发电洞进口、渐变段及上平洞段施工方案

石门水库灌溉发电洞进口、渐变段及上平洞段

实施性施工方案

批准： 审核： 编制：

新疆兵团水电集团38团（石门水库）工程项目部二零一三年七月二十五日

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一、 工程概况

发电洞工程：由闸井段、渐变段6m进洞、洞身段、灌溉发电叉管段及钢衬等组成;发电洞与右侧的泄洪排沙洞轴线相差12.05m，发电洞园形；目前开挖洞身段实际总长427.49 m；闸井13.8 m,开挖洞径有4 m、3.6 m，衬砌后洞径为2.8 m；进水口底板开挖高程2357.05；进水口底板衬砌后高程2358.00；闸井平台高程为2399。高差为41米。出口段开挖高程为2317.2；衬砌后高程为2318.8；进出口总高差为39.2米。 二、主要工程量

砂砾石开挖：69938 m3，石方明挖：26584. m3 ，石方洞挖：2165.68 m3，混凝土7796.69m3。 钢筋制安401.32 t；

三、发电洞进口洞脸及洞身段施工工期计划安排

（1）根据目前的施工进度看估计在2013年8月20日左右可进行进口桩号：0+000~0+006段4*4米的方变园渐变段开挖；开挖时间2013年8月21日~2013年8月30日，计划工期；10天。

（2）2013年8月10日~9月25日；完成0+386～0+354.9斜洞段36.1米；计划工期50日。（由于此段施工难度较大，要考虑安全及质量问题）

（3）2013年9月1日～2013年11月20日，完成发电洞出口桩号0+006~0+354.12上平洞段开挖；计划工期80日。

（4）2013年9月26日~2013年10月4日完成0+354.9～0+407.49斜洞、下平洞0+407.49～0+427.49段73.4米的清欠挖工作；计划工期10日。

（5）2013年11月21日～2013年12月10日，完成发电洞出口桩号0+006~0+354.12上平洞段清欠及清理工作；计划工期20日。 四、主要开挖方法及质量措施

1、施工测量

灌溉发电洞洞脸开挖成形后，根椐设计要求进行对进洞口施工测量放样；放样点采用喷红柒密布于岩面；进入洞室开挖后把测量工作为重点控制，以确保洞室开挖的精度。

2、进口渐变段方变园开挖施工方法

灌溉发电洞进口0+000~0+006段为4*4米方变为4米直径的园形隧洞，此段地质

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属Ⅳ类围岩，洞脸竖井壁支护完成后，即进行洞口的锁口支护：进洞前首先由测量人员进行洞轴线、标高复核，测量符合设计要求后即在洞脸上用红油漆画出设计开挖轮廓线，然后在轮廓线外侧钻孔布置一排超前锚杆，长4.0m，在距超前锚杆0.5m位置梅花形布置两排Ф25锁口锚杆，锚杆长3.0m均为1：1砂浆锚杆，之后开挖施工时根椐岩石结构情况来决定支护方案，重点控制渐变段进尺，并可采取先开挖小导洞2～3米后再进行扩挖，为了控制好扩挖施工的设计断面，进尺时要控制在（0.5米）短进尺、少药量、强支护的方法进行掘进，掘进时视地质情况进行支护跟进。进入洞室开挖后视地质情况由四方联合确定支护方案。

五、各类围岩施工作业循环时间如下： 本洞段岩层情靖基本为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ围岩； 表5——1 各类围岩开挖单循环作业时间表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 工作内容 Ⅱ、Ⅲ类围岩 循环时间(h) 0.5 0.5 5.0 1.5 0.5 0.5 3.0 4.0 0.5 16 2.5m Ⅳ类围岩 循环时间(h) 0.5 0.5 4.8 1.5 0.5 0.5 11.4 3.8 0.5 24 2.0m 备注 工作面清理 测量放线 钻孔 装药、连线、起爆 通风散烟 安全处理 支护 出渣 其他 合计 单循环进尺 5---2爆破方案 根据类似工程施工经验，开挖时部分洞段岩石好的部位采用全断面光面爆破方案，一次开挖成形，中心空孔螺旋掏槽，非电毫秒雷管起爆。岩石好的部位采用全断面光面爆破方案

钻孔用Ф38钻头；采用2＃岩石乳化炸药，光爆孔用Ф20药卷，其余爆破孔主要用Ф32药卷；光爆孔采用间隔装药结构，用导爆索制成炸药串，通过高段非电毫秒雷管引爆。Ⅱ、Ⅲ类围岩每循环设计进尺2.5m，Ⅳ类围岩每循环设计进尺2.0m， Ⅴ类围岩采用立面分序开挖。先开挖上半洞，上半洞爆破后即进行临时喷锚支护，支护完成后出渣，然后进行下半洞开挖。下半洞爆破后即进行临时支护，支护完成后进行出渣。Ⅴ类围岩每循环设计进尺0.86m。

