地下洞室开挖及支护.docx

第十章 地下洞室开挖及支护
10.1地下引水发电系统开挖施工布置
10.1.1概况
龙滩水电站地下厂房系统,主要有引水系统、厂房系统和尾水系统组成.本标段主要工程有:引水洞、主副厂房(含安装间)、母线洞、主变室、尾水洞调压井、尾水洞、辅助洞室、通风洞、排水洞等构成。见下表10—1
本标段全部为地下工程，布置有近百条洞室，错综复杂，工程量巨大，施工道路少，工期要求紧，施工强度高，如何科学组织施工，有机协调施工是至关重要，必须有一个具有丰富地下工程施工经验队伍，强有力的指挥班子才能完成。
10.1.2工程地质
厂区地形整齐,山体雄厚.地层为三叠系中统板纳组(T26),由厚层砂岩、粉砂岩、泥板岩互层夹少量层凝灰岩,硅质泥质灰岩组成。以砂岩、粉砂岩为主。
厂区岩层产状345º~355º、倾向NE，∠57º~60º。对地下厂房布置影响较大的断有4组。
第一组：以层间错动为代表的顺层断层，对地下厂房影响较大的有F5、F12、F18、F22、F75。
第二组：走向30º~60º、倾向NE，∠60º~85º，有F63、F69。
第三组：走向270º~300º、倾向NE,∠70º~85º。对地下厂房影响较大的有 F1、F4。
第四组：走向65º~85º、倾向NN或NE，∠75º~85º。规模较大的有F60、F89、F30。
厂区节理有8组，其中第一、第二组节理最为发育，左岸山体地应力为压应力场，最大主应力方向约为280º~330º，倾角一般小于20º，最大主应力平均值为12~13Mpa,属于中等量级，侧压力系数为：λ=1.2~1.9,一般不会产生岩爆。
围岩分类：在地下洞室区，围岩新鲜或微风化，透水性小，地下水活动微弱，地震波速5000m/s以上，围岩属质量中等或较好的层状结构岩体。洞室所在的区域绝大部分为Ⅲ类，小部分为Ⅱ类围岩，具有较好的成洞条件。
在施工中过断层和破碎带要加以注意，有必要时应采用超前支护措施，施工中要加强地质跟踪和预报工作，对第一组和第二组断层产生的次生构造将造成屋脊形的构造面，对施工安全威胁较大要加强观察，发现要及时锁定，加强支护，保证施工安全。

地下厂房系统主要洞室典型断面尺寸及主要工程量 表10-1
序
号

项目
建筑
物数
量
断面
形式
延长米
m
开挖底板（顶拱）或中线高程 m
断面尺寸
（宽×高）
m
开挖
m3
喷砼
m3
锚杆
根
锚索束
束
砼
m3
钢筋
t
1
引水隧洞
9
圆形
2125.042
上平中线高程▽311(321)
下平中线高程▽215
φ11.6
231512
6339
19583

54796
2356
2
厂

房
主厂房

1
三心圆拱
直立边墙

388.5
▽184.5(261.2)
28.9(30.3)×76.3

636379

9791

30678

546

169741

9676
3
主（副）安装间
底板▽213.7

4
副厂房
底板▽193.0, ▽219.7,
▽219.2 ▽216.7

28.9×38.7
5
尾水管扩散段
9
城门洞
612
186.6(194.9~208.6)
16.6×8.9~22.0
105687
2154
7579

26344
3162
6
母线洞
9
城门洞
387
221.5(234.4)
9.8×14.3(24.8)
55743
1552
8553

5345
475
7
主变洞
1
城门洞
406.75
221.5~231.5(233.9)
19.8×32.4
181555
3807
12977
632
11684
1009
8
电缆洞、出线竖井
3

970.09

47531
2283
10046

7314
438
9
厂房通风系统

923.18

39737
1725
7433

7531
446
10
厂房系统联络洞
排水廊道

4360.624

34153
734
370

2158
90
11
尾水调压井
3

214.9
189.0(272.5)

