地下洞室开挖施工组织设计样本.doc

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第六章 地下洞室开挖施工

6.1概述
6.1.1地下洞挖项目及工程量
地下洞挖项目包括地下主厂房、 主变洞、 主变运输洞、 母线洞、 厂房与主变联系洞、 新老厂房安全通道、 高压电缆平洞、 高压电缆竖井、 排水洞、 尾水洞、 尾水出口和出线平台, 石方开挖总量为185656m3, 各洞室开挖工程量及开挖断层尺寸详见表6-1-1。

开 挖 工 程 量 表
表6-1-1
序号
项 目
开挖断面

( 宽×高)
( m)
洞长
( m)
工程量
( m3)
1
主厂房
25.1×62.65
88.8
106000
2
主变洞
14.25×19.3
58.135
1630
3
母线洞
8×12.1
2×31.85
7083
4
主变运输洞
9×10.2
41.35
4267
5.26×9.58
40.445
5
厂房与主变联系洞
2.8×3.96
32
265
6
新老厂安全通道
3×3.5
256
3378
7
高压电缆平洞
4.3×3.0
21.2
350
8
高压电缆竖洞
6.8×6.2
84
4000
9
排水廊道
2.2×2.5
430.8+227.5
3515
10
尾水洞
ф13.5
93.77+89.972
26768.7
11
尾水出口
井挖
9×17
2×34
12722
洞挖
14.5×14.5
2×22.5
9450
明挖

