導(dǎo)流洞優(yōu)化施工方案(顧永偉)

1、 導(dǎo)流洞優(yōu)化施工方案導(dǎo)流洞優(yōu)化施工方案 陳雪湘陳雪湘 顧永偉顧永偉 倪洪濤倪洪濤 1、概述、概述 導(dǎo)流洞布置在馬相迪河右岸，用于大壩主體結(jié)構(gòu)施工期間的導(dǎo)流，洞身長 度 300m，進(jìn)口底部高程為 EL888.3m，出口高程為 EL881.5m，開挖坡比 i=0.0269，開挖標(biāo)準(zhǔn)斷面尺寸為寬高=6.0m7.0m；進(jìn)出口段各 40m 范圍為 類圍巖，進(jìn)行全斷面砼襯砌，砼標(biāo)號為 C25 鋼筋砼，襯砌厚度進(jìn)口段 70cm， 出口段 50cm。 根據(jù) 2013 年 5 月 6 日由業(yè)主、監(jiān)理、承包單位在 Bashishaha 鎮(zhèn)討論達(dá)成的一致意見：為確保導(dǎo)流洞汛期安全、順利施工，從馬相迪河臨時 橋右岸橋

2、臺處直接設(shè)置施工支洞，由支洞進(jìn)入主洞施工，取消進(jìn)水口閘室結(jié)構(gòu)， 枯水期開挖貫通預(yù)留巖塞段、最后采取洞口截流技術(shù)。根據(jù)上述意見，擬定施 工支洞為 4m4m 城門洞型，支洞長度 135.6m，與主洞相交于導(dǎo)流洞樁號 52.5m 處，支洞前 41m 為平段，之后坡度 i=0.1163。 2、施工用風(fēng)、水、電布置、施工用風(fēng)、水、電布置 2.1、施工用風(fēng)、施工用風(fēng) 開挖支護(hù)施工用風(fēng)主要為洞身開挖支護(hù)的鉆機(jī)、噴錨等設(shè)備用風(fēng)，在施工 支洞進(jìn)口處放置一臺 27m3/min 油動空壓機(jī)進(jìn)行工作面供風(fēng)，支洞進(jìn)入主洞以 后在交叉口處主供風(fēng)管上安裝岔管分上下游向兩個工作面供風(fēng)，岔管處安裝閥 門進(jìn)行控制。主供風(fēng)管選用

3、108 的鋼管，風(fēng)管沿隧洞的左側(cè)壁下部敷設(shè)，在 距掌子面 50m 左右時使用高壓軟管連接，端頭設(shè)小型風(fēng)包，風(fēng)包上設(shè)多個風(fēng)叉， 再經(jīng)軟膠管連接至掌子面各用風(fēng)設(shè)備。 在支洞口布置兩臺 55kw 軸流式通風(fēng)機(jī)， 用于洞內(nèi)通風(fēng)排煙。 2.2、施工用水、施工用水 導(dǎo)流洞施工用水主要為開挖鉆孔用水和錨噴支護(hù)施工用水兩部分，用水量較小。 擬在支洞口外上方安置一個 2m3 水箱，沿隧洞左側(cè)洞壁底部敷設(shè) 50 供水 鋼管，通過自流將水引至工作面附近并設(shè)置小型水包，再由軟膠管接至各個用水工作 面，鋼管之間采用相匹配的法蘭連接，而軟膠管間則采用相匹配的鋼管插接。 2.3、施工期洞內(nèi)排水、施工期洞內(nèi)排水 洞內(nèi)排水將根

4、據(jù)隧洞內(nèi)巖石的滲水量確定排水水泵型號、排水管的直徑。主排水管初 步選擇為 159mm 鋼管，布置于隧洞斷面左下角，排水管采用法蘭連接隨掌子面向前延伸， 水泵型號根據(jù)洞內(nèi)水量情況進(jìn)行配置。洞內(nèi)每進(jìn)尺 100150m 設(shè)置集水坑，利用潛水泵抽 排到洞外。 2.4、施工用電、施工用電 通過通風(fēng)機(jī)、施工照明、水泵等用電負(fù)荷計算，在支洞出口配置一臺 200KW 的柴油發(fā) 電機(jī)供電。 照明線路采用 50mm2 的低壓絕緣導(dǎo)線，沿洞壁邊墻上部布置。洞內(nèi)非作業(yè)地段采用 220V 白熾燈照明，每隔 1015m 設(shè)置一盞。距離開挖工作面 30m 以內(nèi)，改為 36V 安全低壓 照明燈泡。為防止施工中突然停電，施工人

