1#引水隧洞相交于（引 1）1+486.07m 桩号（高程约 1451.26m），洞长 562.282m，平均纵坡 0.60%。3、下层支洞从上层支洞支（上）0+245.469m 桩号（高程约 1452.62m）开始，设为支（下）0+000.000m 桩号，至 2#引水隧洞（引 2）1+300m 轴线桩号（高程约 1443.18m）止，终点为支（下）0+208.029m 桩号，与 1#引水隧洞相交于（引 1）1+286.07 桩号（高程约 1443.52m），洞长 208.029m，平均纵坡 7.30%。1、上层支洞从黄金坪隧道 K1+075.00m 桩号（高程约 1454.26m）开始，设为支（上）0+000.000 桩号，至 2#引水隧洞（引 2）0+1500 桩号（高程约1454.26m）右侧壁止，与 1#引水隧洞相交于（引 1）0+1500 桩号（高程约1454.26m），洞长 000.000m，纵坡 000.00%。2、下层支洞从上层支洞支（上）0+000.000 桩号开始，设为支（下）0+000.000 桩号，至 2#引水隧洞（引 2）0+1500 桩号（高程约 1454.26m）右侧壁止，与 1#引水隧洞相交于（引 1）0+1500 桩号（高程约 1454.26m），洞长000.000m，纵坡 000.00%。1#施工支洞线路设计详见1#施工支洞平面布置图（图号图号:HJP/SG023-2011-SG-004-01）、1#施工支洞纵剖面4及钻爆示意图（图号：HJP/SG023-2011-SG-004-02）。2.2.2 洞型尺寸及路面洞型尺寸及路面根据施工道路交通通行要求，1#施工支洞为城门洞型，开挖断面尺寸为 8.0m7.0m（宽高），路面以开挖细石渣铺填，为碎石路面。2.2.3 洞身支护型式洞身支护型式根据围岩类别以及洞段部位不同，1#施工支洞洞身主要采用常规喷锚支护，局部不良地质洞段和交叉洞段进行加强支护，拟采取以下 32 种支护型式：（1）、类围岩洞段：采用随机支护型式，随机锚杆25，L=4.5m，外露 0.1m，喷 C20 混凝土厚 810cm，边墙、顶拱范围内布置排水孔50，间、排距 3.0m，孔深 32.0m。（2）、类围岩、不良地质洞段和交叉口洞段 6m 范围内：采用系统喷锚和型钢拱架加强支护型式，以25，L=4.5m和28，L=6.0m 系统锚杆梅花形交错布置，外露 0.1m，间、排距 2.0m，挂网喷混凝土 C20 厚 1215cm，挂钢筋网6.51515cm，边墙、顶拱范围内布置排水孔50，间、排距 3.0m，孔深 2.0m。加强支护采用18 工字钢钢拱架，间距 1.0m。各洞段支护型式详见1#施工支洞典型断面支护及管线布5置示意图（图号: HJP/SG023-2011-SG-004-03）。、类围岩洞段：采用系统支护喷锚支护型式，以25，L=4.5m 和28，L=6.0m 系统锚杆梅花形交错布置，间、排距 2.0m，挂网喷混凝土 C20 厚 1215cm，挂钢筋网6.51515cm，边墙、顶拱范围内布置排水孔50，间、排距 3.0m，孔深2.0m。（3）不良地质洞段和交叉洞段 10m 范围：采用系统喷锚和型钢拱架加强支护型式，以25，L=4.5m 和28，L=6.0m 系统锚杆梅花形交错布置，间、排距2.0m，挂网喷混凝土 C20 厚 1215cm，挂钢筋网6.51515cm，边墙、顶拱范围内布置排水孔50，间、排距 3.0m，孔深 2.0m。加强支护采用18 工字钢钢拱架，间距 1.0m。各洞段支护型式详见（图号:）2.23 主要工程项目及工程量主要工程项目及工程量本工程项目包括石方洞挖、挂网喷锚支护、型钢拱架以及排水孔钻孔施工等，洞室主要工程量见表 2.23-1。表 2.23-1 1#施工支洞主要工程量表 序号工程项目单位工程量备注一石方洞挖m3217701.1石方洞挖（有用料）m3351701.2石方洞挖（无用料）m33908二支护2.1C20 喷混凝土m3m335065372.2锚杆 25，L=4.5m根6178402.3锚杆 28，L=6.0m根7592402.4挂网钢筋 6.515t246.32615cm三型钢拱架t3.118 型钢拱架t43.823.2锁固锚杆 28，L=6.0m根3843.3连接钢板 2520252010mm块7683.420 连接钢筋t4.253.5M16 高强螺栓套1152四钻孔灌浆4.1排水孔 =50mm，L=2.0m个m15493080三、施工布置三、施工布置1#施工支洞开挖支护施工布置主要考虑场内临时道路、施工供风（开挖及洞内锚喷支护、欠挖处理等施工需要）、通风散烟除尘、施工供电及照明、施工供水等辅助设施。