第6章地下洞室開挖及支護施工方法說明

第6章地下洞室開挖及支護施工方法說明本標段地下洞室開挖包括引水隧洞（樁號引0+0.000～引4+0.000m）80cm,襯砌混凝土等級為C20；1#、2#施工支洞洞長分別為281.5m灌漿隧洞位于壩址左岸,長度為36.04m,設(shè)計開挖洞徑為3.8×4.3m，0+0.00～引4+0.00)及帷幕表6-1～3。表6-1引水隧洞開挖及支護工程量表序號工程項目單位工程量備注1石方洞挖m3203614III類圍巖石方洞挖m3洞長52.2延m1.2m3199262洞長3917.1延m1.3m31827洞長30.7延m2支護2.1注漿錨桿根41φ25、L=3m2.2注漿錨桿根251φ25、L=6m2.3注漿錨桿根7808φ25、L=4.5m2.4噴射混凝土M375642.5掛網(wǎng)鋼筋t88φ6@20cm×20cm2.6鋼格柵t11402.7鋼材t933調(diào)頭洞洞挖3.1m31008表6-21#、2#施工支洞開挖及支護工程量表序號工程項目單位工程量備注1石方洞挖m314215洞長281.5延mm3洞長259.17延m1.2m31097洞長22.33延m2支護2.1錨桿根594φ20、L=3m2.2噴射混凝土M35612.3鋼筋t1392.4鋼材t253調(diào)頭洞洞挖3.1m3361石方洞挖m314770洞長317.9延m1.1m312750洞長176.78延m1.2m32020洞長41.12延m2支護2.1錨桿根617φ20、L=3m2.2噴射混凝土M35832.3鋼筋t1452.4鋼材t253調(diào)頭洞洞挖3.1m336表6-3灌漿隧洞開挖及支護工程量表序號工程項目單位工程量備注1m3558噴C20砼（厚度10cm）m31.2掛網(wǎng)鋼筋(φ6@20cm×20cm）t1.11.3根36北向展布，由于斷裂的逐級逆推，使地形向西逐漸升高。工程區(qū)巖石軟硬區(qū)內(nèi)出露地層主要為寒武系、奧陶系、二疊系、三疊系、侏羅系、白惡系等地層。寒武系與奧陶系僅于測區(qū)西南角見有出露，二疊系主要分布東側(cè)，形成工程區(qū)河段右岸地表分水嶺。第四系松散堆積物廣布于河谷兩岸及河床部位。量占37.5%。2#路。右下游施工便道岔口EL706m、右岸壩頂EL790m接線至2#施工支洞口EL674m，全長約1.6km。出渣通過右岸2#施工道路經(jīng)郭家圷大橋運往棄渣場，運距約為5.1km；引平整，按設(shè)計要求進行渣場防護，并設(shè)置排水溝排水，以避雨水匯集沖刷。說明及附圖》。⑴施工供風20m3/min電動空壓機，用DN150mm鋼管直接向工作面供風。⑵施工供水變壓器。等供電。6.5.2通風洞內(nèi)通風主要考慮施工人員用風及爆破后的通風排煙除塵等用風。按6.5.3排水6.5.4混凝土拌和將洞口場地平整后，留出格柵鋼架加工所需鋼筋、水泥、模板等材料的寬闊位置布設(shè)，采用棚房結(jié)構(gòu)。洞口分別設(shè)值班房一間。4.00通風管排水溝40*40cm4.00通風管排水溝40*40cm預(yù)留巖渣供水管路預(yù)留巖渣供水管路0.900.90動力線路供氣管路動力線路40*40cm\ 排水溝40*40cm\.圖6-1泄洪洞洞內(nèi)管線布置示意圖 施工準備測量放點巖體判釋超前勘探超前支護超前勘探超前支護 測量放孔上循上循環(huán)下下循環(huán) 裝藥布線人員設(shè)備排氣、出渣掌子面處理隨機錨桿噴護C20砼格柵鋼架支撐、掛網(wǎng)噴護圖6-2地下洞室施工工藝流程圖為了順利進洞、確保洞口安全及方便洞口支護施工，洞臉石方明挖及邊坡支護結(jié)束后，根據(jù)現(xiàn)情況進行洞口鎖定，洞口鎖擬參數(shù)為：在洞口輪廊外0.5m~1.5m處，封兩排Ф25、單長L=4.5m、梅花型布置@=30cm的M20砂漿錨桿，采用手風鉆鉆孔，吹孔后用注漿器注漿，人工安裝錨桿。