5、員配置 1224V 手提作業(yè)燈作為應(yīng)急照明。 2.5、施工道路、施工道路布置布置 洞外施工道路由已經(jīng)形成的廠壩路毛路向前延伸修筑臨時道路至支洞口處，臨時道路 跨過納雅迪河和馬相迪河處已安裝兩座鋼橋。 洞外臨時道路路面使用支洞開挖后石渣攤鋪、碾壓，路面厚度不少于 20cm 厚。 洞內(nèi)施工道路采用石渣找平形成路面，兩側(cè)清理、疏通形成排水溝。洞外臨時道路施 工見下圖。 3、主要施工方案及方法、主要施工方案及方法 施工支洞與主洞相交后，單頭掘進(jìn)向下游開挖完成 50m 之后，分上下游兩個工作面進(jìn) 行導(dǎo)流洞開挖，上游進(jìn)口段開挖至洞口 2030m 時停止開挖，做為預(yù)留做為巖塞段，預(yù)留 段長度根據(jù)洞內(nèi)實際滲水

6、情況而定；預(yù)留段掌子面如果滲水較多，噴護(hù) 5cm 厚的 C25 防水 混凝土進(jìn)行封閉；預(yù)留巖塞段 2013 年枯水期開挖貫通。 3.1 洞臉支護(hù)洞臉支護(hù) 支洞洞臉覆蓋層薄，清理之后根據(jù)巖石情況進(jìn)行支護(hù)，初護(hù)支護(hù)措施為系統(tǒng)錨桿+隨機(jī) 錨桿，根據(jù)需要選擇是否掛網(wǎng)噴砼。 系統(tǒng)錨桿規(guī)格為 25 鋼筋，L=4m，間距 2*2m，具體范圍由現(xiàn)場確定。根據(jù)巖石情況 有針對性的增加隨機(jī)錨桿。 根據(jù)揭露的地質(zhì)條件，如需掛網(wǎng)噴砼，選擇規(guī)格為鉛絲網(wǎng)，噴 C20 混凝土 8cm。 3.2 錨桿鎖口錨桿鎖口 距離開挖輪廓線外 50cm、頂拱與側(cè)墻（拱肩以下 1.5m 范圍）布置兩排鎖口錨桿，間 排距 40cm*40cm

7、，梅花形交錯布置，鎖口錨桿為 25 鋼筋，L=4m，錨桿外露端頭使用 25 鋼筋連接。 3.3 進(jìn)口洞段支護(hù)進(jìn)口洞段支護(hù) 根據(jù)洞臉部位巖石條件判斷，進(jìn)洞段巖石整體性較好，不需要進(jìn)行鋼拱架支護(hù)，為預(yù) 防上部滾石傷人在洞口架設(shè) 23 榀明拱，以保證施工安全。 鋼拱架規(guī)格使用 I15 工字鋼，每榀間距 1m 左右，3m 長 221.5m 錨桿入巖固定，水 平方向使用 20 鋼筋連接（間距 1m，與鋼拱架接觸滿焊），外側(cè)掛鉛絲網(wǎng)，噴 C20 混凝 土，噴混凝土面與鋼拱架內(nèi)側(cè)平齊。 最外 1 榀鋼拱架頂焊接 10#槽鋼+16 鋼筋網(wǎng)片防護(hù)網(wǎng)，具體參數(shù)見附圖。 3.4 洞內(nèi)開挖支護(hù)洞內(nèi)開挖支護(hù) 每茬炮爆破

8、后，技術(shù)人員對巖石情況進(jìn)行分析，選擇可行支護(hù)方案，支護(hù)方式初擬如 下幾種： （1）對頂拱圍巖較差部位進(jìn)行超前錨桿支護(hù)，錨桿規(guī)格為 25 鋼筋，長度為兩茬炮 進(jìn)尺+1m（暫定為 5m），超前錨桿間距和范圍由技術(shù)人員現(xiàn)場確定。 （2）根據(jù)圍巖情況針對性的進(jìn)行隨機(jī)錨桿、素噴砼、掛網(wǎng)錨噴支護(hù)，參數(shù)暫定隨機(jī)錨 桿規(guī)格為 25，長度 3m；素噴砼標(biāo)號 C20，厚度 3cm；掛網(wǎng)噴砼標(biāo)號為 C20，厚度 8cm，掛 鉛絲網(wǎng)。 （3）拱每次的支護(hù)方式、參數(shù)由技術(shù)人員現(xiàn)場確定，未經(jīng)技術(shù)人員允許和未按技術(shù)要 求進(jìn)行的支護(hù)工作，項目部將不予計量。 （4）VI、V 類不良地質(zhì)洞段進(jìn)行鋼支撐拱架支護(hù)，拱架使用 I16

