尾岔洞開挖及支護技術措施

1、尾水岔管段開挖支護措施一、工程概述1、概況溪洛渡右岸地下廠房工程尾水岔洞工程由4#尾水岔洞、5#尾水岔洞和6#尾水岔洞組成，其上、下游分別與尾水支洞和尾水隧洞相連接。尾水支洞與尾水洞采用三合一的布置型式形成尾水岔洞；三條尾水岔洞基本平行布置。相鄰兩尾水管連接段間設計最大巖壁厚度為19m，岔洞相交部位的隔墻最小厚度僅為2.63m。4#、5#尾水岔洞段頂拱布置有28、L=6m和32、L=9m系統(tǒng)錨桿；邊墻則采用25、 L=4.5m和28、L=6m系統(tǒng)錨桿。頂拱和邊墻掛鋼筋網(wǎng)6.5，噴C25混凝土10cm厚。6#尾水岔洞段頂拱布置有28、L=6.0m和32、L=9m系統(tǒng)錨桿；邊墻則采用25、 L=4

2、.5m和28、L=6m系統(tǒng)錨桿。頂拱和邊墻掛鋼筋網(wǎng)6.5，噴C25混凝土10cm厚。具體設計開挖斷面和設計支護參數(shù)詳見設計圖紙所示。尾水岔洞段開挖支護設計工程量統(tǒng)計見表1。表1 尾水岔洞開挖支護工程量一覽表 序號工程項目單位工程量4#尾水岔洞5#尾水岔洞6#尾水岔洞合計1巖石洞挖m3416503610567500145255225系統(tǒng)錨桿L=4.5m根64054921393328328系統(tǒng)錨桿L=6.0m根1944167725496170432系統(tǒng)錨桿L=9.0m根13101128188843265噴C25砼(厚10cm)m3665415117522556掛網(wǎng)鋼筋6.5t13.7411.831

3、9.845.372、工程地質(zhì)條件洞身沿線地層巖性為P22P23層的粗玄武巖、含斑玄武巖、致密狀玄武巖、斑狀玄武巖和各層上部的角礫集塊熔巖。巖部的角礫集塊熔巖。巖體新鮮完整，多呈整體塊狀塊狀結構，層間錯動帶總體不太發(fā)育，圍巖類別以類圍巖為主，部分1類圍巖。尾水洞沿線巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，總體發(fā)育規(guī)律性與壩區(qū)基本一致，裂隙多短小、閉合，無充填。洞身沿線地下水為基巖裂隙水，巖層透水性微弱，地下水不活躍，深埋洞段地下洪、枯水位變幅大致在380390m之間，淺埋洞段地下洪、枯水位變幅大致在375386m之間。尾水洞布置區(qū)地應力中等，最大主應力方向與尾水洞軸線呈小角度相交，對圍巖穩(wěn)定有利。3、編制依據(jù)金沙江

4、溪洛渡水電站右岸地下電站、泄洪洞土建及金屬結構安裝工程招標技術條款（XLD/0449）；溪洛渡水電站右岸地下電站、泄洪洞土建及金屬結構安裝工程投標文件（XLD/0449）；地下廠房洞室群開挖及噴錨支護施工技術要求右岸尾水岔洞開挖支護圖R1（1/44/4）；相關施工技術規(guī)程、規(guī)范。二、施工布置1、施工通道尾水岔洞層頂拱開挖支護主要以右下3-1施工支洞作為施工通道，、等層開挖支護以右下3施工支洞作為施工通道。2、風、水、電布置尾水岔管段的開挖支護施工用風、用水、用電分別從4#、5#和6#尾水主洞開挖期間已架設的風、水、電主支管預留接口位置接引支管線至施工作業(yè)面。3、施工照明及通訊沿尾水洞壁布置風、

5、水管路的另一側采用架設四榀線的方式，每間隔1015m布置一盞50W節(jié)能燈照明，施工現(xiàn)場增設移動式碘鎢燈加強照明。施工現(xiàn)場的通訊采用移動電話和內(nèi)部固定電話方式。三、施工總體程序安排根據(jù)設計圖紙所示，尾岔漸變段和尾水支管段設計開挖體型復雜，開挖成型后的斷面跨度大（約30m左右），再加上相鄰兩支洞之間的中隔墻厚度較?。ㄗ畲?9m，最小僅為2.63m）。因此，如何確保尾水岔洞段的開挖后圍巖的穩(wěn)定以及相鄰兩支洞相交部位中隔墻的尖角部位的開挖體型，是尾水岔管段開挖支護施工的重點和難點。針對上述施工重點和難點，從施工總體程序安排上作如下安排：1、4#、5#尾水岔洞段分為層進行開挖支護，6#尾水岔洞段分為層進