24.×83.5
503097
8786
30085
800
61391

6185
12
尾水隧洞、支洞
3（7）

2668.926

φ22.6,14×22
960294
13078
65574

179397
16284
13
尾水出口

755111
2575
8539
565
99424
3455
14
合计

13084.012

3550799
52824
181834
2543
625125
43576

10.1.3主要施工程序
本标为地下引水发电系统，主要由三大部分组成，即引水系统、厂房系统、尾水系统。在施工中三部分有独立性，又相互干扰，在施工中应充分利用一切可利用的条件，合理组织，协调干扰，加快施工进度。
10.1.3.1引水系统
本标引水系统为引水坝段边坡进洞后部份，明衬段为大坝标。9条引水道有7条是从上弯段开始，只有7#、8#两条引水道有洞挖上平段。洞挖总长度为2134.2m,开挖量25万立方米，砼浇筑量6.1万立方米，另外还有大量支护和钢管安装工程。
引水洞设计断面为圆形，成洞直径10.0m,开挖直径为11.6m,衬砌厚度为0.8m,施工方法,上下水平段分两层开挖,上层 9.0~~9.5m,下层留2.0~2.6m,在砼浇筑前进行拉底开挖,以方便上层开挖施工时交通需要。斜（竖）井开挖,采用反井钻机打导井，人工手风钻扩挖。
在本标开工后，应加强组织引水系统施工支洞的施工，尽早形成施工条件。为早日开始斜（竖）井的施工，应以上平段和下平段的上游侧为主工作面，下游侧配合主厂房的进度要求适当安排。在引水道施工时应奇数洞先施工，偶数洞后施工，奇数洞开挖支护完成后，再施工偶数洞.
对于上平段工作面的施工，最优方案是能得到大坝标的配合，进口明挖尽早的提供工作面，利用坝基提供的条件进入上平段施工，为本工程节省开支。但为保证发电工期的要求，本标施工上平段1#~7#引水道应设施工支洞，早日进入1#~7#引水洞的斜洞施工，给钢管安装提供条件，为第一台机安装发电提供可靠的保证。本标开工后，即开始进行施工支洞施工。
为钢管安装需要支洞断面为8.6×11.6m（宽×高），施工支洞开挖分两层完成，上层7m，下层4.9m.。
10.1.3.2厂房系统
本标段厂房系统包括:主副厂房(含安装间)、母线洞、主变室、交通洞、排水廊道、通风洞(井)、电缆竖井,电缆洞等.前期辅助洞室标已完成一部分交通和施工支洞。
地下厂房的施工，由于跨度大，边墙高、洞室交叉多，形成了复杂的洞室群，各洞室之间的距离相对较小，开挖后岩体应力重新分配，将对围岩的稳定造成影响。为保证工程安全，故施工时应合理安排施工程序和施工进度，施工的原则应是以工程安全为中心，以支护工程为重点，在优质安全的前提下抓进度，保工期。
本标工程开工后，利用已完成的施工通道展开对主厂房上层和主变上层的开挖、支护施工。同时为保证主厂房的总进度要求，开创主厂房顶拱和第二层施工的第二工作面，将母线排风洞扩大进入厂房里端墙，此施工支洞要求加快施工进度，早日进入主厂房里端墙，进行主厂房顶拱开挖、支护。完成顶拱层的开挖支护工作后,在第二开挖层内开挖斜坡道进入第二层开挖，本层为岩锚梁层，要精心施工，保证围岩的稳定，少受振动。本层开挖采用中间拉槽梯段爆破，预留保护层开挖岩锚梁基础。在不受开挖干扰时安排岩锚梁砼施工。第三层开挖采用周边预裂，深孔梯段开挖法，周边预裂爆破应在岩锚梁砼施工之前完成，第三层开挖要严格控制瞬时起爆药量，尽可能减少对岩锚梁的震动。第四层以下开挖方法基本同第三层。
在主厂房施工的同时抓紧引水和尾水系统的施工，使引水下平段和尾水管段的开挖施工，早日进入主厂房相应位置，为主厂房的施工开创条件，减少关键线路上的困难，保证其按期或提前。
主变室
主变室为本工程的第三大洞室，主变室施工应随主厂房的施工进度同步进行，本标开工后即组织上层开挖支护施工抓紧进入主变里端，为通风竖井施工开创条件，与此同时，在左岸缆机平台上进行反井钻机施工准备，尽早进行通风竖井、反导井中心孔的施工，以便在主变室上层施工到位及时进行主变通风道的施工给导井扩孔提供条件。早日形成通风竖井给厂房施工提供较好的通风条件，改善施工环境。出线竖井的施工应在通风竖井施工后相继进行，尽早完成竖井。
