导流洞开挖施工方案

文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案1文祖口水库导流洞开挖施工方案一、工程概述文祖口水库是《青海省小型水库工程规划》中的17座水库之一，水库位于平安县祁家川流域天重河（亦叫东岔沟）之上，为半注入式年调节水库，坝址距县城28km，工程区海拔在2720～2800m之间。坝址以上流域面积18.60km2，临沟瓦窑台沟引水枢纽以上流域面积12.60km2。祁家川属湟水右岸的一级支流，流域全长35km，流域面积231.1km2，河道干流全长16.2km，平均比降1.43%，祁家川源自石灰窑乡和三合镇南部山区，在三合镇古城崖处入湟水河。文祖口水库地处青海省平安县三合镇窑洞村上游500m处，位于祁家川上游的一级支沟上。其地理坐标位置介于东经101°55′20″～101°55′50″，北纬36°19′24″～36°20′13″之间。流域内植被良好，降水量相对丰富，河水清澈。根据2005年7月的水质详分析报告（见附件），文祖口水源水质大部分指标满足生活饮用水标准，是平安县较为理想的供水水源地。坝址下游1.6km处有县~乡公路通过，交通便利，施工方便，当地筑坝材料丰富，水电设施齐全，建设条件较好。修建该工程主要解决水库下游三合镇、小峡镇及平安镇的农村人畜饮水和灌溉，同时为平安工业园区供水。二、施工总体方案导流洞进洞施工顺序：洞口土石方开挖及坡面防护套拱施工超前支护洞身开挖初期支护。以新奥法的基本原理为依据，对软弱围岩以“弱爆破、短开挖、强支护、勤量测、早封闭”的原则为指导进行施工。开挖采用全断面开挖法施工。全断面法采用普通28钻造孔。导流洞出碴采用扒渣机配合农用车出渣。施工排水，出口采用左侧排水沟自流排出洞外，进口采用2.2W的污水泵抽取；施工通风在进出口各配置一台轴流通风机。导流洞钻爆法施工工艺流程详见“导流洞钻爆法施工工艺框图”。文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案2导流洞施工流程图文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案3三、施工组织按排(一)主要机械设备和测试仪器根据该工程施工组织总体安排和施工方法的制定，确定以下主要机械设备和测试仪器，以后根据工程进度情况和需要相应增加和调整，见表：导流洞施工主要设备配置序号机械、设备、仪器名程数量单位备注一、洞口土石方150装载机2台3.2m32挖掘机2台3自卸车8辆18T4空压机2台12m3/min5500L滚筒式搅拌机2台25m3/h二、洞身工程1空压机4台12m3/min2装载机1台3扒渣机1台4农用车4辆1m35轴流通风机2台6HPC－V喷砼机1台5－7m3/min7BX－500交流电焊机4台8柴油发电机1台200KW9500L滚筒式搅拌机1台25m3/h10电动水泵4台11切割机1台12弯曲机1台13风镐2把14切断机1台15风钻4台三、试验测量仪器1周边收敛仪1台2水准仪2台3全站仪1台4台称1台5坍落度筒1个8最低温度计1个9新标准砂筛1套文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案410新标准石子筛1套11混凝土试模8组12养护池1个13电子称1台14温度测定仪1个15五米塔尺1个16板尺1付17皮尺1把50m18钢尺6把5m19案秤1台(二)劳力组织文祖口水库导流洞开挖安排一个劳务队负责施工，劳务队包括掘进、综合两个班组。掘进班组负责隧道开挖、支护、出碴、运输；风、水、电及设备维修、保养，场外材料的转运等工作由综合班组负责。(三)场地布置施工场地及队伍驻地的设置离洞口较近，上下工方便，避风、防洪、环保要求等因素。适应地形，紧凑布置。(四)临时工程1、高压供风系统布置在施工洞口各设2台电动空压机为12m3/min和6m3/min，洞内高压风管采用φ120mm的无缝钢管,置于下游边墙处,施工过程中要加强管理防止漏风。2、供水系统的布置因本工程生活用水为自来水，从窑洞村将自来水管道拉到生活区。由于施工现场就在天重河附近，施工用水主要是从天重河中抽取，水质完全满足施工用水要求。3、供电系统布置本工程施工和生活用电，采用系统电，一台315KVA的变压器设在洞出口100m处，能满足本工程施工和生活用电需求。