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隧洞爆破设计：

由于隧洞转岩分类复杂，为Ⅲ类，开挖爆破时根据围岩类别分别选用相应爆破方案。爆破出渣后进行跟踪支护。

○1爆破方案

采用光面爆破方案，起爆采用非电毫秒雷管起爆；单循环进尺：Ⅱ、Ⅲ类围岩两天三个循环，Ⅳ类围岩每天一个循环，围岩两天一个循环(每个循环中包括临时支护时间)。

○2炮孔布置 炮眼布置原则：

a掏槽眼：隧道爆破采用螺旋掏槽形式。为保证掏槽钻眼精度，掏槽位置选择在隧道中线位置。

b周边眼：根据光面爆破选定的周边眼间距，将炮孔布置在周边轮廓线上，钻眼时稍向外张，但须严格控制外插角以减少超挖。

c内圈眼：内圈眼所在位置在周边眼抵抗线的边缘，内圈眼的孔距稍大于周边眼抵抗线(W)。

d辅助眼：掘进炮眼，其炮孔间距，视岩石坚硬程度、装运手段、岩石破碎程度的要求等因素而定，一般取0.7～1.0m，岩石坚固取小值，反之取大值。

e底板眼：底板眼布置在设计底板高程以上5cm一线，并适当增加药量起翻碴作用，使爆落的岩碴翻松，便于装载设备装碴。

○3 爆破参数选择

根据类比法，结合我公司施工经验，拟选择Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ类围岩爆破参数，如下表所示。

1、光爆孔用φ42钻头，其余孔用φ38钻头；

2、采用2＃岩石乳化炸药；单耗：0.99kg/m3； 采用非电导爆管雷管起爆，导爆管长度5m。

3、循环进尺0.86 m。

说明

表1.8.8-3 引水隧洞洞Ⅳ类围岩爆破参数表 炮 眼 毫秒雷管 装 药 炮眼 爆 眼 φ20药卷 φ32药卷 深度数量段位数量编名 称 节数重量节数重量(m) (个) (段) (个) 号 (个) (kg) (个) (kg) 药量 小计 (kg) - 4 -

1 2 空 眼 掏槽眼 3 掏槽眼 4 掏槽眼 5 掏槽眼 6 辅助眼 7 光爆眼 8 底板眼 连 线 合 计 说明 2.5 2.3 2.3 2.3 2.3 2.2 2.2 2.2 1 1 1 1 1 18 20 16 1 3 5 7 9~15 19 17 1 1 1 1 18 20 16 5 0.35 8 8 8 8 13 9 1.2 1.2 1.2 1.2 1.95 1.35 1.2 1.2 1.2 1.2 35.1 6.65 21.6 81.8 1 4 130.5 59 63 1、光爆孔用φ42钻头，其余孔用φ38钻头； 2、采用2＃岩石乳化炸药；单耗：1.06kg/m3； 采用非电导爆管雷管起爆，导爆管长度5m。 3、循环进尺2.0 m。 表5——2 引水隧洞洞Ⅲ类围岩爆破参数表 炮 眼 毫秒雷管 装 药 炮眼 爆 眼 φ20药卷 深度数量段位数量编名 称 节数重量(m) (个) (段) (个) 号 (个) (kg) 1 空 眼 3．0 1 2 掏槽2．8 1 1 1 眼 3 掏槽2．8 1 3 1 眼 4 掏槽2．8 1 5 1 眼 5 掏槽2．8 1 7 1 眼 6 辅助2．65 26 9~19 26 眼 7 光爆2．65 27 27 27 6 0.42 眼 8 底板2．65 9 21 9 眼 连 线 1 4 φ32药卷 节数重量(个) (kg) 13 1．95 13 13 13 15 11 药量 小计 (kg) 1．95 1．95 1．95 1.95 1.95 2.25 1.65 1.95 1.95 58.5 11.34 14.85 - 5 -

合 计 152.4 52 54 133 9.31 108 1、光爆孔用φ42钻头，其余孔用φ38钻头； 2、采用2＃岩石乳化炸药；单耗：1.12kg/m3； 说明 采用非电导爆管雷管起爆，导爆管长度5m。 3、循环进尺2.5 m。 ○4爆破网络 起爆顺序： 掏槽眼→辅助眼→光爆眼→底板眼。 周边眼一次起爆。