6、行開挖支護。單條尾水岔洞段相鄰的三條尾水支洞在同一開挖高程上實行分序跳洞施工，首先進行一序洞的開挖支護，再進行二序洞的施工；4#、5#、6#尾水岔管段的開挖分區(qū)情況見附圖1所示。2、單條尾水岔管段施工按照先完成尾岔漸變段的開挖、系統(tǒng)錨桿支護以及相鄰兩支洞相交部位中隔墻錨桿施工后再進行尾水支洞的開挖支護施工的先后順序進行。3、尾岔漸變段和尾水支洞的施工按照中導洞超前，再進行兩側擴挖施工的順序進行。四、開挖支護施工技術措施根據(jù)分層高度和施工通道條件的限制，4#、5#尾水岔洞和尾岔支洞分為層施工，6#尾水洞及尾岔支洞分為層進行施工。每層開挖支護按照中導洞超前，兩側擴挖跟進的方式進行；具體開挖分層和分

7、區(qū)情況詳見附圖13所示。右下3-1施工支洞與4#、5#、6#尾水洞貫通后按照錯距施工的方式分別開挖到4#尾水隧洞的0+117.188樁號、5#尾水隧洞德的0+188.265樁號和6#尾水隧洞的0+252.246樁號位置。然后利用右下3-1施工支洞和各條尾水洞的層作為施工通道，向上游側完成尾岔漸變段層頂拱位置的開挖支護施工；漸變段層支護和相鄰兩支洞相交位置的中隔墻錨桿支護結束后，再按照跳洞開挖的順序完成尾水支洞的層開挖支護施工。右下3施工支洞與4#、5#、6#尾水洞（）層分別開挖到4#尾0+117.188樁號、5#尾0+188.265樁號和6#尾0+252.246m樁號位置后，利用右下3施工支洞

8、和各尾水洞分層的施工通道，向上游側進行各尾岔主洞（）層的開挖和支護；尾岔支洞（）層開挖、支護順序同第層施工程序。1、開挖及支護方法 尾水岔洞層開挖均采用自制鉆架臺車配合手風鉆水平鉆孔，周邊光爆。4#、5#尾水岔洞層、層開挖邊墻采用手風鉆預裂，中部采用液壓履帶潛孔鉆造垂直孔梯段爆破，層底板保護層開挖采用手風鉆水平光爆。6#尾水岔洞層、層、層開挖周邊采用手風鉆預裂，中部采用液壓履帶潛孔鉆造垂直孔梯段爆破，層底板保護層開挖采用手風鉆水平光爆。尾水岔洞爆破出渣采用ZL-50裝載機或反鏟配合20t自卸汽車進行。尾岔漸變段和尾水支管段設計開挖體型復雜，開挖成型后的斷面跨度大（約30m左右），再加上相鄰兩支

9、洞之間的中隔墻保留巖體的厚度較?。ㄗ畲?9m，最小僅為2.63m）。因此，在開挖施工中主要采取短進尺、弱爆破的施工方法。尾水岔洞的漸變段以及支洞平面彎段部位的開挖循環(huán)進尺控制在2m2.5m范圍內(nèi)，漸變段的中導洞平頂位置以及順水流向右側的擴挖爆破循環(huán)進尺不大于3.3m；具體開挖循環(huán)進尺控制情況詳見附圖4所示。對于尾水支洞交叉部位的設計輪廓線開挖采用長、短釬配合的方式水平光爆成型。尾水岔洞系統(tǒng)錨桿采用353E錨桿臺車造孔，8T吊配合人工輔助安插錨桿。根據(jù)開挖所揭露的圍巖地質(zhì)情況綜合運用“先注漿后插桿”或“先插桿后注漿”的錨桿施工方法。洞內(nèi)噴砼采用麥斯特砼噴車濕噴，按濕噴工藝法分段分片依次進行，自下