4、施工通风系统的布置在进出口都架设安装轴流风机，及时排除洞内烟雾。（四）施工进度计划导流洞出口掘进工作从2012.3.16，桩号0+629.43开始，进口掘进工作从文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案52012.3.26，桩号0+347.84开始，由于前期岩石破碎严重，强风化岩体内风化节理发育，岩体破碎，成洞条件差，出口0+629.43-0+606.93，进口0+347.84-0+362.84，设计上属于Ⅳ、Ⅴ类围岩，需要永久支护，计划进尺2.5m,每循环计划16个小时（包括支护、挂网、喷锚），出口计划到3月28日完成Ⅳ、Ⅴ类围岩的掘进工作，进口计划到4月2日完成Ⅳ、Ⅴ类围岩的掘进工作。设计上0+606.93—0+362.84为Ⅲ类围岩，属于紫红色、微-新鲜岩石属中硬岩，为局部不稳定围岩，需要临时支护，每循环计划13个小时（包括挂网、喷锚），进出口Ⅲ类围岩的掘进工作计划到5月25日全部完成。进驻工地后，在开始临时设施建设的同时，进行洞脸开挖，洞口支护。出口洞脸喷锚从2012年03月25日至2010年04月10日完工。进口洞脸喷锚从2012年04月12日至2012年04月22日完成。洞身开挖从2012年03月16日至2012年05月22日完工。洞身支护、挂网及砼喷锚从2010年03月18日至2012年05月25日完工。四、主要施工方法与施工工艺一、洞身施工该导流洞断面小、地质复杂且围岩稳定性差，为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩，加之洞径小施工工序多、排烟、出渣困难，施工难度较大。为此，必须统筹安排、科学组织、均衡施工，确保重点、难点工序的顺利完成，特制定如下技术方案：1.由于围岩稳定性差，洞口土方明挖不采用爆破开挖，而采用机械挖装，由自卸车运至弃碴场；并在洞脸顶部设置排水沟，将水排入洞右侧15米处自然冲沟内，并挖深冲沟，以保证洞脸部位不被冲刷。2.洞内土方洞挖，采用钻爆法弱爆破短进尺强支护施工，全断面光面爆破再辅以人工修整。根据隧洞地质情况，调节进尺及爆破参数。3.洞内出碴采用扒渣机配合农用车出渣。二、钻爆设计爆破方案采用塑料导爆管非电起爆，微震光面爆破技术。掏槽采用楔形掏槽形式，中空眼使用φ50钻成。非电毫秒雷管（1～20段），炸药采用2号岩石硝铵炸药，规格分别为φ32×20cm和φ25×20cm药卷。周边眼用φ25×20cm药卷，间隔装药，其它眼均用φ32×20cm药卷，连续装药。起爆系统采用导爆管传爆，以集束为主的混合联接引爆网络。三、爆破作业在实际施工中应根据现场地质情况、使用材料的性能在现场做爆破试验，以确定适合洞内围岩情况的周边眼间距、装药量、最小抵抗线等爆破参数。文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案6根据爆破设计图标出炮眼位置，符合设计要求后进行钻孔。再按炮眼布置图进行检查，合格后装药连线爆破。四、出碴与运输（1）洞内出碴采用扒渣机配合农用车出渣（2）洞内道路平坦，坑洼不平地段可铺设碎石进行修整，洞内施工机具、材料摆放整齐妥当，不得影响运输车辆的通行。炮眼布置图文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案7掏槽孔布置图五、洞内支护文祖口水库导流洞采用2.4m×2m城门洞型断面，长281.59m，岩性为冲洪积粉土，属Ⅲ、Ⅳ、V类围岩，对于Ⅳ、V类围岩，初期支护采用钢拱架（I160×88mm），间距50cm，波浪形喷射砼加钢筋网片支护顶拱和边墙，钢筋网环向和纵向采用ф6.5的I级钢筋钢筋网规格及尺寸为20×20cm，用ф25钢筋连接拱架。对于Ⅲ类围岩，安打系统锚杆、挂网并喷锚。1、混凝土喷射①材料：水泥拟选用42.5级普硅水泥，速凝剂要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，砂采用中粗砂，干净无污染，适宜用于隧道内喷射混凝土。石料采用质地坚硬的碎石，碎石均采用小型锤击式破碎机生产，其最大粒径不大于15mm。②为提高喷射混凝土的效果，减少回弹量和粉尘对人体的危害，喷射混凝土全部采用TK961型湿喷机施喷。在喷射混凝土之前，用水或风将受喷面粉尘和杂物清除干净。