主变室开挖分3~4层开挖，主变下部沟槽按二层开挖考虑。尽可能给母线洞开挖提供条件。
母线洞开挖：
母线洞开挖施工根据本工程布置的情况利用主厂房屋Ⅲ、Ⅳ层开挖完成是此较有利的。为解除主厂房的施工干扰，应加快主变室的施工为给母线洞开挖开创条件,在主厂房Ⅲ、Ⅳ层开挖时完成母线洞开挖和砼锁口。
10.1.3.3尾水系统
尾水系统由尾水调压井、尾调连接交通洞（吊车廊道）、尾水管、尾水支洞、尾水隧洞等组成，其中有一个闸门井是独立的。尾水总长度2743.655m,三个尾水调压井，一个闸门井。
尾水调压井开挖分三部分，第一部分▽251~▽272.71, 第二部分▽251~▽212, 第三部分▽212~▽189。第一部分随尾调连接洞（吊车廊道）开挖支护同步完成，第二部分，采用反井钻机打导井，手风钻扩挖，第三层随尾水支洞开挖完成。
本标开工后即开始施工尾 水上层施工支洞，进入尾水隧洞施工，将向上游开挖施工作主攻方向早日进入尾水管洞并向主厂房方向施工，在尾调上部施工完成▽251以上开挖支护后，进行反导井施工，组织竖井扩大施工。
尾水隧洞施工分两大层一小层施工，（见图10-4-1），上层支护完成后，进行下层施工支洞开挖和尾水下层开挖支护。下部为施工通行留2m，在砼施工前完成。
尾水管洞施工难度较大，在主厂房下游墙处开挖高度8.9m,最大开挖高度22m,底板高程▽186.6m,顶拱坡度达19%,砼施工时难度更大,其施工直线工期相应 较长。为解除与尾水隧洞和调压井的施工干扰，应布置一条施工支洞，连通9条尾水管洞。使尾水管洞成独立工作面，同时也可给主厂房下层施工和尾调施工提供条件，有利于保证总进度工期。尾水管洞分两层施工，上层施工到厂房下游相应的位置，其上层采用全断面施工方法，下层施工为了加快施工进度可采用垂直孔梯段施工方法。此施工支洞在本标开工后即组织施工，早日完成，形成尾水管洞施工的能力。
尾水管洞和尾水支洞采用隔洞施工。尾水隧洞应1#和3#先开挖，2#随后跟进，错头应不小于40m.。
10.1.3.4其它附属洞室
在主厂房周围附属洞室数量较多，主要是排水廊道和紧急出口等，其施工将对主厂房的施工有较大的制约，应尽可能利用其它施工通道进行施工，但在主厂边墙有出口的应在主厂房相应层位施工时完成其洞口的开口和支护，以利主厂房边墙的稳定。个别洞无其它施工通道（如下层排水廊道）应利用主厂支护时段加紧施工，如不能按时完成也要在不影响厂房施工的条件下采用适当的施工方法。
10.1.4施工测量
10.1.4.1测量标准
本工程测量必须严格执行“水利水电工程测量施工规范”，保证工程质量。
10.1.4.2测量仪器
施工测量，用DI2002激光测距仪进行控制测量，主要控制点标准与业主提供的控制点同等级。次要控制点降一等。施工放样用全站仪（TC905或1800），高程测量用N2或NA2002水准仪。
10.1.4.3控制网校核
开工前对业主提供的测量控制网进行校核,提出成果,报监理审核后供施工时使用。施工期应定期对控制网进行校核,及时修正成果。
10.1.4.4控制点加密
在本工程的施工部位增设施工控制点，以方便施工测量，并将施工控制点随施工进度向前延伸，提供放样使用。各施工控制点建成后必须与施工控制网相连，进行闭合测量，并做出成果，报监理审核后，才能作为施工控制网点。地下工程施工控制网应经严格的设计，并经平差计算能满足施工精度要求。施工中严格按要求布置洞内控制点。原则应以测量施工规范为准。
10.1.4.5贯通测量
在施工各洞室贯通后应及时进行贯通测量。如有偏差应及时进行修正，有超差时应进行复测。找出误差原因，制定处理措施,保证工程相关建筑物间的几何尺寸要求。
10.1.4.6施工放样
施工放样，有条件的部位应尽可能采用准值仪投点放样，使用准值仪的工作面，对准值仪要定期和不定期的检查、校准。不具备条件的工作面采用全站仪放样，放样后要进行校核确认无误后，交施工单位施工，并向施工人员进行测量交底，出施工放样简图和施工记录。
10.1.4.7资料整理
①施工放样记录，要求完善发给施工单位用作施工并存栏，不得丢失。
②施工中的单项计算成果要有计算稿并存档。
③收方计算采用求积仪计算，断面图和计算成果表，存档并报有关部门。
④及时完成竣工图（平面纵剖面、横剖面），同时提出工程量汇总表。
⑤单项工程完工提出竣工报告。

