九岗(引水隧洞)施工方案

墩身施工组织设计

一、工程概况

引水系统由进水口、引水隧洞调压井、压力斜井、钢衬段组成。进水口底板高程为208m，闸门井高为50m，引水系统总长2449.361m，其中压力斜井长78.988m，钢衬管道长65.05×2m。

引水系统主要工程量有：土石方明挖2951m3，石方井挖3042m3，石方洞挖50672m3，钢管安装89t，砼衬砌5149m3。

隧洞沿线山体雄厚，岩性以浅粒岩为主，夹有少量片麻岩，并有燕山晚期花岗岩和霏细岩侵入，地质条件较好，属于Ⅰ、Ⅱ类围岩。

二、施工支洞布置

根据引水系统布置及地形条件，拟布置1条施工支洞。布置在中部即桩号为1+438.89m处，长约124.4m，进口底高程198.674 m。支洞断面为4（宽）×3.5（高）m城门洞型，以保证自卸汽车能够通行。

支洞开挖采用全断面开挖方式，即由洞口向洞内单头全断面掘进，一般除对洞口进行加固衬砌外，洞内不需要衬砌，但视情况采用喷射砼喷护。

三、进水口施工

进水口位于坝右岸上游50m处，进水口包括喇叭口、矩形水平隧洞、闸门井和渐变段，长度30.681m。进口底板高程为208.00m，喇叭口采用钢筋砼结构，宽4.5 m，垂直高度7.0m。喇叭口进口桩号为0-19.781，后接3.0×4.0m的矩形钢筋砼平底隧洞，至桩号0+000为闸门井中心。闸门井采用钢筋砼竖井式结构，井高20m，内设尺寸3.0×4.0m的检修平板钢闸门一扇。井顶设有检修平台和启闭机室，检修平台高程228m，启闭机室地坪高程236.20m,内设供检修闸门用启闭机一台和拦污栅启闭机一台.闸门井后设∮100cm的通气孔,通气孔顶高程在校核洪水位以上。通气孔后紧接渐变段，衬砌断面由3.0×4.0m的矩形断面渐变成直径∮4.3m的圆形洞，渐变段末端桩号为0+010.900m，中心高程为210.15m，渐变段之前底坡均为平底坡，进口设4.5×8.08m的钢结构拦污栅一道，栅槽倾角60°，上接拦污栅滑道.拦污栅检修平台设在228.0m高程处。

1 、一般土石方开挖

隧洞进口段，山体较为雄厚，洞室围岩以稳定～基本稳定为主，进口段的工程地质条件较好。洞脸山体陡峻,坡比1:0.75左右，但覆盖层较薄，开挖工程量较小，共计土方开挖550m3，石方开挖2210m3。基本集中在启闭机室平台以上，启闭机室平台以下估计开挖厚度平均仅1～1.5米。

边坡开挖自上而下进行，首先清除表面泥土、松动岩石、采用人工撬挖。石方明挖分梯段开挖，

页脚内容7

墩身施工组织设计

采用手风钻钻孔、坡面控制爆破。开挖后的石碴自由滚落至山脚，残余部分人工扒碴。

边坡开挖前，必须详细调查边坡岩石的稳定性，包括设计开挖线以外对施工有影响的坡面和岸坡，对有不安全因素的边坡坡面和岸坡，必须先进行处理和采取相应的防护措施。山坡上所有危石及不稳定的岩体均应撬挖排除。

2、闸门井开挖

（1）基本情况

引水隧洞进水口闸门井基本形状为方形，断面尺寸6.0×4.4m，闸门井顶部高程▽228.0m，与平洞相交处高程▽208.0m，竖井高度20m，采取全断面钢筋砼衬砌，衬砌后净空尺寸1.8×3m。