9946
12
出线平台

1750

6.1.2工程地质条件
本标段地下洞室围岩以砂岩类岩石为主, 岩石较致密, 抗压强度高, 属坚硬岩。岩体应力以顺坡向的自重应力为主, 量值不高, 属低地应力区。
6.1.2.1地下厂房工程地质条件
主厂房洞埋深为41～86m, 岩性为长石石英砂岩、 石英砂岩、 砂岩夹少量薄层砂质板岩和板岩, 约有9条破碎夹泥层Pn4-2、 Pn4-1、 Pn5-4、 Pn5-3、 Pn5-2、 Pn、 Pn5-1、 Pn6-6、 Pn6-4。岩层产状为35°～40°/SE∠35°～40°。主要有两组节理: ①45°～65°/NW∠65°～75°,②320°～340°/SW、 NE∠75°～85°。有1条小断层f26经过, 推测其出露位置在桩号CZ0+013～CZ0+007(下游边墙)、 CZ0-013
～CZ0-019( 上游边墙) 。预计规模较大的断层出现的可能性较小。岩体呈微风化～新鲜状。预计岩体完整性较好, 以Ⅱ类围岩为主。
西端墙的破碎夹泥层与反倾向节理相互切割、 f26断层和破碎夹泥层( 或层面) 与节理组合切割可能构成失稳块体; 岩锚梁处, f26断层、 破碎夹泥层( 或层面) 与节理组合切割可能会对岩台成型产生影响。
主厂房断层破碎带及其影响带、 节理密集带、 软弱夹层部位可能存在大量滴水或线状流水。
6.1.2.2主变洞工程地质条件
主变洞埋深为20～44m。主变洞围岩主要为微风化基岩, 岩性为长石石英砂岩、 石英砂岩、 砂岩夹少量薄层砂质板岩和板岩, 约有5条破碎夹泥层Pn5-2、 Pn、 Pn5-1、 Pn6-6、 Pn6-4。岩层产状为35°～40°/SE∠35°～40°。主要有两组节理: ①50°～60°/NW∠65°～75°,②320°～340°/SW、 NE∠75°～85°。经过洞室边墙的断层主要有F2及f14, F2推测其出露位置在桩号CZ0-018～CZ0-025( 下游边墙) 、 CZ0-036～CZ0-042( 上游边墙) , f14推测其出露位置在桩号CZ0-018～CZ0+010( 下游边墙) 。F2断层破碎带宽0.6～2m, 上、 下界面有厚约10～20cm的黄褐色灰绿色灰白色泥质, 中间破碎带岩石大部分胶结良好, 但局部有未胶结的角砾岩。F14断层破碎带宽5～30cm, 大部分未胶结。断层破碎带为Ⅳ类围岩, 其余洞段预计属Ⅱ类围岩。
西端墙的破碎夹泥层与反倾向节理相互切割、 破碎夹泥层与断层出露部位在节理参与组合切割的情况下可能构成失稳块体; 岩锚梁处。
主变洞断层破碎带及其影响带、 节理密集带、 软弱夹层部位可能存在大量滴水或线状流水。
6.1.2.3主变运输洞工程地质条件
主变运输洞围岩岩性为长石石英砂岩、 石英砂岩、 砂岩夹少量薄层砂质板岩和板岩。约有三条破碎夹泥层Pn6-4、 Pn6-3、 Pn6-2。岩层产状为35°～40°/SE∠35°～40°。主要有两组节理: ①50°～60°/NW∠65°～75°,②320°～340°/SW、 NE∠75°～85°。预计规模较大的断层出现的可能性较小。部分地方有地下水出露 以滴水及渗水为主。该段预计整体属Ⅱ类围岩, 局部节理密集带属Ⅲ类围岩, 断层破碎带属Ⅳ类围岩。
软弱夹层及断层出露部位, 在节理的切割下, 可能产生不稳定块体。
6.1.2.4尾水隧洞工程地质条件
尾水隧洞沿线无大的冲沟切割, 隧洞埋深约16～120m。沿线出露的地层为Ptbn2w6～Ptbn2w7, 第四系残坡积层厚度一般仅1～2m。洞室围岩涉及地层为Ptbn2w4～Ptbn2w6。岩层走向35°～40°, 倾向SE, 倾角35°～40°; ⑤号机尾水洞有F2断层经过, 其中平面弯段终点至闸门井段断层走向与洞轴线近平行, 按断层产状推测F2断层将从尾水洞平面弯段和平面弯段终点至闸门井段经过, 破碎带宽约2.0m, 一般胶结较好, 局部有未胶结的岩屑, 断层带两侧岩体节理裂隙发育, 岩体完整性较差。洞室围岩一般为微风化—新鲜岩体。