10.2引水系统开挖及支护
10.2.1概况
本工程引水道布置为9条，成洞直径10.0m，本标段为岩石洞挖段，开挖直径为11.6m.
引水道上平段只有7#、8# 两条有岩石洞挖，其余部分为现浇砼钢衬形成。1#~6#压力管道为斜井，角度为55°，7#~9#压力管道为竖井布置。
工程特性表（本标范围）
名称
分标桩号
上平
长度m
上弯长
m
斜（竖）井长m
下弯长m
下平
长度m
总长
m
开挖量
m3
1引水道
Y0+162.149

5.64
13.86
28.798
104.343
192.647
20359.5
2引水道
Y0+104.318

85.96
28.798
127.721
242.479
25625.9
3引水道
Y0+81.481

9.317
85.96
28.798
123.021
247.096
26113.8
4引水道
Y0+60.847

27.951
85.96
28.798
106.799
249.508
26368.7
5引水道
Y0+43.343

22.869
85.96
28.798
111.163
248.790
26292.8
6引水道
Y0+36.414

1.0
85.96
28.798
92.942
237.498
25099.5
7引水道
Y0+29.414
62.278
47.124
36.0
47.124
58.906
251.432
26572.2
8引水道
Y0+32.214
30.20
47.124
46.0
47.124
69.964
240.412
25407.5
9引水道
Y0+32.214
5.92
39.99
51.0
47.124
81.022
224.336
23708.5
Σ

98.398
201.015
616.66
342.958
875.882
2134.198
225548.3
10.2.2施工程序

施工支洞开挖支护

上、下平段开挖支护（上层）

斜（竖）井导井施工

斜（竖）井扩挖支护

上、下平段下层开挖

开挖交面验收

引水洞施工时应采用跳洞施工，以提高围岩稳定性。施工安排应以1#~3#为重点，早日交面，提供给钢管安装。
10.2.3施工方法
10.2.3.1上、下平段施工（ 见图红龙—Ⅳ—投—41）
引水道只有7#、8#有上平段洞挖，其它进水口洞挖已进入上弯段。为给斜（竖）井施工创造条件，工期要求较紧，进口明挖不到位，1#~7#引水洞进口采用暗出暗锁方法施工，在进口明挖到位后再进行边坡加强支护。
上平段7#长62.278m,8#长30.2m,下平段最长127.721m,为直径11.6m园形隧洞。开挖分两层施工，上层9.0m下层2.6m,采用多臂钻，钻水平孔，光面爆破方法施工，用乳化炸药和4#r抗水爆破，爆破分段用非电毫秒雷管起爆,光面孔采用导爆索起爆。出碴采用WA470装载机装T20自卸车，运姚里沟弃碴.其它引水洞上部，将洞口部位，底板以上开挖成形，完成支护形成反井钻机施工上部施工场地。
底板预留层，在上部开挖。支护全部完成后进行拉底施工，进行交面验收，交下一工序。
施工进度安排：
上层开挖，循环进尺按3.5m考虑，钻孔深度4m，转弯段按2.5m考虑，钻孔深度3.0m。
循环工期计划
序号
项目
工期
小班
小班
小班
1
测量放样
0.5

2
钻爆破孔
6.0

3
装药
2.0

4
起爆
0.5

5
排烟
0.5

6
安全处理
0.5

7
出碴
8

8
清面
0.5

合计
18.5

引水道开挖施工直线工期(上、下平段)

序号
部位
上平段
下平段
长度(m)
循环数
工期d
长度(m)
循环数
工期d
1
1#引水洞

104.344
30
23
2
2#引水洞

127.721
37
29
3
3#引水洞

123.021
35
27
4
4#引水洞

106.799
31
24
5
5#引水洞

111.163
32
25
6
6#引#水洞

92.942
27
21
7
7#引水洞
62.278
18
14
58.906
17
13
8
8#引水洞
30.20
9
7
69.964
20
16
9
9#引水洞
5.92
2
2
81.022
23
18