9、工字鋼，間距 1m 左 右，其它參數(shù)參照洞臉明拱安裝拱架。 導(dǎo)流導(dǎo)流洞爆破施工工藝流程圖洞爆破施工工藝流程圖 YES NO YES 施工準(zhǔn)備 測量放樣 布 孔 鉆孔（清孔） 裝藥聯(lián)網(wǎng) 隨機(jī)、永久支護(hù)出 渣 盲炮處理危石處理安全檢查 通風(fēng)除塵 安全警戒 驗 孔 網(wǎng)絡(luò)檢查 警戒解除 技術(shù)交底 超前支護(hù) 起爆爆破 進(jìn)入下一循環(huán) 3.5、 洞內(nèi)滲水處理洞內(nèi)滲水處理 支洞與主洞相交后根據(jù)滲水量決定開挖順序，如果滲水量不大，抽排設(shè)備滿足使用需 要，在下游面開挖完成 50m 后，進(jìn)行上下游兩個工作面同時開挖。當(dāng)上游工作面滲水變大 時，及時停止開挖，滲水通過在支洞與主洞交叉口處設(shè)置擋水坎、開挖集水坑抽排至洞外

10、； 如果滲水較多、抽排強度太大，對掌子面及洞室周邊進(jìn)行灌漿封閉截水，水泥漿中摻入 5%8%水玻璃，按 0. 5 2MPa 壓力由小變大進(jìn)行進(jìn)行灌漿。 如果支洞進(jìn)入主洞時滲水較大，首先對交叉處上游洞段進(jìn)行固結(jié)灌漿、封閉截水， 之后向下游單頭掘進(jìn)開挖，下游貫通之后進(jìn)行上游洞段開挖，滲水通過下游出口排出 洞外。 開挖過程中遇滲水量太大，預(yù)先配置的 159 排水鋼管不能滿足要求時，另外加設(shè) 排水鋼管和相應(yīng)的水泵抽水，在開始導(dǎo)流洞施工前儲備充足的 159 排水鋼管和水泵備用。 3.6、 導(dǎo)流洞進(jìn)出口邊坡開挖及支護(hù)導(dǎo)流洞進(jìn)出口邊坡開挖及支護(hù) 按照現(xiàn)有圖紙設(shè)計顯示，洞頂上方邊坡開挖為 1：0.3 坡面，根據(jù)

11、現(xiàn)場地形觀察，與設(shè) 計圖紙顯示存在一定的差異，導(dǎo)流洞進(jìn)出口洞口均為陡峭的巖壁，洞口兩側(cè)開挖邊坡的難 度大，且開口線高，我部按 2013 年 5 月 6 日會議精神，結(jié)合目前利用施工支洞進(jìn)行主洞開 挖的計劃安排，導(dǎo)流洞進(jìn)出口從洞內(nèi)開挖貫通，貫通前沿現(xiàn)在的巖壁坡面從洞口布置超前 錨桿進(jìn)行洞口的鎖固，貫通后洞口邊坡根據(jù)洞臉穩(wěn)定情況初擬按 1:0.3 的坡面進(jìn)行適當(dāng)修 整開挖（根據(jù)目前的邊坡揭露巖體整體性較好，初步考慮邊坡不進(jìn)行明挖爆破），洞室開 挖貫通后安排人員上至坡頂，對洞上方松動巖石撬挖清理。 現(xiàn)有設(shè)計圖紙未顯示洞口邊坡 支護(hù)設(shè)計，后續(xù)設(shè)計有要求時按照設(shè)計要求執(zhí)行。如設(shè)計無要求，對洞口上方邊坡危