③施喷时由下而上、分段进行。台阶法开挖中拱部喷混凝土时，先喷拱脚、后喷拱顶，每段长度不大于4m。如岩面凹凸不平时，先喷凹处找平。喷嘴缓慢呈螺旋形均匀移动，一圈压半圈，行与行之间搭接20～30cm。后一层喷射则在前一层混凝土终凝后进行。④喷射混凝土采用滚筒式搅拌机，将已过筛的砂、碎石、水泥依次加入，然后加入水开始搅拌，待混凝土拌和料搅拌均匀后，由混凝土输送车运至湿喷机，湿喷机在开始喷射混凝土之前，要先开动机器，将高压风送入，然后加入一些水用来润滑管道，同时文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案8也可以用来冲洗受喷面，当湿喷机工作正常后，加入混凝土开始喷射混凝土。2、钢筋网喷射混凝土(1)钢筋网的使用(a)应按施工图纸的要求或监理人的指示，在指定部位进行喷射混凝土前布设钢筋网。钥筋网的间距应为20x20cm，钢筋采用直径为6.5mm的光面钢筋（I级钢筋），水工洞内钢筋网保扩层厚度不应小于10mm。(b)钢筋网喷射混凝土支护厚度不应小于设计要求。(2)钢筋网喷射混凝土施工(a)钢筋网应沿开挖面铺设，与岩面距离3cm-5cm，捆扎要牢固，在有锚杆的部位用焊接法把钢筋网与锚杆连接在一起。(b)喷射操作时喷嘴不得正对钢筋。如发现脱落的喷层或大量回弹物被钢筋网“架住”，必须及时清除不得包裹在喷层内。(c)喷射混凝土必须填满钢筋与岩面之间的空隙，并与钢筋粘结良好。喷射后，钢筋网上的喷层厚度应满足保护层的尺寸要求.3、型钢拱架支护钢拱架加工根据隧洞围岩情况采用Ⅰ16型钢拱架支撑加强支护，采用型钢在钢结构加工厂按照设计半径加工制作，采用钢拱架弯制机进行弯制，分类编号码放。钢拱架的加工根据设计尺寸放出1：1的大样图，并在大样图台座上进行分片加工，保证钢拱架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架基脚部位预留0.15～0.2m，待架立钢拱时挖槽就位，软弱地段在钢拱架基脚处设槽钢以增加承载力。钢拱架安装过程中严格控制中线及标高，防止钢拱架安设超限。钢拱架平面垂直于隧洞中线，其倾斜度不大于2度.钢拱架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。钢拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块，确保岩面与拱架密贴，钢拱架与围岩(或垫块）间距不大于50㎜。钢拱架安设严格按照设计执行。为使钢拱架准确定位，钢拱架架设前需预先打设定位系筋，系筋一端与钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位钢拱架架立后尽快喷混凝土作业，喷混凝土将钢拱架全部覆盖，使钢拱架与喷射混凝土共同受力。4、锚杆挂网支护法施工中一发现可能出现破碎带的迹象，马上沿隧洞轮廓线钻孔，孔深2m，间排距2m，梅花形布置,然后充填砂浆，再插入锚杆，锚杆的外插角直为5°-10°，安设的锚杆与网片紧密连接成为一个整体，以锚杆长度作为控制长度形成模拟挡土墙，通过这个文祖口水库项目部导流洞开挖施工方案9挡土墙来抵抗背后土压，以达到稳定围岩的效果。六、施工通风及防尘为切实解决好洞内施工通风防尘工作，采用的方案是：以通风降尘净毒为主，优化管道通风方式；狠抓机械净化，减少污染源；实施水幕降尘，加强综合治理，强化现场通风管理。（一）通风方案：采用管路压入式通风方式。（二）防尘措施1、钻孔采用湿式凿岩，严禁干打眼。2、放炮后及时喷雾、洒水，出碴前用水将石碴及附近岩面淋湿。3、调整洞内供风风速以排除粉尘。4、进洞机械安装尾气净化器。5、一切进洞人员必须配戴防尘口罩。七、监控量测根据洞内的实际情况，在施工过程中进行的监控量测项目主要有洞内外观察、拱顶下沉、周边收敛及洞口浅埋地段地表下沉量测。（一）洞内外观察观察工作面状态、围岩变形、围岩风化变质情况、节理裂隙、断层分布和形态、地下水情况及喷射砼的效果。绘制开挖工作面略图（地质素描），填写工作面状态记录表及围岩类别判定卡。对已施工区段观察喷射砼、锚杆、钢架的状况，每天至少进行一次，洞外包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定以及地表水渗透等的观察。（二）拱顶下沉及周边收敛量测在进行洞室开挖