10、而上分層施噴。掛網(wǎng)一般采用人工利用鋼管排架現(xiàn)場鋪設，緊急支護時采用在場外編制好的塊狀網(wǎng)格進行；鋼筋網(wǎng)利用外露錨桿點焊固定，中間利用膨脹螺栓加密固定。2、開挖施工工藝開挖工藝流程圖尾水岔洞開挖工藝流程如下圖所示： 施工準備測量放線 鉆 孔裝藥爆破通風散煙，灑水除塵出渣清底安全處理安全處理 鉆孔驗收NY施工工藝方法開挖準備：洞內(nèi)風、水、電就緒，施工人員、機具準備就位。測量放線：洞內(nèi)導線控制測量和施工測量均采用全站儀進行。鑒于尾水岔管段開挖體型的復雜多變且開挖后的成型斷面跨度較大，再加上相鄰兩支洞之間的中隔墻保留巖體厚度較?。灰虼?，開挖施工的測量放樣尤其關鍵。正式施工前，由分局測量大隊組織尾水測量組

11、的測量人員進行測量技術交底，在熟悉設計圖紙的基礎上提前完成現(xiàn)場測量放樣所需的計算程序和計算數(shù)據(jù)的編制和審核工作。進入尾水岔管段漸變段開挖前應安排專人對洞內(nèi)布置的導線點進行復測，確認滿足測量精度控制要求方可用于現(xiàn)場放樣?，F(xiàn)場放樣所用數(shù)據(jù)嚴格執(zhí)行分局制定的測量管理辦法（試行）相關規(guī)定，經(jīng)過復核后方可用于現(xiàn)場施工。對于開挖體型變化復雜的部位（如尾水岔管段順水流向的左半洞、尾支洞平面轉(zhuǎn)彎段）應采取加密點位的方式進行設計開挖輪廓線的施工放樣并給出周邊孔（含二圈孔）以及掏槽孔位置的爆破孔的鉆孔方向線?，F(xiàn)場放樣完成后，由尾水當班測量組長以書面的形式向開挖大隊的值班技術員和當班鉆工班長進行現(xiàn)場測量放樣交底。鉆

12、孔：由合格的鉆工嚴格按照測量放出的設計開挖輪廓線、鉆孔方向線和造孔深度，分區(qū)、分部位、定人、定鉆進行鉆孔作業(yè)。4#、5#尾岔洞層、層以及6#尾岔洞層、層開挖采用手風鉆水平光爆。4#、5#尾岔洞層層及6#尾岔洞層層開挖設計輪廓線位置采用手風鉆垂直預裂，中部潛孔鉆梯段爆破。鉆手嚴格按監(jiān)理審批的設計鉆爆圖施鉆爆破孔，按照“平、直、齊”的要領操作，確保鉆孔的質(zhì)量。周邊孔孔位偏差不得大于5cm，其它孔位偏差不大于10cm。鉆孔完畢后由質(zhì)檢員對炮孔檢查，對遺漏孔位或角度、間距不滿足規(guī)定要求的進行補造或重造。裝藥、聯(lián)線、起爆：裝藥前用高壓風沖掃炮孔，炮孔經(jīng)檢查合格后，方可進行裝藥。4#、5#尾水洞層、層和6

13、#尾水洞的層、層開挖采用手風鉆水平光爆。手風鉆造孔孔徑選用42，掏槽孔及主爆孔間排距60100cm、藥徑直徑為32；周邊光爆孔孔距50cm、選用25小藥卷，設計線裝藥密度為120g/m。4#、5#、6#尾水岔洞漸變段以及支洞平面彎段部位層頂拱的爆破循環(huán)進尺控制在2m2.5m范圍內(nèi)；漸變段中導洞平頂位置以及順水流向右側擴挖爆破循環(huán)進尺不大于3.3m；具體開挖循環(huán)進尺控制情況詳見附圖4所示。對于尾水支洞交叉部位的設計輪廓線開挖采用長、短釬配合的方式水平光爆成型。尾水支洞在平面轉(zhuǎn)彎段位置的底板預留保護層開挖爆破循環(huán)進尺控制與層頂拱部位相同。4#、5#尾水洞層層以及6#尾水洞層層開挖周邊設計輪廓線位置