12、石、 松動石塊進(jìn)行人工清理，對洞口上方邊坡高度 10m、寬度 15m 范圍進(jìn)行系統(tǒng)錨桿+隨機(jī)錨桿 支護(hù)，錨桿規(guī)格為 25，長度 3m，系統(tǒng)錨桿間距 3*3m。 3.7 支洞與主洞相交處開挖與支護(hù)支洞與主洞相交處開挖與支護(hù) 支洞高度 4m，主洞高度 7m，距相交分界線 10m 處支洞開始對頂拱擴(kuò)挖，與主洞拱肩線 相接。支洞進(jìn)入主洞處先進(jìn)行拱肩線開挖（寬度與支洞寬度同），之后向下游逐漸擴(kuò)挖頂 拱，10 范圍內(nèi)擴(kuò)挖完成，再往回進(jìn)行相交處頂拱二次爆破。主洞后開挖方式見下圖： 3.8、 混凝土施工混凝土施工 導(dǎo)流洞砼包括進(jìn)出口段全斷面襯砌砼、底板素砼、封堵段砼。進(jìn)口段砼澆筑利用支洞 道路；出口段和封堵段

13、砼（主洞）澆筑使用砼泵，砼泵布置在導(dǎo)流洞出口對岸，砼泵管跨 河接到澆筑倉號，泵送澆筑。 3.8.13.8.1、 全斷面襯砌砼全斷面襯砌砼 導(dǎo)流洞進(jìn)出口 C1 型斷面（C25、50cm）和 C2 型斷面（C25、70cm）進(jìn)行全洞段混凝土 襯砌施工，澆筑時考慮采取“先底板、后邊墻頂拱的分期澆筑”澆筑方式。 1）襯砌砼施 工，使用48mm、3.5mm 的鋼管搭設(shè)模板支撐架，預(yù)留 4m3m 通道作為施工交通道路； 鋼管間排距為 60cm80cm，步距 1.0m，間隔兩根立桿布置剪刀撐，頂部設(shè)置頂托絲桿。 2）采用 3015 型和 6015 型鋼?，F(xiàn)場組裝，保證澆筑圓弧順接美觀，兩側(cè)邊墻預(yù)留 0.3*

14、0.3m 砼振搗孔。 3）3m3 砼罐車運輸，HB60 砼泵進(jìn)行泵送入倉。 4）混凝土由 HZS90 混凝土拌和系統(tǒng)供應(yīng)，水平運輸由 8m3 混凝土運輸罐車通過臨時鋼橋運至導(dǎo)流洞進(jìn)口圍堰。 5）兩側(cè)邊墻砼使用 50 軟軸振動棒振搗，頂拱模板上安裝附著式振動器進(jìn)行頂拱砼振搗。 6）全斷面混凝土襯砌初擬按照 1015m 一段進(jìn)行襯砌。 3.8.23.8.2、 洞內(nèi)素砼底板洞內(nèi)素砼底板 洞內(nèi)底板混凝土施工按照 30m50m 一段進(jìn)行澆筑；底板石渣人工清除后，使用高壓風(fēng) 水槍清洗工作面；利用 8m3 混凝土罐車或小型三輪車進(jìn)行洞內(nèi)水平運輸；采用自制的滾動 式鋼管（159mm）進(jìn)行高程面控制，平板振搗器

15、振動，最后人工收面。 3.8.33.8.3、 混凝土封堵段施工混凝土封堵段施工 封堵段砼包括支洞封堵和導(dǎo)流洞封堵，設(shè)計有具體要求時按照設(shè)計要求執(zhí)行，設(shè)計無 要求時按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范執(zhí)行。 計劃采用 C20 微膨脹素砼封堵，頂拱部位進(jìn)行回填灌漿。 導(dǎo)流洞封堵長度為 12m（招標(biāo)設(shè)計圖紙），支洞封堵長度取 10m；封堵段洞身周邊布置插筋， 插筋規(guī)格為：25，L=3.0m，入巖 2.0m，外露 1.0m，間距 2*2m 梅花形交錯布置；砼澆筑 前在拱頂預(yù)埋灌漿管，砼澆筑后 7d 進(jìn)行頂拱回填灌漿。 4、爆破設(shè)計、爆破設(shè)計 爆破開挖采用 YT-28 型手風(fēng)鉆造孔，“全斷面一次爆破成型法”進(jìn)行開挖，周邊輪