10.2.3.2斜（竖）井开挖支护
斜(竖)井施工，包括上下弯段施工。主要施工方法，采用ML2000型反井钻机进行中心导井施工。扩挖采用手风钻由上至下扩挖，出碴在下平段用WA 470型装载机，装T20自卸车，运至姚里沟弃碴。斜（竖）井导井施工 见图红龙—Ⅳ—投—42
ML—2000反井钻施工；在上部施工场地具备条件后，进行施工准备，安装反井钻机，确定钻孔位置和角度。先自上而下钻中心导孔，直径为Ф214,采用牙轮钻头施工。直到与下平段打穿，将Ф214的牙轮钻头换上Ф2000的扩孔钻头，反拉扩成2m直径的导井。为扩挖作准备。
斜（竖）井扩挖采用正向扩挖：见图红龙—Ⅳ—投—43
斜（竖）井扩挖，手风钻钻孔，全断面光面爆破，非电毫秒雷管起爆，光面孔采用导爆索起爆。
测量放样，采用激光准值仪放样，即在斜（竖）井上部适当位置安装两台以上激光准值仪，向开挖工作面放出控制点，由控制点反出设计开挖边线，并画到岩石上面。
钻孔以导井为中心进行钻孔布置和爆破分段，周边光爆孔按设计要求进行钻孔施工 。每一循环钻孔深度2～2.5m为宜，最大不超过3m。爆破孔间、排距0.8～1.2m为宜，在钻孔布置时应注意岩体的构造情况，尽可能减少大块。
出碴：开挖面爆破后，全部采用人工通过导井出碴，溜到下平段集碴场，由WA400装载机，装T20自卸车运至姚里沟弃碴场。施工中严格控制下平段集碴场的存碴量，要及时出碴，保证石碴不在导井内存留。如有较大的岩块出现应先解小，不得将超径岩块强行送入导井。
为钢管施工需要在上弯段开挖出安装吊环的施工空间，4#～9#上弯段超挖约3500m3。下弯段为施工出碴需要约超挖3000 m3。
10.2.3.3施工进度计划（图红龙-Ⅳ-投—06）
上部隧洞开口支护，直线工期1个月。
反井钻机施工准备，含测量定位，钻机基础施工，泥浆池修筑，钻机就位等，直线工期0.5个月。
反井钻机打导孔，孔深：斜井最长116.0m（包括部分上下弯段），从打导孔开始到扩成导井，工期1个月。
正向扩挖及支护。工期3～４个月。
单洞工期5～6个月，循环进尺2.5m，最长的斜井扩工期51天。（不含支护）
扩挖循环计划
序号
项目
工期
小班
小班
小班
1
测量放样
0.5

2
钻孔准备
0.5

3
钻孔
6.0

4
装药
2.0

5
拆除防护
0.5

6
爆破
0.5

7
安全处理
0.5

8
出碴
8

9
支护
8

10
合计
26.5

引水隧洞斜（竖）井扩挖：

序号
部位
循环次
工期d
扩挖洞长m
1
1#斜井扩挖
27
31
68.86
2
2#斜井扩挖
31
34
76.91
3
3#斜井扩挖
37
41
91.56
4
4#斜井扩挖
42
46
103.77
5
5#斜井扩挖
42
46
103.77
6
6#斜井扩挖
42
46
103.77
7
7#竖井扩挖
34
38
85.0
8
8#竖井扩挖
38
42
95.0
9
9#竖井扩挖
38
42
95.0
10.2.3.4支护
引水隧洞施工期支护，主要是以锚喷支护为主。引水隧洞施工支护，原则上紧跟开挖工作面完成。
主要工程量表

序号
项目
规格
单位
工程量
1
喷砼
C20厚100mm
M3
2111
2
喷聚丙烯微纤维砼
C25厚100mm
M3
4228
3
系统锚杆
Ф25L=4.5 4m
根
6894
4