尾水隧洞围岩整体稳定性较好, 但断层带及两侧岩体、 软弱夹层发育洞段、 局部节理密集带应进行加固处理; 受层间结构面(层面、 层间软弱夹层)和节理裂隙组合切割可能形成失稳块体。
6.1.2.5 出线平台地质条件
出线平台布置在左坝头附近, 左坝头下游边坡为一顺层的基岩变形体, 此变形体在电站建设期和运行期采取了坝顶高程以上顺层开挖减载、 坝顶高程以下设置混凝土塞等综合治理措施, 出线平台即利用坝顶高程的开挖平台。处理后的边坡自然条件下已趋于稳定。
6.1.3施工条件特点
6.1.3.1地下开挖主要施工交通洞已由其它承包商负责施工, 主要布置有: 主厂房施工支洞, 主变洞施工支洞、 进厂交通洞、 下平洞施工支洞、 尾水洞施工支洞等五条施工通道。各施工支洞及进厂交通洞的特征参数和完工时间详见表7-1-3。
6.1.3.2由于洞室群布置比较集中, 施工面广、 点多, 有利于人力、 物力、 机械设备的周转利用, 便于施工管理和调度。该洞室系统工程具有大小洞室10余条( 个) , 布置较集中, 形成纵横立体交错。施工干扰大, 工期紧、 施工难度大, 技术要求高, 施工中应精心组织, 精心施工。
进厂交通洞及施工支洞特征参数和完工时间表(表7-1-3)
项 目
断面尺寸
水平长
起点高程
终点高程
平均坡度
完工时间
宽×高(m×m)
m
m
m
%
进厂交通洞
10.5×10.1
565
127.69
137.0
1.65
7月31日
主厂房施工支洞
7.5×5.5
105.34
145.15
146.77
1.54
元月15日
主变施工支洞
6.5×5.3
63.94
139.70
144.57
7.62
4月30日
尾水施工支洞
7.0×6.5
387.35
97.9
131.118
8.58
7月16日
下平洞施工支洞
7.0×6.5
69.71
108.75
110.924
1.93
7月21日
6.1.3.3钻爆开挖区距老电站建筑物较近, 施工中要严格控制爆破参数, 防止洞室开挖爆破对周边建筑物的破坏和影响。
6.1.3.4地下厂房开挖于 1月28日开工, 3月31日完成全部开挖和喷锚支护, 开挖总工期14个月。
6.2施工方案
6.2.1主厂房
地下厂房的开挖尺寸为88.8×25.1×62.65m( 长×宽×高) , 可利用的施工通道为: 主厂房施工支洞、 进厂交通洞、 下平洞施工支洞和尾水洞。根据施工通道将开挖分为四部分, 自上而下进行施工。
6.2.1.1第一部分 ▽140m以上
施工通道为主厂房施工支洞。
开挖分两层进行, 即厂房开挖分层的Ⅰ、 Ⅱ层。第Ⅰ层▽152.5～▽145m, 采用中导洞先行、 两侧扩挖的施工方法, 中导洞开挖断面为8.5×7.5m( 宽×高) 。爆破钻孔选用YT-28手风钻,周边设计轮廓线采用光面爆破, 系统锚杆支护采用JTH3RS-150凿岩台车造孔, 出碴采用3m3侧卸装载机配15t自卸车经主厂房施工支洞, 运碴至毛料堆, 第Ⅰ层开挖和系统支护已施工结束; 第Ⅱ层▽145～▽140m从主厂房西端墙下游侧开始下挖, 开挖顺序为西端墙下游侧 东端墙下游侧 东端墙上游侧 西端墙上游侧。每一茬炮后进行出露的设计边墙的系统锚杆支护, 每出露8～12m设计边墙后进行一次挂网、 喷射混凝土支护。爆破孔及锚杆孔均采用YT-28手风钻造孔。出渣采用反铲装渣、 自卸汽车经主厂房施工支洞运出。第Ⅱ层开挖结束后预留石渣铺设供▽140～▽127m开挖使用的反铲、 推土机上下便道。
6.2.1.2第二部分 ▽140～▽123m
施工主要通道为进厂交通洞, 初期从主厂房施工支洞下一条25%的反铲、 推土机便道。
开挖分三层, 即厂房第Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ、 Ⅵ层, 第Ⅲ为▽140～▽136m, 第Ⅳ层为▽136～▽132m, 第Ⅴ层为▽132～▽127m, 第Ⅵ层为▽127～▽123m。