達到強度后，采用弱爆破，短臺階光爆開挖。根據(jù)地質(zhì)情況，并類比工程實例，最終確定的洞身段不同圍巖類別開挖及支護施工方法實施方法如下：#、2#施工支洞Ⅳ、Ⅴ類圍巖采用短臺階法開挖，臺階上部高5.0m，下臺階高2.0m,臺階長3.0m。采用手風鉆造孔，臺階上部石方棄渣用PW120(斗容0.5m3)反鏟扒除，裝5t自卸車；1#、2#施工支洞Ⅳ、Ⅴ類圍巖開挖施工方法見圖6.5.3-1。洞內(nèi)混凝土噴護采用TK961濕式噴射機。根據(jù)各類圍巖循環(huán)進尺及工序循環(huán)時間計算,Ⅴ類圍巖月進尺70m,Ⅳ類圍巖月進尺110m。具體參見投附-SP-C1-06-01《施工支洞開挖及支護施工方法》PC120-6反鏟5t自卸車挖前做好超前地質(zhì)勘探和施工地質(zhì)預(yù)報工作。A施工程序超前勘探→開挖→噴護→型鋼鋼架→錨桿→噴護B超前勘探向除遇復(fù)雜地質(zhì)情況外，鉆孔應(yīng)平行洞軸線。#施工支洞上臺階采用簡易組合鉆架配合手風鉆造孔,下臺階直接用手風鉆造孔，Ⅴ類圍巖局部用人工或風鎬開挖，上臺階采用楔形掏槽,上下臺階周邊輪廓線采用光面爆破控制，非電毫秒塑料導爆管起爆網(wǎng)絡(luò)。炸藥采用2#巖石硝胺炸藥。為降低和減少對圍巖擾動破壞,上下臺階同時聯(lián)網(wǎng)同時起爆。起孔孔藥總藥分孔徑數(shù)量W孔距藥徑爆單耗孔類深量量段mm個cmcmmm段kg/m3cmkgkg別上臺階掏槽孔180424260160321.04154.051.1崩落孔15042357090320.835底孔15042770100320.937周邊孔15042345040200.425下臺階主爆孔15042870100321.2528.911.1底孔150421070100321.57周邊孔15042105040200.427注：斷面52.63m2，布孔108個，循環(huán)進尺1.5m，爆破方量73.68m3。緊跟工作面，每茬炮后上下臺階分別支護，上臺階對邊頂拱立即噴一層厚進行混凝土噴護。噴護時，對于有滲水的部位，采用水玻璃、干噴和設(shè)導δ=8mm連接板/30×2020#型鋼Ⅱ型鋼架/20#型鋼δ=8mm連接板30×20 引排等辦法處理。小時2468101214161820測量、準備1鉆孔4裝藥2撤退0.5爆破、排煙0.53支護3地質(zhì)素描1注:15h一個循環(huán),進尺1.5m,日進尺2.3m,月進尺70m；進尺2.0m，開挖時,及時做好超前地質(zhì)勘探和施工地質(zhì)預(yù)報工作。A施工程序超前勘探→開挖→噴護→格柵鋼架→錨桿→噴護B超前勘探見“6.5.3⑴①B超前勘探”。施工時做好爆破試驗，并且不斷優(yōu)化調(diào)整爆破參數(shù)。分段孔類孔深cm孔徑mm數(shù)量個Wcm孔距cm藥徑mm孔藥量kg起爆段別總藥量kg單耗kg/m3上臺階掏槽孔23042460160322.0191.261.3崩落孔20042357090321.615底孔20042770100321.87周邊孔20042345040200.565下臺階主爆孔20042870100321.9545.551.1底孔200421070100322.47周邊孔20042105040200.567注：斷面52.63m2，布孔108個，循環(huán)進尺2.0m，爆破方量105.26m3。 pA型鋼架/\/30×20pA型鋼架/\A型鋼架A型鋼架4|5鋼筋4|5鋼筋 鎖腳錨桿 鎖腳錨桿30×20 B型鋼架 B型鋼架 墊腳板 /鎖腳錨桿小時2468101214161820測量、準備1鉆孔4裝藥2撤退0.5爆破、排煙0.52支護2地質(zhì)素描1注:13h一個循環(huán),進尺2.0m,日進尺3.7m,月進尺110m；用PW100液壓反鏟扒除；Ⅲ類圍巖采用全斷面開挖。