地下厂房开挖及支护施工方法说明书

地下厂房开挖及支护施工方法说明书1工程概况1.1工作范围和内容XX地下厂房系统(主副厂房、安装间、主变室、尾闸室、尾水洞、交通洞、母线洞、出线洞、排风洞、出线场等)三大动室群的所有工程项目，其具体内容包括覆盖层洞挖、石方洞挖和喷混凝土、锚杆、锚索工程施工及土石方回填。1.2工程地质条件地下厂房系统采用主副厂房、主变室与GIS室、尾闸室三大主洞室平行布置方案，方向为N10°E。主厂房长75.7m，宽18.8m，高36.86m，底板高程2071.14m，包括主机间、副厂房和安装间；主变室长52.7m，宽13.6m，高24.1m，底板高程2088.46m；尾水闸门室长33.4m，宽10.0m，高25.1m，底板高程2078.65m。主厂房、主变室及尾水闸门室布置于杂谷脑河右岸山体中，地面高程2350～2390m；水平埋深240～280m；顶拱垂直埋深260～280m。岩体为岩性单一、微风化～新鲜的中厚层状变质砂眼，围岩类别以Ⅲ类为主，具备成洞条件；厂房轴线与主要结构面有较大交角(一般为50°)，洞室围岩整体稳定性较好。但第（2）组缓倾角节理较发育，且普遍延伸较长，对洞室顶拱的稳定不利；（2）、（4）组及（2）、（5）组结构面组合对内、外侧边墙稳定不利。此外，各组节理相互切割，易形成楔型块体，施工中可能出现局部失稳，应采取相应的工程处理措施。根据PD14#平硐进行的环境放射性测试成果，硐内环境性放射氡及其子体的平均当量浓度超标，最大值为2351.35Bqm-3，远高于国家规定标准（≤200Bqm-3）。施工期间应加强通风和放射性观测。尾水洞、交通洞、出线洞和排风洞分别有56.11m、76.47m、89.41m和79.49m的覆盖层洞段。1.3主要工程量地下厂房系统开挖支护工程量见表1-1。表1-1地下厂房系统开挖支护工程量表部位序号工程项目单位工程量备注地下厂房工程1.地下洞室开挖1.1石方洞挖1.1.1A类围岩m³1.1.2B类围岩m³1.2支护1.2.1锚杆φ32mm，L=9.0m根1.2.2锚杆φ28mm，L=5.0m根1.2.3锚杆φ28mm，L=8.0m根1.2.4锚杆φ25mm，L=5.0m根1.2.5喷混凝土δ=15cmm³1.2.6锚索100t，L=20～30m束1.2.7锚索100t，L=20～30m束对穿型1.2.8锚索150t，L=30m束主变室工程2.地下洞室开挖2.1石方洞挖2.1.1A类围岩m³2.1.2B类围岩m³2.2支护2.2.1锚杆φ28mm，L=5.0m根2.2.2锚杆φ28mm，L=8.0m根2.2.3锚杆φ25mm，L=5.0m根2.2.4喷混凝土δ=15cmm³2.2.5锚索100t，L=20～30m束尾闸室工程3.地下洞室开挖3.1石方洞挖3.1.1A类围岩m³3.1.2B类围岩m³3.2支护3.2.1锚杆φ28mm，L=5.0m根3.2.2锚杆φ28mm，L=8.0m根3.2.3锚杆φ25mm，L=5.0m根3.2.4喷混凝土δ=15cmm³3.2.5锚索100t，L=20～30m束3.2.6锚索100t，L=20～30m束对穿型母线洞工程4.地下洞室开挖4.1石方洞挖4.1.1A类围岩m³4.1.2B类围岩m³4.2支护4.2.1锚杆φ25mm，L=3.0m根4.2.2喷混凝土δ=15cmm³尾水管工程5.地下洞室开挖5.1石方洞挖5.1.1A类围岩m³5.1.2B类围岩m³5.2支护5.2.1锚杆φ25mm，L=3.0m根5.2.2喷混凝土δ=15cmm³尾水洞工程6.地下洞室开挖6.1覆盖层洞挖m³6.2石方洞挖6.2.1A类围岩m³6.2.2B类围岩m³6.2.3C类围岩m³6.3支护6.3.1锚杆φ25mm，L=3.0m根6.3.2喷混凝土δ=15cmm³尾水暗渠工程7.尾水暗渠7.1土方明挖m³7.2支护7.2.1锚杆φ25cm，L=3.0m根7.2.2喷混凝土δ=15cmm³7.3土石方回填m³交通洞工程8.土石方开挖8.1土方明挖m³8.2地下洞室开挖8.2.1覆盖层洞挖m³8.2.2石方洞挖（1）A类围岩m³（2）B类围岩m³（3）C类围岩m³8.3支护8.3.1锚杆φ25mm，L=3.0m根8.3.2喷混凝土δ=15cmm³出线洞工程9.