第Ⅲ、 Ⅳ、 Ⅴ层拟采用上下多层、 钻爆支护多工序交叉作业。▽140m～▽136m中槽开挖、 岩锚梁开挖、 岩锚梁支护、 ▽136m～▽132m开挖、 ▽137.07m～▽132m支护、 ▽132m～▽127m开挖、 ▽132m～▽127m支护等作业依次交叉进行, 上一序作业为后序作业提供工作面, 各作业相互衔接, 相互影响。
▽140m～▽127m开挖前在东端墙处▽140m高程上用竖井与主厂房部位的进厂交通洞延伸段连通形成溜渣井。用推土机或反铲推( 抛) 渣经溜渣井至▽127高程, 再由反铲或侧卸式装载机装车经进厂交通洞运出。初期推土机和反铲由主厂房施工支洞下至工作面, 后期待第三、 四、 五层均开挖一段时间后利用开挖台阶和爆渣临时形成由▽127m至▽136m简易施工道路爬至工作面。
▽140m～▽127m的锚杆支护、 挂网喷射混凝土支护与开挖的关系同▽145m～▽140m施工。
▽140m～▽136m开挖采用中槽领先, 预留岩锚梁保护层为▽145m～▽140m挂网喷射混凝土支护、 拱脚锚索施工提供脚手架支立平台; ▽132m～▽127m开挖亦两侧各预留4m宽的脚手架支立平台供▽137.07m～▽132m挂网喷射混凝土支护使用。
▽132m～▽127m开挖时宜尽快挖至母线洞和新老厂房联系洞洞口, 并在岩锚梁浇筑前完成母线洞上部开挖和新老厂房联系洞开口进洞。
▽132m～▽127m开挖时在中部留部分石渣用于回填已完成支护的▽132m～▽127m边墙, 以形成岩锚梁混凝土浇筑的架立平台。
岩锚梁浇筑的等强期间, 不进行主厂房的爆破作业, 进行▽127m以上剩余支护作业及进行拱脚锚索和对穿锚索的注浆、 张拉施工。
▽127m～▽123m在岩锚梁混凝土浇筑结束后进行。
6.2.1.3第三部分 ▽123～▽105.37 m
主要施工通道为下平洞施工支洞, 初期从安装场下游侧下一条施工便道。
拟作为一大层开挖, 即厂房开挖第Ⅷ层。首先由①机引水洞、 ②机引水洞向主厂房各延伸10m,在延伸段上方从▽123向下开挖形成两个集渣竖井。集渣竖井下游部位布置供反铲、 推土机上下的施工便道 坡比依作业面下降进行调整。钻爆采用手风钻进行, 出渣以侧卸装载机或反铲配合15t自卸车经下平段施工支洞出渣。
对下游边墙、 西端墙上的锚杆、 挂网喷射混凝土支护在该层开挖中随工作面下降穿插完成, 上游侧墙上的锚杆、 挂网喷射混凝土支护则在开挖中有条件时考虑进行部分工作量, 该层石方开挖完成后在▽105.37马道上完成剩余支护工作。
6.2.1.4第四部分 ▽105.37以下
施工通道为两条尾水洞。
拟作为一大层开挖, 即厂房开挖的第Ⅸ层。首先从尾水施工支洞经尾水洞开挖尾水管并向上游方向延伸5m,形成两个集渣口, 然后从主厂房下游侧墙开始逐步扩大集渣口直至肘管槽( 除底部排水廊道) 开挖结束。底部排水廊道只有4m深, 可用反铲挖爆渣。检修集水井开挖▽89.5以上随肘管槽开挖时一起挖除, ▽89.5以下采用吊罐装渣、 卷扬机提升。
第四部分的支护可在石方开挖中完成部分工作量, 开挖结束后, 搭设脚手架完成剩余工作量。
6.2.2主变洞、 主变运输洞
6.2.2.1主变洞开挖尺寸58.135×14.25×19.3m( 长×宽×高) , 主变运输洞从进厂交通洞至主变室起点分为两段, 第一段开挖尺寸41.35×9×10.23m( 长×宽×高) , 第二段开挖尺寸40.445×5.26×9.58m( 长×宽×高) 。可利用的施工通道为主变洞施工支洞、 进厂交通洞。
主变洞分五层开挖。第( 1) 层▽146.84～▽140 m, 采用中导洞领先, 两侧扩挖的施工方法。中导洞断面尺寸为8×6.84m( 宽×高) 。第(2)层为从主变洞施工支洞底按10%的坡度下挖至东端墙▽134.187 m高程, 从主变洞西端墙开挖下挖。第( 1) 、 ( 2) 层开挖利用主变洞施工支洞进行, 这两层开挖、 系统支护结束后, 进行主变洞张拉锚杆、 顶拱固结灌浆和主厂房与主变洞间对穿锚索施工。第( 3) 层为▽127.54 m以上剩余部分, 在主变运输洞开挖结束后进行, 采用小梯段爆破。施工通道为主变运输洞。第( 4) 、 ( 5) 层为主变洞电缆槽开挖, ▽123.04以上可利用反铲挖除爆渣, 在主变洞第( 3) 层开挖结束后即安排进行; ▽123.04以下开挖在母线洞开挖结束后进行, 人工挖装, 爆渣经过母线洞倒至主厂房。