出碴采用PW120(斗容具體參見投附-SP-C1-06-02~03《引水隧洞洞挖及支護施工方法》用格柵鋼架+錨噴網(wǎng)的安全臨時支護措施。A.施工程序超前勘探→開挖→噴護→型鋼鋼架→錨桿掛網(wǎng)→噴護B.超前勘探在Ⅴ類圍巖中開挖施工前進行超前勘探，了解尚未開挖巖體地質(zhì)情況，根據(jù)地質(zhì)變化情況，及時調(diào)整支護方案?？碧娇子肵Y-2PC鉆造孔,孔深20m,勘探孔孔向除特殊情況外，應(yīng)平行洞軸線。C.鉆爆開挖引水隧洞Ⅴ類圍巖用6臺YT28手風鉆分上下臺階鉆孔,局部用人工或風鎬開挖。周邊光面爆破，上臺階中間采用楔形掏槽，非電毫秒塑料導爆管起爆網(wǎng)絡(luò),選用2#巖石硝胺炸藥。為降低和減少對圍巖擾動破壞,上下臺階同時聯(lián)網(wǎng)同時起爆。破炮孔布置及掏槽孔結(jié)構(gòu)見圖6-8,爆破孔網(wǎng)參數(shù)見表6-8。注:圖中孔旁數(shù)字為起爆段數(shù),圖6-8引水隧洞Ⅴ類圍巖爆破布孔圖分段孔類孔深cm孔徑mm數(shù)量個Wcm孔距cm藥徑mm孔藥量kg起爆段別總藥量kg單耗kg/m3上臺階掏槽孔18042450160321.58154.731.1崩落孔15042507090320.725底孔15042870100320.817周邊孔15042415040200.425下臺階主爆孔150422070100320.69531.351.1周邊孔15042265040200.427注：斷面58.74m2，布孔149個，循環(huán)進尺1.5m，爆破方量73.43m3。小時2468101214161820測量、準備1鉆孔4裝藥2撤退0.5爆破、排煙0.55支護4地質(zhì)素描1注:18h一個循環(huán),進尺1.5m,日進尺2.0m,月進尺60m；⑤.支護Ⅴ類圍巖開挖支護采取系統(tǒng)錨桿掛網(wǎng)噴混凝土和格柵鋼架支護。要求支護緊跟工作面，每茬炮后上下臺階分別支護，上臺階對邊頂拱立即噴一層厚度5cm混凝土,盡快封閉圍巖，然后安裝格柵鋼架。格柵鋼架用型鋼制作，型鋼拱架間距80cm。型鋼拱架采用20#工字鋼制作，其分節(jié)長度、連接方式和固定錨筋參見示意圖6-10。 865圖6-9引水隧洞Ⅴ類圍巖格柵鋼架結(jié)構(gòu)圖施工程序為：施工準備→受噴面清、撬→噴第一層混凝土→格柵鋼架、系統(tǒng)錨桿和鋼筋網(wǎng)安設(shè)→噴第二層混凝土→檢查驗收→養(yǎng)護。其工藝流程見圖6-11。細骨 粗骨受噴面受噴面外加水外加水空壓機圖6-10噴混凝土工藝流程圖噴射作業(yè)前，清理表面浮石、松動巖塊，用高壓風吹掃巖面。采用JDY-350型拌和機拌制混合料，5t自卸汽車將拌制好的濕料運至洞內(nèi)工作面，在受噴面預(yù)設(shè)標志釬，控制噴混凝土厚度。人工為TK961濕噴機上料，利用簡易鉆架平臺進行或直接噴射施工，噴射混凝土應(yīng)自下而上螺旋式進行，避免回彈料污染受噴面。分層噴射時后一層應(yīng)在前層終凝后1h內(nèi)進行，否則應(yīng)清洗噴射面。噴射作業(yè)應(yīng)緊跟開挖工作面，混凝土終凝至下一次循環(huán)放炮時間不應(yīng)少于3h。噴射混凝土終凝2小時后即開始噴水養(yǎng)護，并且不少于14d。引水隧洞Ⅴ類圍巖支護見圖6-12。圖6-11引水隧洞Ⅴ類圍巖支護圖引水隧洞類圍巖洞段地質(zhì)條件與類圍巖相近，故洞挖本著“弱爆破短進尺、強支護、勤觀察”和跟進支護的原則施工。采用手風鉆鉆爆開挖循環(huán)進尺2.0m，開挖時，及時做好地質(zhì)勘探和施工地質(zhì)預(yù)報工作。A.施工程序超前勘探→開挖→噴護→格柵鋼架→錨桿掛網(wǎng)→噴護B.