EL560灌浆隧洞施工组织设计

EL560.0灌浆隧洞开挖、支护及砼衬砌施工组织设计

1、工程说明 1.1工程概况

本工程为光照水电站灌浆隧洞洞挖及砼衬砌工程，工程内容包括洞身开挖支护和砼衬砌。灌浆隧洞开挖断面尺寸为4.5×4.9m(宽×高), 砼衬砌后的断面尺寸为3.5×4.0m(宽×高)，左岸洞身长度为59m,右岸洞身长度为85m，坡度为3‰。开挖断面型式为城门型。

1.2地形地质条件

坝址区岸坡平直，地形完整，两岸地形较为对称，为典型的“V”型横向河谷，山体雄厚，河谷狭窄，岸坡上缓下陡，坡角约45°。坝区出露三叠系中下统地层，岩性由粉砂岩、泥页岩、石灰岩及其过渡岩类组成，互层状展布，沉积韵律明显。从上游至下游出露地层依次为飞仙关组、永宁镇组及关岭组。坝基跨越地层主要为永宁镇组的T1yn1-1、T1yn1-2、T1yn1-3等中硬岩、坚硬岩。岩体坚硬完整，力学强度较高。岩体风化程度受地层岩性及构造破坏程度的影响，泥页岩风化强烈，次为过渡岩类，灰岩风化不明显。泥页岩两岸弱风化水平深度30~50m，河床铅直风化深度约10m；灰岩两岸弱风化水平深度15~25m，河床铅直风化深度约8m，过渡岩类介于两者之间。坝区地震基本烈度为6度，大坝按7度设防。

坝区岩层总体产状走向近EW，倾S（下游），倾角50°～60°。坝区断层不发育，仅有F1和F2两条逆断层，其中F1规模稍大，并且穿过坝基，其影响范围约20～30m宽。由于受F1断层的影响，两岸沿断层有少量的岩溶管道，其中2号岩溶管道途经右岸坝基下。施工中应注意其对基坑开挖的影响，作好排水措施。

坝基F1断层主要发育于T1yn1厚层灰岩中，断层产状N70°～83°W，SW∠68°～74°，破碎带宽2～5m，断距不明显局部为3～5m，长达2km，为逆断层，陡倾下游，由一系列断续延伸的小型挤压破裂面组成，连续性较差。坝址区两岸沿断层发育溶洞、管道；岩溶发育程度左岸较右岸强。F2断层在F1断层下游约130m处，发育于T1yn1～T1yn3地层中，总体产状EW、倾向S、倾角72°，长度

小于1.5km，为逆断层，断距1～2m。

坝址区构造裂隙普遍发育，而且部分延伸较长，地表特征较明显的是走向近SN向、中等倾角的横张裂隙，以及倾左、右岸偏上游的缓倾角裂隙。

坝区地下水靠大气降水分散式补给或洼地落水洞集中式补给，两岸透水岩组地下水位均高于或接近同期河水位，地下水以岩管道水、岩溶泉等形式排向北盘江。水力坡降具有分带性，隔水层较陡且起伏不大，坡降一般为19%~61%，灰岩在距河边100m范围外坡降陡，起伏大，坡降一般为60%~70%，距河边100m范围以内坡降缓，为19%~20%，在泉水或管道处为2%~7.5%。地下水位变幅一般为10~30m。

1.3主要工程量汇总

主要工程量详见图表：主要工程量汇总表（表1）。

表1 主要工程量汇总表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 项 目 两岸EL560.0灌浆隧洞石方洞挖 两岸EL560.0灌浆隧洞C20喷混凝土 φ22 L=2.5m锚杆 φ25 L=3.5m锚杆(抗抬锚杆) 两岸EL560.0灌浆隧洞C20混凝土衬砌 钢筋制安 651型PVC塑料止水带 止水铜片 (厚1.2mm) 单位 m3 m3 根 根 m3 T m m 数量 3072.92 187.63 300 524 3463 173.83 925 38 备注 2、施工进度计划及保证措施 2.1施工进度计划

根据施工总进度计划按排及施工合同要求

(1)左右岸EL560.0灌浆隧洞开挖：2005.11.1～2005.11.19； (2)左右岸EL560.0灌浆隧洞锚、喷支护：2005.11.14～2005.11.27； (3)左右岸EL560.0灌浆隧洞C20混凝土衬砌：2005.11.25～2006.3.31；