6.2.2.2主变运输洞利用进厂交通洞作为施工通道, 全断面开挖。
6.2.2.3主变洞、 主变运输洞开挖爆破孔和锚杆孔采用手风钻造孔, 主变洞第( 1) 层和主变运输洞出渣采用侧卸式装载机配自卸汽车进行, 其它部位出渣采用反铲配自卸汽车进行。
6.2.3母线洞
6.2.3.1两条母线洞的开挖尺寸为31.85×8×12.1 m( 长×宽×高) , 第Ⅰ层▽127.04 m以上、 第Ⅱ层▽127.04～▽122.74 m、 第Ⅲ层▽122.74～▽120.24 m。
6.2.3.2母线洞的开挖随主厂房的下降进行, 能够视为主厂房分层开挖的一部分: 母线洞第( 一) 层随主厂房第Ⅴ层开挖; 母线洞第( 二) 层随主厂房第Ⅵ层开挖; 母线洞第( 二) 层随主厂房第Ⅶ层开挖。
6.2.3.3母线洞的开挖采用手风钻钻孔。第( 一) 、 ( 二) 层采用侧卸装载机装渣, 自卸汽车由进厂交通洞运出; 第( 三) 层采用反铲抛渣至主厂房第Ⅶ层的集渣竖井。
6.2.4厂房与主变洞联系洞
厂房与主变洞联系洞开挖尺寸为31.85×2.7×3.35m( 长×宽×高) , 底部高程▽127.74。厂房与主变洞联系洞在主变洞第( 3) 层开挖结束后进行, 从主变洞端开始掘进。开挖采用手风钻造孔, 全断面掘进, 人工上渣、 手推车( 或手扶拖拉机) 运至主变洞, 反铲倒自卸车经主变运输洞运出。
6.2.5新老厂房安全通道
新老厂房安全通道开挖尺寸256×3×3.5m( 长×宽×高) , 进口底部高程▽127.74。新老厂房安全通道在主厂房第Ⅴ层开挖后期开始施工, 在进行岩锚梁混凝土浇筑前应已掘进10～15m作为安全距离( 爆破振动和飞石) 。开挖采用手风钻造孔, 全断面掘进。出渣: 在岩锚梁混凝土浇筑和等强期间人工装渣, 手推车运至洞口, 再由侧卸装载机或反铲装自卸车经进厂交通洞运出; 在主厂房进行第Ⅵ层开挖时石渣直接倒入主厂房; 当主变洞开挖结束后, 为减轻该洞开挖对主厂房下部开挖的影响, 在新厂房安全通道洞口与主厂房至主变联系洞洞口之间搭设一便桥, 石渣可经便桥、 厂房至主变联系洞用手推车运至主变洞内堆放, 再由侧卸装载机或反铲装自卸车, 经主变运输洞、 进厂交通洞运出。
6.2.6高压电缆平洞
高压电缆平洞开挖尺寸21.2×4.3×3.0m( 长×宽×高) , 底部高程▽142.5 m, 采用手风钻造孔爆破、 全断面开挖掘进, 人工上渣、 手推车( 或手扶拖拉机) 运至主变洞施工支洞, 再由侧卸装载机倒渣至自卸车运出。
因需经过高压电缆平洞出渣的高压电缆竖井▽140 m以上部位开挖方量大, 且工期紧, 完全依靠人工出渣难以满足施工要求, 建议将高压电缆平洞开挖高度加大, 以使侧卸装载机能在其中运行。
6.2.7高压电缆竖井
6.2.7.1高压电缆竖井总开挖深度84m( ▽212～▽125.5 m) , 在▽142.5 m高程与高压电缆平洞相通, 在底部▽128 m处经平洞与新老厂房安全廊道相联。电缆竖井▽212～▽142.5 m段开挖尺寸6.2×6.8m( 长×宽) , ▽142.5～▽128 m段开挖尺寸6.2×5.3m( 长×宽) 。高压电缆竖井开挖分两部分进行施工, 先开挖▽142.5 m以上部分, 然后再开挖▽142.5 m以下部分。
6.2.7.2高压电缆竖井▽142.5 m以上部分的开挖采用反导井法施工。先在竖井中部用地质钻机造一个φ150mm垂直导向孔, 孔深67m(▽212～▽145m), 利用卷扬机提升的操作平台, 开挖一个1.5×1.5m自下而上开挖的反导井, 然后再自上而下扩挖。所有开挖石渣落至▽142.5 m高程。反导井钻孔选用向上式手风钻, 扩挖采用YT-28手风钻。出渣采用人工装渣、 手推车或手扶拖拉机经电缆平洞运渣至主变洞施工支洞, 再由侧卸装载机装自卸车运出; 若电缆平洞断面作了修改, 则直接由侧卸装载机进入高压电缆竖井▽142.5 m集渣处装渣、 端渣至主变洞施工支洞直接装车运出。