16、廓 線采用光面爆破技術(shù)進(jìn)行控制。鉆孔及裝藥聯(lián)網(wǎng)在自行加工的鉆孔作業(yè)臺架上進(jìn)行，出渣 采用 ZL40 型裝載機(jī)裝車，15t 自卸汽車運輸。 開挖前初擬爆破參數(shù)，根據(jù)爆后的殘孔率、平整度等綜合效果進(jìn)行分析、評估，調(diào)整 得出合理的爆破參數(shù)指導(dǎo)施工；施工過程中根據(jù)圍巖地層條件變化對爆破參數(shù)及時進(jìn)行調(diào) 整，以取得更為經(jīng)濟(jì)、合理、安全的爆破參數(shù)。初擬爆破設(shè)計參數(shù)見下表： 圍巖類型圍巖類型 爆破參數(shù)爆破參數(shù) IIIIII 類圍巖類圍巖IVIV 類圍巖類圍巖 鉆孔直徑 D，mm4242 掏槽孔孔深，m2.82.2 / 1.7 掏槽孔孔距，m0.30.3 輔助孔及周邊孔孔深，m2.52.0 / 1.5 輔助孔孔

17、距，m0.70.8 周邊光面爆破孔距，m0.50.40 光爆抵抗線，m0.60.6 層間抵抗線，m0.70.8 單位炸藥消耗量 q，kg/m31.41.51.31.4 光面爆破孔選用 32233200g 型乳化炸藥間隔不耦合裝藥，導(dǎo)爆索起爆；爆破孔 采用巖石銨梯炸藥連續(xù)耦合裝藥（底板孔及炮孔中有山體裂隙滲水時使用乳化炸藥），毫 秒延期導(dǎo)爆管雷管微差起爆。前期炸藥庫未建成時，受材料供應(yīng)限制，炸藥全部使用乳化 炸藥。 5、質(zhì)量控制與要求、質(zhì)量控制與要求 爆破開挖質(zhì)量控制 嚴(yán)格按照爆破設(shè)計進(jìn)行鉆孔、裝藥、聯(lián)網(wǎng)爆破，未經(jīng)技術(shù)人員允許，嚴(yán)禁更改爆破設(shè) 計； 周邊光爆孔與掏槽孔孔位偏差50mm，輔助孔孔位

18、偏差小于 100mm；炮孔孔底處于爆 破設(shè)計規(guī)定的平面上； 炮孔裝藥、堵塞、聯(lián)網(wǎng)由具備爆破作業(yè)資格的人操作，按照爆破設(shè)計進(jìn)行； 不允許欠挖，盡量避免超挖，徑向超挖值200mm（不良地質(zhì)段除外）； 殘留炮孔痕跡在開挖輪廓面上均勻分布，炮孔痕跡保存率：完整巖石80%，較完整、 完整性差巖石50%，較破碎和破碎巖石20%； 相鄰兩茬炮之間臺階200mm。 噴砼支護(hù) 錨噴支護(hù)錨桿鉆孔孔位允許偏差為 100mm，孔深不允許欠，超深不宜大于 100mm； 錨桿安裝前進(jìn)行清空，不允許有巖粉、積水； 采用先注漿、后插桿的方式進(jìn)行錨桿安裝，保證注漿飽滿； 頂拱部位錨桿安裝使用錨固卷，錨固卷未到場時，可使用注漿，

19、但應(yīng)采取注濃漿、封 口等方式保證注漿飽滿； 鉛絲網(wǎng)與巖面保持 3050mm 距離，鉛絲網(wǎng)同錨桿聯(lián)接牢固，鉛絲網(wǎng)片之間搭接不小于 200mm； 鉛絲網(wǎng)保護(hù)層厚度不小于 20mm； 采用“濕噴法”工藝進(jìn)行噴砼施工； 噴砼前清除浮石、松動巖塊、巖粉、巖渣和其它表面堆積物；檢查作業(yè)面尺寸，處理 欠挖巖體；用高壓水沖洗作業(yè)面； 噴前檢查工作平臺牢固性； 設(shè)置噴砼厚度控制、檢查標(biāo)志。 鋼拱架支護(hù) 鋼拱架橫向、高程偏差50mm，垂直度偏差為2 度； 鋼拱架與巖壁應(yīng)緊貼，超挖空隙使用噴砼充填； 拱架底腳須放置于穩(wěn)定基礎(chǔ)上，當(dāng)?shù)撞砍冢捎眉娱L拱架側(cè)腿，或墊填堅硬塊石 （塊石表面平整，粒徑大于拱架截面尺寸 2 倍以上，塊石妥善固定）； 拱架各節(jié)之間使用高強螺栓連接，或搭接板周邊滿焊，搭接板不能直接接觸時，中間 加墊鋼板之后滿焊。 6、安全控制、安全控制 洞室爆破施工由取得“爆破安全技術(shù)合格證”的爆破工擔(dān)任。嚴(yán)格執(zhí)行防護(hù)距離和爆 破警戒