14、采用手風鉆進行豎向預裂。手風鉆預裂造孔采用42孔徑，孔距45cm,藥卷直徑采用25（底孔位置采用32加強藥包），設計線裝藥密度300g/m。手風鉆豎向預裂造孔的精度和深度采用鉆孔樣架進行控制，樣架的搭設參照廠房層的手風鉆預裂樣架進行搭設。4#、5#尾水洞層層以及6#尾水洞層層的中部開挖采用履帶式潛孔鉆梯段拉槽，造孔孔徑選用76，主爆孔間距200230cm，排距180200cm，采用60藥卷連續(xù)裝藥。4#、5#尾水岔管漸變段典型開挖斷面初擬的爆破設計參數(shù)見附圖56所示，并根據(jù)現(xiàn)場爆破效果進行調(diào)整。起爆網(wǎng)絡采用非電毫秒延期雷管起爆。聯(lián)線完畢，由技術員和專業(yè)炮工分片分區(qū)查看，同時撤退工作面其它工作人

15、員、設備、材料至安全位置，最后由炮工負責點燃導火索引爆起爆網(wǎng)絡。通風散煙及除塵：爆破后立即啟動軸流風機進行通風，并安排人員對開挖面爆破渣堆進行灑水除塵。出渣及清底：爆破石渣采用ZL50裝載機或PC300反鏟裝渣，20t自卸汽車運輸出渣至塘房坪渣場；出渣完畢后，再次進行安全處理，人工配合反鏟進行開挖面的清底工作，便于下一循環(huán)的開挖造孔。安全處理：爆破散煙結束后，進行安全檢查，人工配合反鏟撬挖巖壁上松動浮石，以保證出渣設備及人員的安全，出渣后再次進行安全檢查及處理。3、支護施工工藝普通錨桿施工先注漿后安插錨桿施工工藝流程框圖如下：孔位放樣錨桿制作基面清理造孔清洗注漿安插錨桿檢查驗收制漿普通砂漿錨桿

16、采用先注漿后插桿工藝的施工方法參見關于呈報右岸地下電站砂漿錨桿施工作業(yè)指導書的報告（分局技200667號文）及其監(jiān)理工程師批復意見。先安插錨桿后注漿施工工藝流程框圖如下：孔位放樣制漿基面清理造孔清洗安插錨桿注漿檢查驗收錨桿制作普通砂漿錨桿采用先插桿后注漿工藝的施工方法參見關于呈報右岸地下電站砂漿錨桿施工作業(yè)指導書的報告（分局技200690號文）及其監(jiān)理工程師批復意見。預應力錨桿施工預應力錨桿施工方法及工藝參見右岸地下電站預應力錨桿施工作業(yè)指導書（分局技200689號文）及其監(jiān)理工程師批復意見。掛網(wǎng)噴砼施工掛網(wǎng)超前于噴砼施工，分區(qū)、分塊進行；一般采用人工在作業(yè)平臺上現(xiàn)場進行鋪設，利用錨桿頭點焊固

17、定，中間用膨脹螺栓加密固定，網(wǎng)間用鉛絲扎牢，搭接長度不少于25d。緊急支護時采用在場外編制好的網(wǎng)格進行支護，網(wǎng)格大小一般為2×2m一塊。噴砼工藝流程框圖如下：施工準備巖面處理噴 護混合料拌制質(zhì)量檢查養(yǎng) 護驗收合格施工工序要點噴前準備：施工前先對噴射巖面進行檢查，清除浮石、墻腳石渣和堆積物等，并用高壓風水槍沖洗巖面（易潮解的泥化巖層、破碎帶和其它不良地質(zhì)帶用高壓風清掃），并埋設鋼筋，作量測噴砼厚度標志。有水部位應采取埋設導管或設盲溝的方式進行排水處理。砼拌制：砼由右廠-A區(qū)拌和站拌制，8.0m3砼攪拌運輸車運至現(xiàn)場。噴砼：噴砼采用麥斯特砼噴車濕噴，按濕噴工藝法分段分片依次進行，自下而上