6.2.7.3高压电缆竖井▽142.5 m以下的开挖亦采用反导井法施工, 在高压电缆井▽142.5 m以上部分开挖结束后用地质钻机造导向孔, 孔深11.5m(▽142.5～▽131m)。开挖方法同上。出碴采用井底人工装渣、 手推车或手扶拖拉机经新老厂房安全通道出渣。
6.2.8尾水洞
6.2.8.1尾水洞开挖为圆形断面, 洞径φ13.5～φ14.1m, 5# 机尾水洞长93.77m。6#机尾水洞长89.972m。两条尾水洞开挖跨度大、 洞间岩壁厚度小于一倍洞径、 靠出口段埋深浅且6#机尾水洞有60m的Ⅳ类围岩, 开挖难度大。开挖时需及时进行喷锚支护, 局部地段可能采用格栅拱、 超前锚杆、 小导管或管棚等形式。开挖中及时布设收敛观测断面进行围岩收敛观测, 掌握围岩应力重分布状态, 确保施工安全。
6.2.8.2尾水洞开挖分部进行, 具体分部情况详见我部稍后上报的尾水洞开挖施工措施。开挖采用手风钻钻孔, 侧卸装机配15t自卸车经尾水施工支洞运至毛料堆场。
6.2.9尾水出口
尾水出口开挖包括: 两个尾水闸门井开挖、 两条尾水出口隧洞段开挖和出口明挖。
尾水闸门井尺寸为9×17×34m( 长×宽×高) , 每个尾水闸门井拟从两个方向进行: 一方面在尾水闸门井中部开挖2×2m中导井自上而下开挖至▽111.5; 另一方面将尾水洞开挖延伸至尾水闸门井底部, 两开挖方向贯通后再对尾水闸门井剩余部分进行扩挖。中导井开挖时在井顶安装卷扬机提升架供机械、 人员和材料的上下, 并用于出渣。闸门井扩挖时, 爆渣全落至尾水闸门井底, 采用侧卸装载机装车经尾水施工支洞运出。
5#、 6#机尾水出口隧洞段各长22.5m, 位于出口闸门井下游。为保证施工渡汛, 两条隧道末端10～15m段作为挡水岩塞, 挡水岩塞上游部分在尾水洞开挖至尾水闸门井时一并挖除; 挡水岩塞在枯水期爆除。
出口明挖分两部进行, 汛前完成▽116以上明挖, ▽116以上部位开挖厚度薄, 开挖量小, 无法形成施工道路, 只考虑人工剥离、 手风钻爆破, 石渣推至尾水出口底部; 汛后, 在完成尾水出口隧洞段开挖和围堰施工后进行▽116以下明挖, 该部分开挖采用反铲剥离风化层, 手风钻爆破, 反铲装渣至自卸车经尾水施工支洞运出。
6.2.10排水廊道
排水廊道开挖断面尺寸2.2×2.5m( 宽×高) , 分上、 下两层。开挖采用手风钻造孔、 全断面开挖掘进。上层排水廊道开挖采用人工装渣、 手推车或手扶拖拉机运至洞口, 溜渣至进厂公路左侧, 集渣后用反铲装自卸车运至堆料场。下层排水洞的开挖从尾水施工支洞内进行开挖, 石渣先用手推车或手扶拖拉机运至尾水施工支洞堆放, 后用装载机装自卸车运至毛料堆场。
6.2.11出线平台明挖
出线平台采用反铲剥离覆盖层、 手风钻小炮爆破, 反铲配5T车出渣。施工道路为左坝肩经坝顶公路至右岸, 由右岸上坝公路至下游, 过酉水大桥到左岸对外公路至渣场。施工区到坝顶公路的连接段过窄需做处理, 以满足反铲、 自卸车通行。
6.3地下洞室开挖方法
6.3.1地下洞室开挖作业流程见图6-3-1。
6.3.2钻爆设计及控制的原则:
6.3.2.1该工程洞室群布置纵横立体交叉、 又较集中, 在钻爆设计中, 需考虑爆破对整个洞室群围岩稳定的影响。
6.3.2.2全部洞室的施工按照”新奥法”要求进行控制, 所有设计建基面采用光面爆破或预裂爆破, 以形成光滑的最终开挖面并达到最小的爆破应力和裂隙。
6.3.2.3由于本标地下洞室位于老水库电站厂房下游, 且距离较近, 爆破必须严格控制最大一段爆破药量; 并满足围岩和邻近建筑的抗震要求。
地下洞室开挖流程图
测 量 放 线
布 孔
钻 孔
装药、 联线、 起爆
通 风
危 岩 处 理
临 时 支 护
出 渣
下循环作业
图6-3-1

