067关于压力管道上平洞施工支洞设计及施工方案

四川省阿坝州黑水河柳坪水电站厂区枢纽工程

压力管道上平洞施工支洞设计及施工方案

中国水利水电第七工程局柳坪电站项目经理部

合同编号：LPQ/CIV 二00五年九月九日

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压力管道上平洞施工支洞设计及施工方案

1、工程概况

1.1支洞工程特性

本标段共设计2条施工支洞，其中1#施工支洞（压力管道上平洞施工支洞）主要作为引水遂洞扩散段、压力管道上平洞、斜管以及调压井开挖、砼运输和压力钢管运输的主要通道。1#支洞与压力管道3条平洞轴线桩号分别为K0+114.21，K0+130.91,K0+147.61洞长为160.68m,进口高程1735.221m，与压力管道（2#）交点高程1743.98m,纵向坡度6.80%；其洞身为城门洞形，断面尺寸为6.5*6.5m（宽*高），开挖总量为6320.046m3。 1#支洞的工程项目具体要求如下：

完成施工支洞的石方洞挖、支护、封堵混凝土浇筑和施工期间的抽排水等。 1.2 工程地质

围岩主要以Ⅳ类为主，岩性主要为中厚层砂岩夹少量砂质千枚岩，岩石中等坚硬，微风化较完整岩体，节理裂隙不发育，层间结合力较强，具块状~次块状结构，地层产状与洞线交角较大，地下水活动轻微，局部有小断层、挤压破碎带等出露，围岩稳定性局部较差。隧道开挖过程中，可能出现一定规模的掉块或塌落，施工中需采取适当的支护处理措施。

2、施工布置

2.1 供风系统

施工供风主要包括洞挖及锚喷支护。

采用工程前期5#支洞已有的两台20m3的固定式空压机供风,另外在增加一台40m3空压机房设置于支洞口下游,以满足施工需要，供风管采用φ159钢管。 2.2供水系统

利用工程前期5#支洞现有的抽水系统和水池满足施工生产。即在施工现场采用水泵直接从黑水河中抽水至支洞进口上部布置的水池,水池容量30m3,水池

位置高于洞口30米,给洞内施工供水,采用φ80钢管将水引至各工作面。 2.3 供电系统

利用5#支洞现有的电源点接线至各个工作面。 2.4 施工排水

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隧洞路面设置单向排水沟，在支洞两侧，设置30*30cm的排水沟，自动流到5#支洞排水沟，经公路排水沟排至河内。 2.5施工通风

在支洞进口布置一台28KW轴流通风机配Φ100风筒压入式通风。布置示意见下图：

2．6喷砼拌和站

在5#支洞洞口布置一台JZC3500强制拌合机，进行拌料。 2．7弃碴场

开挖的洞碴运至3#碴场进行堆放和平整。

3、支洞布置

3.1压力管道上平洞施工支洞（1#施工支洞）的设计与布置 （1）布置要求

厂区枢纽的施工项目包括引水隧洞至调压室上游和压力管道,洞挖173127m3、洞内支护、以及压力钢管安装、砼衬砌和固结灌浆等。工程项目多，工程量大，根据施工总进度的安排，2007年1月24日完成引水隧洞渐变段和压力管道的开挖和临时支护任务，具备压力钢管运输轨道安装和引水隧洞混凝土施工条件。因此施工工期紧，开挖强度较高。 （2）布置原则

1） 满足施工工期的要求及施工出碴运输的要求； 2） 新设施工支洞使压力管道和调压室通风良好；

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（3）施工支洞布置方案

根据前期施工布置坐标（调压室与5#支洞的相对位置），该支洞拟布置在5#支洞下游0+89.473位置。施工支洞平面布置见图LP/CV-2005-1#支洞-01。施工支洞全长160.848m，设计纵向坡度为7.7%。 3.2施工支洞断面及支护设计 （1）设计依据及原则

①.主要依据招标文件、投标文件、压力管道和调压室的布置情况和地形、地质条件等技术资料进行设计；

②.施工支洞的布置及断面尺寸满足本标施工项目的运输要求特别是上平段压力钢管的运输，还满足不同部位、不同高程洞室施工需要和施工高峰期开挖出碴运输的需要；

③.施工支洞的断面尺寸、纵坡与施工机械设备的外形尺寸、工作范围相适； ④.施工支洞布置综合考虑施工通风、散烟、排水的需要；

⑤.1#施工支洞综合考虑施工交通、施工安全、开挖爆破等影响，均衡施工

强度、施工进度等因素，合理安排施工程序，以确保各施工时段通道通畅。 （2）施工支洞平面设计

结合业主提供的枢纽平面布置和压力管道平面布置图，根据施工程序和施工

支洞布置原则进行压力管道上平洞施工支洞（1#施工支洞）的布置，总共布置了2条施工支洞，其中一条（1#支洞）主要作为引水系统及压力管道的施工通道。另一条主要作为调压室井筒EL1811～EL1800的开挖、支护和混凝土浇筑的施工通道。

（3）1#施工支洞断面设计

根据施工机械设备的外形尺寸、钢管尺寸、工作范围和施工高峰期交通运输行车密度，确定施工支洞的断面型式和断面尺寸。施工支洞断面设计为城门洞形、双车道，按15t自卸汽车车体宽度2.5m，错车安全距离1.0m，确定施工支洞底宽为5m，高度确定为6.5m。按地质条件及通风管路布置状况，施工支洞圆弧高度取3.25m，其开挖净断面尺寸为6.5m×6.5m。

4、施工方案

4.1 开挖施工方案

支洞洞身为城门洞形，断面约37.72m2，采用YT-28气腿式手风钻造孔。钻孔时利用可移动式双层钢架钻架台车。洞身开挖为全断面光面爆破，楔形掏槽方式。炸药采用2#岩石销铵炸药、雷管采用非电毫秒微差雷管。周边孔采用竹片绑扎φ25药卷间隔装药，爆破孔采用柱状连续装药，堵塞采用砂和粘土的混合

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