超前勘探體見“6.5.3⑴①B超前勘探”。C.鉆爆開挖參數(shù)見表6-10。分段孔類孔深cm孔徑mm數(shù)量個Wcm孔距cm藥徑mm孔藥量kg起爆段別總藥量kg單耗kg/m3上臺階掏槽孔23042470142321.87191.521.3崩落孔200423475100320.885底孔20042775110321.687周邊孔20042355545200.565下臺階主爆孔200421475110322.2543.681.3周邊孔20042225545200.567注：斷面53.43m2，布孔116個，循環(huán)進尺2.0m，爆破方量106.86m3。小時2468101214161820測量、準備1鉆孔4裝藥2撤退0.5爆破、排煙0.52支護2地質(zhì)素描1注:13h一個循環(huán),進尺2.0m,日進尺3.7m,月進尺110mD.支護Ⅳ類圍巖開挖支護采取系統(tǒng)錨桿掛網(wǎng)噴混凝土和格柵鋼架支護。要求支護緊跟工作面，每茬炮后上下臺階分別支護，上臺階對邊頂拱立即噴一層厚度3~5cm混凝土,盡快封閉圍巖，然后安裝格柵鋼架。為便于格柵鋼架安裝,每榀分A、B四個單元,格柵鋼架在加工廠加工后運至現(xiàn)場后人工安裝。首先安裝加固臺階上部兩個A單元格柵鋼架；下部臺階只是用兩個B單元對上臺階格柵鋼架（B）進行延長加固。格柵鋼架支在墊板上，上下臺階兩邊分別兩邊用φ25，L=3.0m的鎖腳錨桿固定。單元間用8mm厚A3鋼板加工而成,φ22螺栓連接。格柵鋼架之間用φ20鋼筋焊接。上部周邊用鐵件與巖體楔緊，保證鋼架持力。安裝后進行系統(tǒng)錨桿和鋼筋網(wǎng)安設(shè)，系統(tǒng)錨桿為砂漿錨桿，格柵鋼架安裝完畢進行系統(tǒng)錨桿和鋼筋網(wǎng)在頂拱270°范圍內(nèi)安設(shè)。系統(tǒng)錨桿為砂漿錨桿，長為4.5m，直徑φ25，排距1.5m。采用手風鉆造孔,專用注漿器灌注砂漿；鋼筋采用φ6@15×15cm。鋼筋網(wǎng)焊接在錨桿上固定。最后噴護混凝土厚度達10cm?；炷敛捎贸Ｒ?guī)濕式噴法分層噴護施工。535290?785535290?785825圖6-13引水隧洞Ⅳ類圍巖格柵鋼架結(jié)構(gòu)圖由車載架子配合6臺YT28手風鉆鉆孔爆破,用PW120(斗容0.5m3)裝5t自①施工程序孔孔深孔徑數(shù)量W孔距藥徑孔藥量起爆總藥單耗類cmmm個cmcmmmkg段別量kgkg/m3掏槽孔28042480120324.41217.81.5周邊孔25042496050200.73崩落孔250424690120323.65～7注：斷面48.4m2，布孔99個，循環(huán)進尺2.5m，爆破方量121.25m3。小時20測量、準備 1鉆孔4裝藥2撤退0.5爆破、排煙0.53支護2地質(zhì)素描注:14h一個循環(huán),進尺2.5m,日進尺4.3m,月進尺130m。6.8.1洞挖及支護施工工藝流程6.8.2施工方法6.8.2.1施工布置灌漿隧洞風、水、電系統(tǒng)可利用布置在大壩開挖和混凝土澆筑所使用6.8.2.2開挖方法φ20，L=3.0m@3*3m梅花形布置?；靥罟酀{密實。隧洞監(jiān)控量測是“新奧法”隧洞施工的重要組成部分，它不僅能指導施工，預(yù)報險情，確保施工安全，而且通過現(xiàn)場監(jiān)測獲得圍巖的動態(tài)信息，為支護設(shè)計提供依據(jù)。（2）了解支護結(jié)構(gòu)效果，及時采取措施，安全施工；（3）修正設(shè)計參數(shù)，保證隧洞既穩(wěn)定又安全。則上在同一斷面上進行。量測斷面的間距與隧洞長度、圍巖條件、開挖方法等多種因素有關(guān)，實際量測時，按技術(shù)規(guī)范及監(jiān)理工程師要求進行。量