6.3.2.4在洞室开口前要先进行锁口, 后逐步开口。
6.3.2.5在洞室的交叉部位宜采用短进尺进行钻爆开挖, 控制围岩的变形。
6.3.2.6对岩锚梁部位的岩石, 严格控制爆破参数, 使岩锚梁部位围岩不受破坏。
6.3.3根据岩石地质条件和我局的施工经验初拟爆破参数如下, 施工时根据爆破试验效果, 进一步优化以期达到满意的开挖效果。初拟爆破参数见表7-3-1。
梯 段 微 差 爆 破 参 数 表
表7-3-1
爆破类型
孔径
( mm)
孔距
( m)
排距
( m)
单耗药量
( kg/m3)
线装药密度( g/m)
主爆孔
φ42
1.0～1.2
0.8～1.0
0.4～0.65

缓冲孔
φ42
0.7～0.9
0.8～1.0

300～400
光爆孔
φ42
0.3～0.65
0.5～0.7

100～180

隧洞光面爆破参数表
表7-9-2
岩石
孔径
( mm)
孔距
( m)
排距
( m)
线装药密度( g/m)
硬岩
φ42
50～60
60～70
120～180
中硬岩
φ42
40～50
50～60
120～150
软岩
φ42
≤40
45～55
100～120
6.3.4装药、 封堵、 起爆
选用防水乳化炸药作为爆破材料。周边预裂孔、 光爆孔采用间隔装药, 爆破孔、 掏槽孔采用连续装药, 炮孔孔口用炮泥封堵严实。起爆采用非电毫秒雷管组成爆破网络, 火雷管引爆。
6.4施工通风
6.4.1主厂房开挖第Ⅰ、 Ⅱ层时在上平洞施工支洞口布置一台88-1型( 2×55kw) 对旋式轴流风机经主厂房施工支洞向主厂房压入新鲜空气。主厂房与进厂交通洞连通后, 将风机移至主厂房施工支洞内( 主厂房西端墙处) 向外压风。风带为φ1200mm软管。
6.4.2主变洞开挖第( 1) 、 ( 2) 层及主变洞进行对穿锚索施工时在上平洞施工支洞口布置一台88-1型( 2×55kw) 对旋式轴流风机经主厂房施工支洞向主厂房压入新鲜空气。在主变运输洞与主变洞贯通后, 可采用自然通风。风带为φ1200mm软管。
6.4.3尾水洞开挖时将先期用于主变洞通风的88-1型对旋式轴流风机移至进厂交通洞洞口经进厂交通洞、 尾水施工支洞向尾水洞压入新鲜空气, 尾水洞与尾水施工支洞交汇处接分风管。尾水洞与主厂房、 尾水闸门井贯通后, 可采用自然通风, 并将风机移至主厂房施工支洞内( 主厂房西端墙处) 向外压风, 以改进整个洞室群的空气质量。
6.4.5主变运输洞、 母线洞、 主厂房与主变洞联系洞和电缆平洞开挖时主要采用自然通风, 若空气质量较差时能够考虑布置1 台T1-63型( 30kw) 轴流风机向工作面压风。
6.4.6排水廊道、 新老厂房安全通道的通风考虑在洞口布置一台T1-63型( 30kw) 轴流风机向洞内压风。
6.4.7高压电缆竖井反导井开挖时拟布置1台T1-63型( 30kw) 轴流风机向掌子面压风, 扩挖时采用自然通风。尾水闸门井采用自然通风。
6.5施工风、 水、 电
6.5.1施工供风
6.5.1.1根据洞挖设备数量和施工安排, 经计算洞内施工用风量74 m3/min, 考虑到漏风、 损耗、 备用等因素, 供风量按93 m3/min安排。根据开挖进度和开挖方式进行施工供风的布置。
6.5.1.2供风采用集中供风方式。在上平洞施工支洞洞口布集中停放空压机, 经过供风管引至各用风点。供风管路的布置尽可能地利用已开挖成型的洞室, 使供风距离减短。对主厂房、 主变洞及其它开挖时主厂房或主变洞的供风管路已达到或接近其洞口的洞室( 母线洞、 新老厂房安全通道、 主厂房与主变洞联系洞、 电缆平洞和电缆竖井等) 就近引接, 对主变运输洞和尾水洞在排水廊道中造地质钻孔穿管引接至工作面。
6.5.2施工供水