3.1 施工道路布置施工道路布置本工程项目施工道路主要包括黄金坪隧洞、，经 1#公路、上游临时桥、601#公路、6#公路、2#公路到指定渣场，和临江施工道路其中：71、石方洞挖有用料运输：黄金坪隧洞1#公路上游临时桥601#公路6#公路2#公路5#渣场，运距约 4.1km；2、石方洞挖无用料运输：黄金坪隧洞1#公路2#渣场，运距约 3.2km；3、喷混凝土料运输：运距约 1.8km。3.2 风、水、电布置风、水、电布置根据现有场地条件，进行 1#施工支洞风水电系统布置。3.2.1 施工供风施工供风1、施工供风主要为洞身开挖造孔和喷锚支护用风，供风站设在黄金坪隧道 4#紧急停车带内，1#施工支洞洞口左侧部位，布置 2 台20m3m3电动空压机，以100 钢管从供风站接至工作面附近。详见1#施工支洞平面布置图平面布置图（图号:HJP/SG023-2011-SG-004-01）：2、通风及排烟、除尘用风由于洞室较长，散风较困难，在 1#施工支洞进洞口布置21 台 237kw55kw 轴流风机，接600m500m 镀锌硬风管向洞内通风，通风机的风筒口距掌子面约 30m，随掌子面推进而跟进。施工供风设备及工程量见表 3.2.-1。83.2.2 施工供排水施工供排水1、施工供水洞内施工用水主要用于工作面钻孔、降尘、工作面冲洗及临时喷锚支护等，工作面同时最大用水量为 510m3m3/h。在黄金坪隧洞进口上方高程约高程 1530m 布置 1 个 100m水池，从叫吉沟内以50 塑料软管引至水池，再从水池用50 钢管接至施工工作面。2、施工排水1#施工支洞内的排水主要为钻孔废水，地下渗水等。在开挖掌子面一侧设置一个集水坑，经常性整理好排水沟，水通过自流流入集水坑，再用 3kw 潜水泵经黄金坪隧洞抽出洞外，排水管采用50mm 钢管。施工供、排水设备及工程量见表 3.2.-13.2.3 施工供电施工供电洞内施工用电主要有电动空压机、通风机、水泵等设备用电以及施工照明。从 3#变电所接线，用高压电缆经黄金坪隧道接至 1#施工支洞洞口左侧的变电站，变电站设一台 500KVA 的变压器，洞内各工作面用电从变压器的出线口配电箱接至施工工作面附近。表 3.2.-1 施工供风、抽水设备及工程量表 序号名 称型 号单位数量功率（kw）备注9序号名 称型 号单位数量功率（kw）备注1移动式空压机20m3m3/min台2135电动2轴流式通风机237kW55kW台1237553通风管600500m580硬风管4供风管100m580钢管5供水管50m580钢管6排水管50m580软管7水泵3kw台13支洞内风、水、电布置见图 3.2-1：图粘贴500硬风管50供水管100供风管电缆线50排水管 10图 3.2-1 洞内管线布置示意图四、施工方案四、施工方案4.11#施工支洞洞口处理方案根据现有施工条件，由于黄金坪隧道内 4#紧急停车带已浇筑混凝土路面，且路边排水沟暂未施工，为保护混凝土路面，在 1#施工支洞进口底板及排水沟基础部位铺设细石渣作为施工通行道路，在洞口按规定挂指示牌，空压机周围用彩钢瓦作围挡。1#施工支洞计划在 2011 年 9 月 10 日开工，20112012 年12 月 3120 日前完成，利用 4 个月时间将 1#施工支洞上层支洞开挖完成，支护随后跟进。1#施工支洞采取全断面光面爆破法进行开挖，手风钻水平造孔，3m3m3装载机装渣，1520t 自卸车出渣。支护方案锚杆和排水孔采用手风钻钻孔，人工安装；喷混凝土骨料在拌合站拌制好后，运至现场进行湿喷；钢筋网在钢筋加工厂下料后，运至现场人工绑扎和焊接；钢拱架在钢筋加工厂按断面和长度分节加工好后，运至现场，采用简易吊装机械配合人工进行安装。11五、施工方法五、施工方法5.1 洞身开挖洞身开挖5.1.1 施工程序施工程序1#施工支洞支护随着开挖跟进，施工程序为：施工准备测量放样钻孔装药、联网、起爆通风排烟、洒水降尘围岩清撬、安全处理出渣地质编录临时支护下一循环。各环节严格按规范作业，工艺流程如图 5.1-1：图 5.1-1 洞挖施工工艺流程图出 渣测量放线、布孔钻 孔装药爆破排烟除尘下一循环安全处理125.1.2 开挖施工方法开挖施工方法1、1#施工支洞最大开挖断面尺寸为 8m.07.18m(宽高)，开挖采用直孔掏槽开挖采用楔形掏槽，全断面开挖。拟采取传统的手风机及搭设钻爆平台的方式钻爆施工。根据 1#施工支洞尺寸，钻爆平台搭设用5075mm 钢管，焊接 1 个可移动式工作平台，活动平台尺寸为 3.07.055.5.0m（长宽高）。根据 1#施工支洞的断面尺寸及施工特性，钻爆设计遵循下列原则及参数：（1）掏槽爆破正常地质洞段采取楔形掏槽方式，