18、分層噴護。噴嘴與巖面距離約1.01.5m，噴射方向大致垂直于巖面，每次噴厚35cm，分35次噴至設計厚度，間隔時間3060min。質(zhì)量檢查：噴砼厚度通過預埋鋼筋作厚度標志或造孔測深檢查，外觀質(zhì)量通過肉眼檢查評價；噴砼與巖石間及噴層之間的粘結力取砼芯樣作抗拉試驗，孔徑100mm，后期用干硬性水泥砂漿回填。養(yǎng)護：噴砼終凝2h后噴水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間一般不少于14晝夜。當周圍環(huán)境空氣濕度85%時，可自然養(yǎng)護，當氣溫低于5時，不得噴水養(yǎng)護。五、施工期臨時監(jiān)測尾水岔洞段的開挖支護施工期間，按照右岸地下電站施工期臨時安全監(jiān)測專項施工措施（分局技2006107號文）以及監(jiān)理工程師的審批意見，在尾水管岔管段位置布

19、置有5測點收斂監(jiān)測斷面和錨桿應力計等作為施工期臨時安全監(jiān)測。其具體布置情況參見分局技2006107號文附圖7所示。六、施工進度安排根據(jù)目前4#、5#、6#尾水隧洞的開挖情況，結合開挖階段施工組織設計所要求的尾水洞為廠房下部開挖施工提供通道條件的節(jié)點工期安排，4#、5#、6#尾水岔洞開挖支護施工的主要進度計劃安排如下：4#尾水岔洞：2006年12月20日開工，2008年5月23日完工。5#尾水岔洞：2006年12月28日開工，2008年10月24日完工。6#尾水岔洞：2007年1月15日開工，2008年12月1日完工。4#、5#、6#尾水岔管段各層的開挖支護施工時間安排詳見開挖階段施工組織設計P

20、3計劃橫道圖所示。七、資源配置尾水岔洞開挖及支護主要施工人員勞動力的配置見表23所示，主要機械設備配置見表4。表2 開挖隊施工人員配置表 工種隊長副隊長技術主管技術員手風鉆工炮工測量工電工普工合計人數(shù)12146046220100表3 支護隊施工人員配置表 工種隊長副隊長技術主管技術員臺車工噴車工支護工修理工電工普工合計人數(shù)12146440823098表4 主要施工機械設備表 設備名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量三臂鑿巖臺車BOOMER-353E部1履帶潛孔鉆HCR1200-ED部2砼噴車Meyco部1手風鉆YT28把60裝載機ZL-50部3挖掘機PC-300部3錨桿注漿機臺4自卸車20t輛21砼攪拌車6

21、m3輛2鉆架臺車臺6汽車吊8T臺4八、質(zhì)量保證措施1、嚴格按照設計圖紙及有關施工技術規(guī)范進行施工。2、嚴格執(zhí)行 “三檢”質(zhì)量管理制度，實行質(zhì)量一票否決制。3、施工用原材料必須有出廠合格證、材質(zhì)證明書；需抽檢的應待取樣合格后使用。4、嚴格按措施要求分層、分區(qū)開挖及支護，開挖后及時進行隨機錨桿和系統(tǒng)錨噴支護，保證施工安全，減少圍巖變形。5、洞室交叉部位應按照設計要求完成鎖口錨桿及噴砼支護后，再按先中導洞后兩側擴挖的方式成洞。 6、尾水岔管段位置的開挖由經(jīng)驗豐富的鉆工施鉆，技術員跟班指導，對每道工序進行質(zhì)量跟蹤。7、嚴格按監(jiān)理批準的爆破設計參數(shù)裝藥，嚴防用錯雷管段別。8、對于開挖施工，質(zhì)檢員重點檢查周邊孔和預裂孔的間距，鉆孔深度和方向；并嚴格控制裝藥結構和裝藥量，確保開挖質(zhì)量。9、對于開挖形成的斷面，在現(xiàn)場具備測量條件時，測量隊要立即進行斷面測量，對超欠挖情況進行統(tǒng)計并及時提交作業(yè)隊安排處理。10、系統(tǒng)錨桿造孔時必須對每個待造孔的孔深用不同顏色的油漆記號進行標識，避免出錯。11、錨桿注裝過程中質(zhì)檢員重點旁站檢查：錨桿長度、直徑是否按圖紙施工；砂漿配合比是否按試驗的配合比進行拌制；原材料（包括砂、水泥）是否符合要求。12、砼噴射前，在巖面上用鋼筋條做好標記，以此檢查噴砼的厚度