Ф25L=5m入岩4.5m
根
3010
5

Ф25L=5.5m入岩4.5m
根
1107
6

Ф32L=8.0 m
根
1684
7

Ф32L=8.5m入岩8.0m
根
3010
8

Ф23=9 m入岩8m
根
1107
9
锚杆
Ф32 L =8.0 m
根
1039
10
随机锚杆
Ф32L=8.0 m
根
1682
锚杆施工：
上下水平段施工，锚杆施工采用锚杆台车完成，斜（竖）井段和上下弯段，钻孔采用手风钻，钻孔直径应大于锚杆直径15mm以上，人工安装锚杆。锚杆注浆用注浆机，采用先注浆后插杆的方法。 砂浆配合比选用: 0.45：1：0.8~1=水：灰：砂
砂浆材料：水泥用普通硅酸盐水泥，标号425#，砂用中~细人工砂，细度模数在2.5~3.0。砂浆应随拌随用，拌和好的砂浆超过4小时不能再用，应弃掉，注浆时要从孔底开始，使钻孔注浆饱满，注浆长度不应小于孔深的2/3，插杆后应达到全孔饱合，应少量外溢。插杆后应用铁楔（木楔、石块）等材料固定以防杆体滑出。
锚杆施工程序：
钻孔定位 → 钻孔→ 洗孔 → 检查孔深 → 注浆 → 插杆→ 固定。
喷砼施工：
施工布置：喷砼施工应根据施工面的条件选择不同的施工方法。平段用机械手湿式喷射，湿喷料由拌和站拌和，斜（竖）井上部布置喷机，强制拌和机供料。
喷砼配合比按设计要求经配合比试验选定配合比,提供施工拌和配料。建议配合比：
0.5:1:2:2=水：水泥：砂：小石（砾径小于15mm）
渗入钢纤维时渗量为砼重的1~2%，渗入聚丙烯微纤维渗量为0.9~1kg/m3。
喷砼施工应对施喷的岩面用风水枪进行清理，并湿润后，进行喷砼。喷砼应由下至上进行，喷射砼应圆弧运动喷头，一次喷厚3~5cm，经2~3次达到设计厚度。喷层厚度控制采用岩面预埋标志杆方法控制。喷头口与岩间的距离0.8~1.0m为宜，并垂直岩面进行喷射。喷射砼外表面应平顺,有深坑处，应圆滑过度。
设计有钢丝网时。应先喷一层砼，厚度5~8cm,再安装钢丝网。安装钢丝网应紧贴喷砼面，并利用锚杆固定牢固，必要时应布置φ8（12）架立筋或增加固定钢丝网的短插筋 。喷砼时应将网全部覆盖，并应有1~2cm保护层。
钢丝网最好是在工厂加工成网片，一般网片的尺寸2.0×2.0m，运至现场安装。

喷砼施工流程:
湿喷方法:

高压风

水
水泥

拌和机
纤维
骨料
喷头
养护
岩面
运输车
喷射机

速凝剂
硅粉

干喷法：

速凝剂

水泥

喷射机
骨料
养护
岩面
喷头
运输车
拌和机

高压风

水

喷砼前应对施喷面进行清理，除去污染，露出新岩面并对岩面湿润。喷砼完成后应进行洒水养护。
加强支护：
根据开挖施工揭露出来的围岩情况，确定是否加强支护。围岩自稳能力差时，应及时改变施工方法并进行加强支护。施工原则应采用短进尺弱爆破，视情况可采用超前锚杆支护，网喷砼，加钢支撑等手段。确保围岩稳定，保证施工安全。

10.2.4技术供应
引水系统主要施工机械
序号
名称
型号
单位
数量
1
多臂钻
353E
台
2
2
锚杆台车

台
1
3
液压反铲
PC200
台
2
4
装载机
WA470
台
2
5
自卸车
20T
台
8
6
喷射机
麦斯特
台
1
7
喷射机
PZ-5
台
4
8
注浆机