用水总量按300m3/天考虑, 供水管路随供风管路一同布置。
6.5.3施工排水
顺坡隧道采用以顺坡边沟自然排水为主, 洞口集中辅以机械排水。逆坡隧洞的施工排水采用集水井集水, 泵送经排水管排出洞外。排水设备和能力将依施工作业时的水量随时进行调整。
6.5.4施工供电
6.5.4.1主厂房、 主变洞施工供电采用橡胶绝缘电缆从上平洞变压所将0.4KV电源引入工作面。尾水洞供电线路随同供水管一同布置。
6.5.4.2洞内施工照明采用220V电压供电, 开挖撑子面采用36V供电电压照明。
6.6围岩测量
6.6.1监测目地:
6.6.1.1及时掌握围岩和支护的动态,以指导洞室日常的施工。
6.6.1.2对观测数据的分析处理与必要的计算和判断后,进行预测和反馈以保证施工安全和洞室稳定。
6.6.2 观测项目:
以主厂房顶拱、 边墙收敛观测及洞内观察为主测项目, 顶拱下沉为辅助监测项目,若收敛观测结果表明需要增加围岩内部变形监测或支护监测时,报监理同意后再另行增加。
6.6.3洞内观察:
由现场施工人员在每次爆破后及施工全过程中对洞内围岩及支护进行观察,及时掌握和排除不稳定块体出露及由于围岩松弛造成的过度变形等安全隐患,确保施工安全。
6.6.4拱顶下沉:
监测由测量人员负责,采用全站仪进行监测,测点借用收敛断面的顶拱测点。
6.6.5收敛观测:
6.6.5.1 观测断面布置原则: 初拟布置5~6个断面,主要监测软弱夹泥层处及Ⅲ类围岩较破碎处的收敛变形。
6.6.5.2 观测测点(线)布置原则: 根据洞室断面的形状和大小决定,地下主厂房断面因跨度较大,测点线采用于5点7测线法。
6.6.5.3 观测频率: 测点布置后1~15天内每天观测 1~2次, 16天~1个月每两天观测一次,其后视日监测结果确定围岩收敛情况, 视情况确定观测频率,若分析结果表明,围岩已趋于稳定,在监理工程师同意下,停止监测。
6.6.5.4 主要仪器设备:
SL-2型便携式钢尺式收敛计一台。附测点若干个。
6.6.5.5 观测试验程序:
(1) 测点的安装与保护: 用电锤在选定的测点处,垂直洞壁打孔。测点安装必须牢固,测点注意保护。
(2) 观测过程:用挂杆将收敛计上的钢尺两端头分别挂到测线两端的测点上,拉紧钢尺使收敛计一端的销钉插进钢尺上适当的孔内,调节拉力装置,使拉力为一恒定值,便可读数。读数应准确无误。初始读数应重复多次量测以确保数值的正确性。
6.6.5.6观测时注意事项:
(1) 每次观测时必须测量现场温度,以便对观测成果进行温度修正。
(2) 每次量测应重复读三次,即读完后,拧松调节螺母,然后再调节螺母并拉紧钢尺至恒定拉力后重复读数。如此重复进行三次,三次读数差不应超出精度范围,取其平均值即为收敛观测值。
(3) 测值出现异常情况时,应增加测次,以便正确地进行险情预报和获得关键性资料。
6.6.5.7观测数据的处理:
(1) 现场观测记录应于24小时内对原始数据进行校对、 整理。描绘位移-时间曲线图,以及距开挖工作面距离关系图。
(2) 对时态曲线进行回归分析,推算最终位移和掌握位移变化规律。
(3) 在位移-时间曲线中如出现反常现象,表明围岩和支护是不稳定状态,应加强监视,并加强保护,必要时应立即停止开挖并进行施工处理。
6.7质量安全保证措施
6.7.1质量保证措施
6.7.1.1实行内部质量监理制度, 对质量有影响各因素严格控制。
6.7.1.2根据”新奥法”原则施工, 注意观测, 适时支护, 并严格控制炸药单耗和最大一段的起爆药量, 爆破振速按规范要求。
6.7.1.3对原材料的采购保管及加工使用均严格把关, 质量不合格的坚决不使用。
6.7.1.4对保证洞室轮廓线的开挖质量, 一律采用光面爆破技术;
6.7.1.5严格按照设计要求和施工技术规范, 规程进行施工;
6.7.2保证安全措施
6.7.2.1加强安全教育
6.7.2.2加强风、 水、 电、 通车道路布置, 注意各工序的衔接, 以及各工作面间通信联系。
6.7.2.3加强炸药管理, 做好撬挖危石等工作, 消灭事故隐患;
6.7.2.4做好爆破时人员转移工作。
6.7.2.5在开挖与衬砌临近时 根据混凝土龄期确定爆破振速。
6.8洞挖施工进度计划
6.8.1洞挖施工进度计划详见我部已上报的C3标施工总进度计划。
6.9资源配置计划
6.9.1根据施工强度配备施工机械设备见表6-9-1。
6.9.2劳动力配置计划见表6-9-2。
6.9.3材料用量见表6-9-3。

地下洞室开挖设备配备表
表6-9-1
序号
机械名称
型号规格
数量
单位
备注
1
装载机
966F( 2.8m3)
2
台
侧卸
2
液压反铲
CA320C
1
台

现代210L-3
1
台

3
凿岩台车
JTH3RS-150
2
台

4
气腿式手风钻
YT28
40
台

5
向上式手风钻

3
台

6
自卸车
CA3160PK2T1
12
辆

7
推土机
TY220
2
台

8
移动空压机
VHP700
1
台
20m3/min
XHP760
1
台
21m3/min
DVY-12/7
1
台
12m3/min
9
固定空压机

2
套
20m3/min
10
轴流通风机
88-1
2
台
2×55KW
T1-63
1
台
30KW
11
水泵
D80-34×4
4
台

D85-45×4
8
台

12
卷扬机

3
台

劳 动 力 配 置 表
表6-9-2
工种
11月15日～
6月30日
7月1日～
3月31日
钻工
22
34
炮工
6
12
电工
6
13
空压机工
6
13
修理工
5
11
测量工
6
12
装载机工
4
13
司机
12
24
电焊工
2
3
推土机工
3
3
普工
20
50
合计
92
188

材 料 用 量 表
表6-9-3
序号
材料名称
规格
数量
单位
备注
1
炸药
Φ60、 Φ32、 Φ25乳化炸药
155.845
t

2
非电毫秒雷管
1~15段
115
万发

3
导爆索

11.5
万m

4
钢管
Φ75
200
m
供风管
Φ100
450
m
供风管
5
PVC管
Φ80
1300
m
洞内排水用
Φ40
400
m
6
柴油
0#
230
t