2.2施工进度保证措施

(1)充分做好施工初期的准备工作,确保按时开工。

(2)施工过程中,严把质量安全关,确保工程质量要求,杜绝工程返工。 (3)对不同的施工工序,严格按照施工措施施工。 (4)加强职工思想教育,建立激励机制。

3、灌浆隧洞开挖 3.1施工布置 3.1.1施工道路布置

左右岸EL560.0灌浆隧洞开挖时利用下基坑道路。

3.1.2风、水、电供给及管线布置

在左右岸洞口处各设置一套风、水、电系统，单独布设风、水、电的管路和线路。

(1)风

左右岸EL560.0灌浆隧洞开挖，各配4～6把YT27型气腿式手风钻，供风由布置在各洞口的1台4L-20/8型电动移动式空压机承担。

风管采用φ100mm钢管和φ40mm胶皮软管接至开挖掌子面，供开挖和喷锚用风。风管每节6m，法兰连接，随着洞挖的进行延长供风管。

(2)水

施工用水由附近的水池供给，主要有钻机钻孔用水、除尘洒水、工作面及开挖后围岩面冲洗、初期支护用水等。

供水管路采用φ100mm铁管，每节6m法兰连接，每30m安装一个三通活口。 (3)电

供电系统根据各工作面开挖机械设备用电情况，由系统统一考虑布置引接。 灌浆洞施工用电主要有：空压机、轴流式通风机、混凝土喷射机、搅拌机以及洞内施工照明等设施。

施工用电从附近的变压器上引接，在变压器高压引下线前端，应装有阀式避雷器，且避雷器接地引下线应选择多股钢芯绞线，截面积不小于35mm2，接地电阻

小于20姆。

3.1.3洞内管线布置

洞内管线有动力电源线、照明电源线、压力风管、供水管、排水沟和通风管，具体详见洞内管线布置图

3.1.4通风、散烟、除尘

通风是控制施工工期的重要环节，在各洞口配置一套通风系统。

3.1.4.1通风布置

(1)通风形式：采用压入式通风机通风。 (2)通风机配置：

压入风：在各洞口配置一台90-1型37+30kw对旋轴流式通风机。 (3)通风管：左右岸管径均为800mm。

3.1.4.2爆碴除尘

爆破后爆碴除尘采用人工洒水法。

3.1.5施工排水

洞内的施工排水主要是施工用水、岩体裂隙渗水和断裂构造形成地下水或漏水等。

左右岸灌浆隧洞坡度为i=3‰，洞内排水时沿着洞的一侧挖条排水沟直接排至洞外。

3.1.6开挖弃碴

开挖石碴由装载机装车，自卸车运至洞外卸入基坑。

3.2洞身段开挖

左岸灌浆隧洞只剩59m，右岸灌浆隧洞只剩85m及坝右0+197.0设备洞（避车道），断面型式为城门型，开挖尺寸为4.5×4.9(宽×高)，开挖设计断面为20.63m2。根据洞身围岩情况，开挖施工采用全断面掘进、光面爆破、周边光面或预裂爆破一次成型的开挖方式进行开挖施工。一期支护施工随开挖及时跟进，支护形式根据地质情况按照设计要求选择。

3.2.1火工品选择

正确选择炸药药卷直径直接关系到施工进度和爆破效果，必须认真选用合理的药卷直径。根据本工程的成孔直径与充填系数，拟选用炸药药卷的规格为直径φ32mm，单节重量150g。光面爆破药卷直径选用φ20药卷，若孔内有水采用乳化炸药，无水采用硝胺炸药。光面爆破的导爆材料采用导爆索，起爆材料采用非电毫秒微差塑料导爆管，火雷管起爆。

3.2.2钻爆和出碴设备选择

钻孔采用简易钻架台车， YT-28气腿式手风钻水平钻孔, 孔径42mm。出碴设备选用ZL-50侧卸式装载机铲装，5t自卸车运碴。

3.2.3洞身钻爆设计

(1)循环进尺计划

在安排进度时按Ⅱ～Ⅲ类围岩考虑，根据作业人员的工作强度，即按每班完成一个循环进行滚动施工，施工计划循环进尺为2.3～2.5m。

(2)掏槽方式

根据隧洞的围岩特性，选择平行直孔掏槽方式。针对Ⅱ～Ⅲ类岩体，采用双空孔菱形掏槽。掏槽眼孔深比辅助眼孔深0.2m。

(3)掏槽眼和辅助眼钻爆设计

单孔装药按下列公式计算：Q=η×L×r

其中：η——炮眼装药系数与岩石坚硬程度有关，根据工程的岩性，取0.8； L——炮眼深度，m；

r——炸药每米长度的重量，由所使用的炸药种类确定，kg/m。

按上式计算出的装药量。对于掏槽眼应增加10%的装药量，所有掏槽眼和辅助眼均连续装药。

辅助眼的钻爆参数见表2。

表2 洞身各类围岩辅助眼钻爆参数汇总表

围岩 种类 Ⅱ～Ⅲ类 断面积 2(m) 20.63 辅助眼 孔数 (个) 45 孔深 (m) 2.5 孔径 (mm) 48 孔排距 (m) 0.6～0.8 单耗药量 3(kg/m) 2.08 单孔 药量 (kg) 1.5 堵塞长度 (cm) 40～50 起爆网络 (非电) 并串联

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