土石方开挖9.1土方明挖m³9.2地下洞室开挖9.2.1覆盖层洞挖m³9.2.2石方洞挖（1）A类围岩m³（2）B类围岩m³（3）C类围岩m³9.3支护9.3.1锚杆φ25mm,L=3.0m根9.3.2喷混凝土δ=15cmm³出线场工程10.土石方工程10.1土方明挖m³10.2土石回填m³10.3支护10.3.1锚杆φ25mm,L=3.0m根10.3.2喷混凝土δ=15cmm³排风洞工程11.土石方开挖11.1土方明挖m³11.2地下洞室开挖11.2.1覆盖层洞挖m³11.2.2石方洞挖(1)A类围岩m³(2)B类围岩m³(3)C类围岩m³11.3.支护11.3.1锚杆φ25mm,L=3.0m根11.3.2喷混凝土δ=15cmm³排风斜井工程12.土石方开挖12.1土方明挖m³12.2地下洞室开挖12.2.1石方洞挖(1)A类围岩m³(2)B类围岩m³(3)C类围岩m³12.3支护12.3.1锚杆φ25mm,L=3.0m根12.3.2喷混凝土m³开关站13.土石方工程13.1土方明挖m³13.2土石方回填m³1.4地下厂房洞室群特征参数一览表表2-2地下厂房系统洞室群特征参数一览表项目名称开挖断面（M）高程（M）洞长（M）坡降I=（%）围岩围岩类别覆盖层洞段长度（M）主副厂房安装间75.7×18.8×36.862108.00～2071.14变质砂岩加砂质板岩以Ⅲ类为主主变室51.5×13.6×24.12112.56～2088.46变质砂岩加砂质板岩以Ⅲ类为主尾闸室33.4×10×25.12103.75～变质砂岩加砂质板岩以Ⅲ类为主接下页排风洞3.8×4.054.2×4.452095.00底板高程267.213.34变质砂岩加砂质板岩Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ79.49交通洞8.0×7.758.2×8.152095.50底板高程216.184.29变质砂岩加砂质板岩Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ76.47出线洞3.8×4.054.2×4.452095.00底板高程206.321.9变质砂岩加砂质板岩Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ89.41尾水管5.0×5.063.338.23同上Ⅲ+Ⅳ0尾水洞6.0×9.256.4×9.652084.40底板高程129.8425变质砂岩加砂质板岩Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ56.11母线洞6.0×6.252088.4626.850同上Ⅲ+Ⅳ0排风斜井φ4.62188.086.6排水廊道3×3.752093.252104.002地下厂房系统开挖施工程序框图地下厂房系统开挖施工程序框图见图1-1。3施工准备3.1技术准备施工前，应组织施工技术人员对设计文件、图纸、资料认真核对、熟悉和技术交底；并仔细踏勘现场；编制实施阶段的详细的单项工程施工组织设计。3.2测量⑴校核测量由项目总工带领测量工程师和测量人员，会同监理工程师接收各控制网点，并用GTS-6020P全站仪进行校核测量，必要时加密控制网，增设水准点，建立首级平面及高程控制网。测绘纵横断面图并校核工程量。所有测量成果资料准确及时报送监理工程师审批，做为测量放线及结算的依据。⑵导线布设洞内布设基本导线和施工导线，直接与首级网联接进洞。施工导线每50m埋设一点；基本导线沿洞壁两侧布成自由导线，并及时算出各导线点平行洞轴线的指向角和左、右偏离值以指导施工，自由导线组成闭合环以资校核。⑶测量放线洞挖造孔前由测量组放出开挖轮廓线、中心线、高程幺线，并根据布孔图放出掏槽孔及周边孔孔位。明挖放出开挖范围边线、预裂线及边坡方向线，以及开挖面高程。施工过程中应加强边坡及洞挖断面控制，以减少超欠挖，保证洞挖贯通误差控制在规范值内。图1-1地下厂房系统开挖施工程序框图⑷资料提供及时、准确提供中间及竣工验收资料。提供计划支付月开挖断面图及工程量计算表。3.3材料及施工机械准备进场前编制工程开工急需材料计划表，并根据材料计划及时采购；进场后编制详细的年度、季度、月材料计划，适时组织材料进场，以满足施工进度要求。