4
9
手风钻
YT28

30
10
反井钻机
KL2000
台套
1

引水系统劳动力计划表

年修

季度
工种（人数）
注
测量工
机械操作手
炮工
修理工
辅助工种
管理人员
01
4
4
35
5
10
10
15

02
1
4
75
10
20
20
15

2
8
75
10
20
20
15

3
8
75
10
20
20
15

4
8
75
15
20
30
15

03
1
8
35
15
10
30
15

2
8
35
15
10
3
15

3
8
35
15
10
30
15

4

04
1

2

4
4
35
15
10
20
10

05
1
8
35
15
10
30
10

2
8
35
15
10
30
10

引水系统主要材料

序号
名称
规格
单位
数量
1
炸药
乳化、4#抗水
t
439.0
2
雷管
非电毫秒、20段
千发
200
3

火雷管
千发
4
4
导爆索

万m
20
5
钢材
螺纹钢筋
t
400
6

型钢
t
50
7
木材
板、方、原木
m
200
8
水泥

t
3500
9
燃料
柴油
t
450
10

汽油
t
100

10.2.5引水系统开挖、支护施工进度计划
（１）引水系统开挖、支护施工进度计划 见（红龙—Ⅳ—投—07）
（２）引水系统开挖、支护施工施工强度 见（红龙—Ⅳ—投—13）
10.3.1特点
龙滩水电站地下厂房系统布置在左岸山体内，本标段分主、副厂房、主变室和尾水调压井三排布置。上游接9条引水洞，下游连9条尾水管；主厂房交通洞由7号公路通达主安装场。主变室与主厂房除9条母线洞连接外，还有主变运输洞和联系洞相通。除此之外还布置有主厂房进风洞，母线排风洞（兼施工支洞）,主变排风洞（兼施工支洞）。另有母线第二排风廊道，母线排风斜井、主变第二排风廊道和排风竖井构成排风洞室系统与主变室和主厂房两大洞室相通。
另有三条电缆竖井和电缆平洞连通主变室与地面开关站；主厂房和主变室的排水系统分四层布置厂房四周。以上洞室构成一个上下重叠，大小各异纵横交错的庞大洞室群。
（其中：主厂房交通洞、主厂房进风洞，母线排风洞，主变排风洞等支洞在辅助洞室标内已先期施工。）
厂房系统的施工特点体现在工程量巨大、洞室多，跨度大，边墙高，各洞室互相交 叉，洞与洞之间的岩体厚薄不均，且各洞室又大多为锚喷支护，开挖后由于岩体应力将重新分布，施工过程中主厂房、主变室的高边墙,母线洞与主厂房、主变室的交汇处，引水道与主厂房交汇处，及各洞室之间的岩体稳定及由此带来的施工人员，设备的安全问题非常
突出，合理地安排施工程序至关重要；施工过程中要依据洞室的施工条件及时进行围岩的观测，掌握洞室围岩变形情况，以新奥法的理论，正确指导施工。不但要平衡好每个洞室开挖掘进与锚喷支护的时间工序，又要顾及其它洞室的施工协调，保证施工期的洞室稳定。
厂房系统工程量巨大，洞室互相交叉，工期长，干扰大，施工中除了要满足关键线路工期亦要兼顾其它洞室的进度，如主变室除为9条母线洞做通道外，还是3个电缆竖井的施工出碴通道，及时完成这些洞室的施工，对保证主变室的施工进度十分有利，另外亦可形成地下洞室自然通风的通道。对庞大的地下洞室群通风散烟十分有利。
10.3.2施工通道设置
地下厂房系统现已布置有母线排风洞兼施工支洞、主变排风洞兼施工支洞，进厂交通洞，主厂房进风洞。按招标文件要求还需布置一条施工支洞通到厂房左端墙使厂房上部施工形成两个工作面。以上各洞能控制到主、副厂房中、上部和主变室、母线洞等部位，且各施工洞的断面尺寸满足大型 机械设备的运行施工，下部施工利用引水洞下平段，引水洞下部施工支洞和尾水管，尾水洞和尾水施工支洞做通道。
10.3.2.1新增施工支洞设计说明：
（1）布置说明：
a、 要避开地质不良的位置，特别是厂房 左侧的F63断层；
b、 要减少对主要洞室如主厂房、主变室的边墙围岩稳定的影响；
c、 要兼顾通风竖井的施工；
d、 支洞的断面尺寸要满足大型机械设备运行，且工程量要尽量少。
（2）洞线设计
据上述设计原则，新增厂房上部施工支洞考虑将母线排风廊道扩大，加长至厂房左端墙。长度493.072米，其断面尺寸为7×6.5米即与母线排风洞相同。见《厂房上部新增施工支洞（加长段）平面图》（图号红龙—Ⅳ—投—44）
从桩号H0—006.500(即母线排风洞分标处)至桩号HL0+283.7桩号（母线排风道拐点）段，加大母线排风廊道段面尺寸为7×6.5米（宽×高），为加大段。