（2）总体施工方案

根据本工程实际情况，为不影响引水隧洞洞挖施工进度，其总的施工方法是闸门井开挖从上至下进行导井开挖，自上而下扩挖，石碴由装岩机装汽车，经引水隧洞出碴至施工支洞出口2#碴场。导井开挖采用电动钢绞车提升出碴。

（3）闸门井开挖

1）施工准备

闸门井开挖施工前，必须完成启闭机室平台开挖，四周挖排水沟，作好排水系统，搭好孔口雨棚，安装提升设备，布置出碴道路。

2）导井开挖

导井开挖尺寸拟定为1.8×3m方形。根据实际土层、岩层情况，上部风化层可采用锄头、风镐，短撬棍撬挖，电动钢绞车提升出碴。进入较硬岩石层，岩体完整，利用空压机配凿岩机作业，当凿岩机不能掘进时，进行孔内爆破，采用浅眼爆破法开挖。

导井开挖利用采取浅孔松动爆破，其爆破参数设计如下：

周边孔（布12孔） W=60cm a=75-90cm

崩落眼（布4 孔） Wp<70cm a=60cm

掏槽眼 (布 6 孔) Wp=35cm a=20cm

周边孔距设计轮廓线10cm，每次炮眼深度1.5m，中间一组集中掏心，四周斜插挖边，控制用药量，以松动为主。

3）闸门井扩挖

导井形成后，即可进行竖井扩挖。开挖利用采取浅孔松动爆破，其爆破参数设计如下：

孔径：∮42cm

最小抵抗线：60cm

页脚内容8

墩身施工组织设计

孔距：50cm

周边孔距设计轮廓线10cm，每次炮眼深度2.5m。

竖井开挖接近平洞顶部10米以下时，下部平洞应停止施工，严防出现塌孔，发生安全事故。

（4）闸门井衬砌

隧洞进水口砼衬砌共961m3，其中隧洞砼衬砌290m3，闸门井砼衬砌304 m3，拦污栅砼320 m3，启闭机及检修平台砼47m3。砼浇筑采用自卸汽车运输至隧洞进口工作面，隧洞砼衬砌采用人工打铲入仓，闸门井砼衬砌采用卷扬机吊运砼入仓。隧洞砼使用普通钢模，渐变段使用定型木模，竖井采用滑模。

（5）施工安全

为确保施工安全，防止井口掉碴、掉物，必须对井口进行护壁。综合考虑实际地质情况拟采用钢筋砼护壁，井口护壁比地坪高0.3m，井口圈用C15砼浇筑。

井内开挖根据岩石情况，在出现塌方或地质薄弱地段，采取钢筋砼护壁，配￠8~￠12钢筋纵、环向间距30cm，每次挖深1m左右，即立模式灌注砼护壁，两节护壁之间留20~30cm空隙，以便灌注砼，护壁砼强度C15~C20，采用早强型水泥加入速凝剂配制砼。

四、引水隧洞施工

引水隧洞上平洞长2364.046m，开挖洞径5.1m；斜井长79.98 m，开挖洞径5.1m；下平洞长25m，开挖洞径5.1m；主要工程量包括石方洞挖53378 m3，隧洞砼衬砌5562m3，喷砼377m3，钢筋101.4t，固结灌浆7105m，回填灌浆3557m2，接触灌浆879m2。

根据隧洞布置特点，采用进水口、施工支洞作为施工通道，共分为五个工作面同时施工。开挖采用两头相向掘进方式，即进水口向支洞方向，支洞向进水口及调压井方向掘进，斜井及下平洞施工由厂房侧掘进。

根据本工程开挖断面大小，地质条件及地理位置等情况，为保证质量、加快进度，保证洞壁平整，超欠挖最大值不超过10cm，采用全断面一次爆破成型的爆破法施工，隧洞开挖包括开挖和出碴两部分，主要工序有测量放样→准备工作→钻孔→爆破→消烟→安全处理→出碴等，隧洞开挖施工前需进行钻爆设计，以确定爆破参数。