进场前，认真编制设备进场计划，对投入本标施工的设备进行检修保养，并进行设备进场路线的勘察，对大型设备的进场，及早联系运输方式，并签尾水洞开挖尾水渠明挖明挖土石方明挖交通洞开挖出线洞开挖施工准备测量排风洞开挖厂房Ⅰ、Ⅱ层开挖厂房Ⅲ1层开挖厂房Ⅲ2层扩挖厂房Ⅳ1开挖厂房Ⅳ2层开挖Ⅴ层开挖Ⅵ层开挖分部验收交面主变室Ⅰ层开挖主变室Ⅲ层开挖Ⅱ层挑顶扩挖尾闸室Ⅰ层开挖Ⅱ层挑顶扩挖Ⅲ层梯段开挖尾水管开挖母线洞开挖通风斜井开挖下层排水廊道开挖上层排水廊道开挖订运输合同，保证设备按计划及时进场；在使用过程中，应加强设备管理，认真落实班保和周期性检修保养制度，保证机械设备的完好率和使用率。3.4风、水、电供应及照明⑴供风排风洞、出线洞、排风斜井均选用φ100mm钢管由主风管接至洞内开挖面；交通洞、尾水洞均选用φ150mm钢管由主风管接至洞内开挖面；交通洞至尾闸室、主变室及母线洞支路风管选用φ100mm钢管；风管均靠洞右侧（河流上游方向）布置。⑵供水供水管路均由主水管用φ75mm钢管接至各开挖面。供水管路和风管并排布置。⑶供电①动力线路排风洞、交通洞选用95mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱；出线洞选用50mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱；尾水洞选用70mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱；排风斜井选用25mm2绝缘导线由空压机站接至洞口配电盘。线路用涨锚螺栓、瓷瓶固定于洞内右侧边墙，距底板2.5m高处。②照明线路交通洞、排风洞、尾水洞、出线洞均选用10mm2塑胶绝缘导线布设进洞，与动力线路并排布置；排水廊道、排风斜井选用6mm2塑胶绝缘导线布设进洞；③照明洞身每40m接一支高压钠灯照明；开挖面选用两台500W射灯照明；施工场地（洞口）选用两台3.5KW太阳灯照明；排风斜井出口接两支250W高压钠灯照明。3.5通风⑴排风洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风；待厂房第Ⅰ、Ⅱ两层开挖结束后，换接88-Ⅰ型双级对旋轴流式风机配φ1000风筒吸出式通风，风机固定于上层排水廊道右侧，风筒用专用卡具固定于拱顶，在副厂房侧安装鸭嘴形风水喷雾器除尘。⑵交通洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风；风筒固定于右边墙拱脚；在交通洞至尾闸室交通支洞接一φ400三岔支管向尾闸室第Ⅰ、Ⅱ层开挖面通风；在进行厂房第Ⅲ层以下开挖时，改为吸出式通风；风机固定于尾闸室交通支洞。⑶出线洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风，在进行主变室第Ⅲ层开挖时，改为吸出式通风。风筒固定于右墙拱脚。⑷尾水洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风；在进行三条尾水管开挖时，选用三台BKJ56.NO6型11KW轴流式通风机配φ400风筒压入式通风。⑸排风斜井、排水廊道选用一台BKJ56.NO6型11KW轴流式通风机配φ400风筒压入式通风。⑹母线洞采用高压风通风。3.6施工排水⑴排风洞、出线洞施工排水采用在洞左侧挖排水沟排水，在经过覆盖层洞段时排水沟用M7.5水泥砂浆抹面，以免渗漏而危及围岩稳定。⑵交通洞、尾水洞、尾水管、施工排水选用三台1.5JQB2-10型和两台7.5JQB2-9型潜水泵抽排，排量分别为18m3/h和48m3/h，扬程分别为14m和37m；排水管选用φ75钢管。⑶厂房施工排水选用两台7.5JQB2-9型潜水泵抽排，排水管由尾水洞经尾水管延伸。⑷排风斜井选用一台10JQB-70/80型深井潜水泵抽排，排水管用φ50钢管。⑸排水廊道挖排水沟排水。3.7施工道路见施工总平面布置图。4地下厂房系统开挖支护4.1地下厂房开挖支护4.1.1厂房开挖分层地下厂房开挖拟自上而下分6层挖完。分层情况见表1-3。表1-3地下厂房开挖分层情况一览