16.2 92.49 采用非电导爆管雷管起爆网路，孔外全部用1段非电雷管连接。起爆顺序图见隧洞爆破设计图。

光爆孔5545445435666362221143543115442224511111445551掏槽区1单位：cm

灌溉发电洞开挖炮孔布置图

○5隧洞爆破施工 a测量放线

对于圆形断面用全站仪放出圆心点、上下顶点及边墙最近点位置。 b布孔

按照炮眼布置图，详细、准确地将眼位标定在开挖掌子面上。 c钻孔

为保证钻孔质量，必须做到：按照设计孔径使用钻头，实行分区、定位、定质、定量、定人的岗位责任制，开孔做到“准、直、平、齐”；勤量勤测，找准中线水平，标定周边眼及内圈眼的孔位；钻眼时，先按照设计调整好钻杆角度，再将钻机脚架固定

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牢靠，不得使钻杆四周晃动，以免钻出的炮眼不直，导致装药困难或根本装不进药。同时，钻几分钟后要用高压风吹一次，将孔内岩碴吹出，以免卡钻；在拱顶１米处，定一临时中线，以保证炮眼沿隧道中线钻进；然后在标准孔内插上炮棍，作为其他炮孔的方向标志；根据设计钻孔深度在钻杆上做好标记，使孔底落在同一平面上，周边眼孔深不超过辅助眼孔深。

d装药

检查炮眼：装药前要仔细检查孔眼，若眼内有残碴，可用高压风吹或高压水冲洗，也可用掏勺掏。若孔位不正确或孔深不够，必须重打。

制作起爆体、加工炸药串：对掏槽眼、辅助眼、底板眼，均要制作起爆体：用对应段位的非电导爆管雷管插入φ32药卷底部中心，再用胶布将导爆管固定，使雷管底部朝向孔口，实现反向起爆；对光爆眼要制作炸药串：将导爆索剪成一定长度(光爆孔深度再加上20cm)的导爆索段，在每段导爆索的一端绑扎1～3节(2.5m深孔绑3节，0.86m孔深绑1节，2.0m深孔绑2节)φ25药卷，再将余下的节数等间距的绑在余下的装药长度(留够堵塞长度)的导爆索上，同时将准备好的竹片捆在导爆索上，再将对应段位的非电雷管绑在导爆索的末端。

装药：将制作好的起爆体及炸药串分别装入相应孔内，并装够设计药量。掏槽眼、辅助眼和底板眼均采用连续、耦合装药结构，装药时只能用木棍将炸药轻轻捣实。在装光爆孔炸药串时，要将竹片放在被保留岩体一面，并使炸药串尽可能处于炮眼中心。

e堵塞

制作炮泥：用砂子和粘土制作，比例(重量比)为砂子：粘土＝3：1，再加20%的水，混合均匀后再揉成直径稍小于炮孔直径的炮泥段。

堵塞：先用一纸团紧贴炸药堵塞，再将制作好的炮泥段送入炮眼，用炮棍加压捣实。炮泥要堵紧，堵够设计长度。

堵塞长度：光爆孔堵(30～50)cm，2.5m深孔堵50cm，0.86m和2.0m深孔堵30cm；掏槽眼、辅助眼和底板眼装够设计药量后余孔全部堵塞。

f连线

每8～10根导爆管捆一把，用MS1段非电导爆管雷管连接。雷管不能捆在导爆管末端15cm以内，同时应注意导爆管不能重叠，应紧贴雷管表面。为保险起见，每把导爆管可用2发MS1段雷管连接。

g点火起爆

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用火雷管点火起爆，导火索长度视洞长而定，保证点火手在炮响之前撤至洞外安全位置，但最少不得小于1.5m。每次点火用2发火雷管。

○6安全技术措施

a对爆破作业人员进行技术培训，强化安全意识。

b钻眼前，要用全站仪定出隧洞中心(圆心)，按设计画出断面轮廓线，再用坐标法准确标定炮眼位置。

c钻眼时，要调整好钻釬角度，保证钻眼深度和方向。 d严格按设计进行装药和堵塞，严禁用金属棍捣药和堵塞。

e钻眼及装药过程中，须设专职安全员在洞内巡视，发现情况及时处置。 f爆破时洞内所有人员必须撤出洞外，机具撤出距掌子面50m以外。 g爆破后立即排烟，等烟尘散尽后方可进洞检查。

h发现哑炮时，首先检查导爆管能否再用，若能用，则用火雷管引爆；若不能用，可将堵塞物掏出，再装一个起爆体点火引爆；若再不行，可在距原眼30cm处打一平行眼，装药诱爆。

i装碴前，要将顶拱和边墙上的松(危)石清除干净。 j遇岩石破碎带或软弱围岩时，须即时进行支护。 l本设计未尽事宜，按《爆破安全规程》执行。 5.1.3通风散烟及安全处理

洞内用压入式排烟通风，隧洞较长时洞内用排烟用压入式和吸出式相结合的混合法。洞口布置功率为35KW轴流通风机，用直径为400通风管向工作面补给新鲜空气。洞内通风长度超过400米后增加轴流通风机串联，同时对工作面进行洒水除尘。