从桩号HL0+283.7桩号始向前延伸至桩号HL0+314.4桩号后以半径20米直角转弯绕至厂左端进入厂房，为加长段。为便于车辆通行，距厂房端墙9.5米（洞中心长）段扩大洞宽为8.0米。
加大段洞长415.032米，为尽量减少通风廊道原设计的改变，桩号H0—006.500~桩号H0+002.000段，洞长8.5米。该段保持原设计底板高程▽253.5米不变，加高上拱。桩号HL0+010.00~ HL0+283.70段，洞长273.7米以设计的排风廊道顶拱为扩大段，洞顶拱（高程▽261.2）。底板下挖2.0米至254.7米。该段为平段。
桩号H0+00.20~ HL0+010.00段，洞长132.832米，底板从▽253.5高程以0.9%的坡度至高程▽254.7。加长段长78.04米，桩号HL0+283.7~HL0+315.0底板从高程▽253.47米以9.27%坡度降至▽251.8米高程（主变第二排风廊道底板高程）。直角转弯段为平洞。
（3）支护设计
该洞采用锚喷支护，参数如下：
系统锚杆：Ⅱ类围岩采用φ22锚杆，长L=310 cm，锚入岩石300cm外露10cm间排距150×150cm。喷混凝土厚10 cm。　　　
Ⅲ类围岩采用φ22锚杆，长L=310cm，锚入岩石300cm外露10cm间排距150×150cm；喷砼厚10cm。　　　　　
Ⅳ类围岩锚杆参数同前，喷砼厚15cm；另加φ6钢筋网a×b=20×20cm。　　　
10.3.3施工区域的划分
根据各洞室特性和施工通道的布置，将厂房系统分为二大二小四个施工区域：
第一施工区域：主副厂房，4层排水廊道，油气管廊道。
第二施工区域：主变室、母线洞、电缆平洞、竖井等。
第三施工区域：为一、三层排水廊道等。
第四施工区域：厂房上部新增施工支洞（既母线排风廊道），厂房排烟廊道、主变第二排风廊道及排风（烟）竖井。
10.3.4施工原则
（1）利用地下厂房系统的上、中、下三层施工通道，由上而下分层施工。在保证关键项目工期—主副厂房开挖与支护2004年7月按期完前提下，其它各洞室组织平行交叉施工，即采取平面多工序、立体多交叉的方法组织施工。在主厂房开挖至中、下部时，引水道及尾水管一层要先期形成并做好与厂房交叉处洞口的锁口支护。
（2）开挖与支护随分层同步进行，先顶拱后边墙。钻孔采用全液压多臂钻和液压履带式潜孔钻；出碴用3-4M3装载机和5M3液压正 铲和20~~32t自卸车；锚杆钻孔施工采用锚杆台车和多臂钻；喷砼采用机械手湿喷机，6m3罐车供料。分层高度7~10m，最大限度发挥施工机械效率。
（3）开挖分层、分区时要利于岩锚吊车梁的施工，要保证开挖尺寸精度，减少钻孔爆破对岩锚梁的影响。
（4）由于厂房系统洞室交叉多，洞室交叉口处的施工均须遵循先锚后挖的施工程序，同时采取导洞领先、短进尺、弱爆破多循环的施工方法，以保证交叉口处岩体稳定。
10.3.5厂房系统施工程序及施工方法
厂房系统的施工分六个阶段 ：
第一阶段进行厂房Ⅰ层、主变室Ⅰ层及母线排风廊道(既厂房上部新增施工支洞)的开挖支护。并同时开始一、三层排水廊道的施工和1、2、3#电缆平洞施工。同时配合完成主副厂房、主变室顶拱观测仪器的埋设。
第二阶段进行厂房Ⅱ层（包括岩锚梁保护层）、主变Ⅱ层和2、3#电缆竖井与主变室交汇处、母线洞下游段顶层、母线排风廊道的9条斜井和1#电缆竖井的开挖支护。同时在此阶段完成主变第二排烟廊道和厂房排烟廊道的开挖支护。
第三阶段进行厂房Ⅲ层的开挖支护，完成主变室Ⅲ、Ⅵ层，母线洞Ⅰ、Ⅱ层和2#、3#电缆竖井的开挖支护。并完成一、三层排水廊道的施工。
第四阶段完成厂房Ⅲ、Ⅳ层的开挖支护，并进行厂房Ⅴ、Ⅵ层的开挖支护。并完成油气管廊道和218.5高程排水廊道厂房侧30米段的施工。
第五阶段进行主厂房Ⅶ层开挖支护。
第六阶段进行主厂房最后两层Ⅷ、Ⅸ层和四层排水廊道的施工，并同时进行排风（烟）竖井的施工。
10.3.5.1 主副厂房分层分区工程施工方法: 见（表10—3—1）
10.3.5.2主变室母线洞施工程序及施工方法: 见（表10—3—2）

表１０－３－１
表１０－３－２
10.3.5.3其它洞室施工
（1）厂房上部新增施工支洞（母线排风廊道）
施工支洞长493.072米，宽 ×高为7.0×6.5的城门洞形。洞挖量20916立方米。
施工采用全液压多臂钻钻孔，全断面掘进，周边光面爆破，非电毫秒引爆。出碴采用3.0M3装载机装15T自卸车。
喷砼采用喷砼