1、钻爆设计

（1）单位岩体炸药消耗量

断面积在20m2以内用刘清荣公式计算

页脚内容9

墩身施工组织设计

页脚内容10 q= 0.314f 3 3Sx dx

e.Lx

对于浅粒岩、片麻岩：f=9-12

本设计综合取定为：f=12

Sx —相对断面积 Sx=s 5 = 19.635

=3.93 dx ——药卷相对直径 φ25mm 药卷 dx=2532

=0.833 e —炸药类型系数 对于2#岩石硝铵炸药：e=1

Lx —炮孔深度对炸药消耗量系数

当炮孔深度1.5至2.5m 时，Lx =1.0

则q=0.314163 31.458 0.833

×1.0×1.0=1.388kg/m 3

每个循环进尺 L=1.6m

则总耗药量：Q=qv=qS.L=1.388×19.63×1.6=43.6kg

考虑岩石的不均匀性，药量适当加大5%，则Q=43.6×1.05=45.78kg

（2）炮孔布置

根据光爆法施工规范

周边孔：a=16d=16×38=608mm 取a=0.60m

圆弧形断面孔距适当加密0.1m 取a ＇=0.5m

又取ａ—ｗ

=0.8 则W=0.625m 掏槽眼崩落眼

Wp=Kwd 取Kw=30 则W P=30×38=1140mm

取WP=110 a=0.8WP=0.88m

按上述数据,经调整后布置如下:

周边孔（布31孔） W=60cm a=51cm

崩落眼（布24孔） Wp=80cm a=70cm

掏槽眼 (布8孔) Wp=20cm a=20cm

墩身施工组织设计

同时为控制超挖，周边孔距开挖设计边线的距离为10cm。

（3）装药结构设计

总的药量分配原则是，掏槽眼为加强掏槽效果，采用标准抛掷爆破，药量适当集中，周边眼药量按一般装药量减少1/4至1/3，底眼角眼药量适当加大，起翻碴作用。

分配如下：

2、隧洞开挖施工工艺

（1）工程测量

隧洞开挖施工前需进行隧洞控制测量,根据业主提供的座标网及设计图纸确定隧洞进口位置及轴线控制点，同时分别埋设控制桩。贯通测量轴线偏差控制在规范允许范围以内，同时进行高程控制测量，高程闭合差符合规范要求。

施工放样的目的是保证隧洞开挖过程中，中心线及高程准确，从而使贯通误差符合规范要求，保证开挖断面轮廓尺寸符合设计图纸，控制超欠挖。施工放样，每完成一个循环均须进行，首先用经纬仪及水准仪确定开挖竖直中线和圆心位置，然后用木尺确定隧洞掌子面外轮廓线及炮孔位置。隧洞开挖每完成50m左右，应及时埋设施工控制点。

（2）钻孔

根据本工程条件，宜采用气腿式凿岩机钻孔，爆破孔深2.0m，同时掏槽孔深度2.2m，并略向内超形成锥形结构，以保证不相互连通且落在同一水平面上为宜。爆破孔分布应均匀，垂直于掌子面，周边孔严格按控制边线施工，为减少超挖，起钻位置距设计边线10cm左右，并略向外超，使孔底落在设计轮廓线外5至10cm左右，以便于下排炮的钻孔作业，并保证隧洞开挖尺寸满足设计要求，减少超欠挖，局部欠挖用人工修整。

钻孔作业根据断面大小，宜采取四台钻同时进行。

（3）爆破

钻孔作业基本完成后，即进行清孔工作和炮孔装药，装药结构严格按钻爆设计进行，一般采取倒装药卷结构，以避免爆破气体扩散较快而影响爆破效果。

本工程采用火雷管起爆，导火索长度根据孔深及孔数多少以2m为宜，点火顺序按从内到外，从下到上，最后点底边孔，起到翻碴的作用，同时掏槽孔导火线切短5cm左右，以更好控制起爆顺序，

页脚内容11

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