当进入主洞后，在主洞距掌子面50m处布置轴流通风机向支洞交叉处吸出洞内烟尘。

当爆破排烟30min后对工作面进行安全检查并进行安全处理，对洞周特别是顶部不稳定部位进行清撬处理，以保证洞内作业人员和机械设备的安全。安全处理采用装载机和人工配合的方式进行。

5.1.4石方运输出碴

Ⅲ、Ⅳ类围岩采用扒渣机装车，农用自汽车配合。

圆形断面开挖后留下宽1m的爆破渣，便于施工机械行走。装渣时扒渣机装车，2t自卸汽车洞内运输。

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弃渣运输到指定的渣场集中弃渣。 5.1.5洞内排水

根据招标文件提供，该标段工程地下不大，局部可能有裂隙水。排水措施主要有：洞右下角留排水沟，隧洞往下游段排水采用自流方式。

5.1.6洞内照明

洞内照明用36V安全电压。照明用功率为100W的日光灯，灯间距为20m/只。照明线与动力线分开布设，并固定在隧洞边墙2.0m高的瓷瓶上。

5.2.支护方法

隧洞开挖后，应根据开挖揭示的地质条件、施工图纸及监理工程师的指示，及时进行支护。支护程序为：喷护→钢支撑(设计需要时)→打锚杆→挂网(设计需要时)→复喷混凝土。

具体支护方式:

Ⅲ类围岩开挖时根据围岩情况进行临时喷混凝土和随机锚杆支护。 Ⅳ类围岩开挖后及时进行系统锚杆和网喷混凝土支护。 5.2.1锚杆(筋)

本工程在隧洞内Ⅲ、Ⅳ类围岩边顶拱范围设置Φ25的锚杆，长L=2.0m，系统锚杆间、排距1.5×1.5m，梅花型布置；锚筋设置在隧洞的边顶拱位置。

施工中采用YT-28型气腿式风钻，人工在简易平台上钻孔；而对于大于3m的锚杆(筋)，采用锚杆台车钻孔。钻孔完毕之后，用高压风将孔内粉尘及污水吹出。锚杆(筋)在钢筋加工厂加工好后用自卸汽车运至施工作业面。锚杆埋设采用“先注浆后锚杆”的施工方法，首先将注浆管插入孔底，然后用注浆机向孔内灌注砂浆，边注浆边缓缓拔出注浆管，注浆完毕后，将锚杆插入孔中，孔口用石块塞住固定锚杆，在砂浆终凝前，不得晃动锚杆。

在锚筋制安过程中，需严格按照设计参数制作其外露部分的结构型式。 5.2.2挂网

根据开挖揭露的围岩情况，Ⅳ类围岩需要进行挂钢筋网。钢筋网在钢筋加工场制作，现场人工绑扎。

5.2.3喷混凝土

根据施工规范要求，Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ类围岩需要进行临时喷混凝土支护。喷混凝土厚度为8cm。

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5.2.4钢支撑

按监理工程师的指示或在经超前勘探查明岩石破碎软弱地段安装钢支撑或格栅拱架及附件，间距为50~80cm。位置应安装在设计断面以外，如因某种原因侵入到衬砌断面以内时，必须经监理工程师批准。

钢支撑和格栅在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后，与定位系筋相焊接。钢支撑设置纵向连接钢筋并用喷射混凝土填平。钢支撑和拱脚须安放在牢固的基础上，架立时垂直于隧洞中心线。当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块，再用喷射混凝土喷填。 六、 施工质量保证措施 质量方针即本项目部质量方针：

质量第一、信守合同让顾客满意； 以人为本、先进技术创一流产品； 严格控制、持续改进达到行业先进。 本项目工程质量目标：

单元工程质量评定：土建工程合格率100%，杜绝重大质量事故发生。 七、施工安全保证体系

安全管理目标：“四无一杜绝’’和“一创建”。“四无”即无工伤死亡事故，无重大机械设备事故，无交通死亡事故，无火灾、洪灾事故；“一杜绝”即杜绝重伤事故；“一创建”即创建安全文明工地。

贯彻安全第一、预防为主”的宗旨，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，做到思想保证、组织保证、技术保证、措施保证、确保人员、设备及工具安全。 八、文明施工措施

我们的目标就是：全面达到最大限度地减少施工活动给周围环境造成的不利影响。 为保证实现文明施工，在工程施工的同时，项目经理亲自抓安全生产、文明施工管理，负责组织和监督本工程文明施工措施的落实。把文明施工贯穿于施工的全过程。

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新疆兵团水利水电工程集团38团水源工程（石门水库）项目部

2013年8月5日

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/e376.html