导流洞进出段明挖分部工程施工方案

广东省乐昌峡水利枢纽导流隧洞应急专项工程导流洞进出口段明挖分部工程施工方案广东水电二局股份有限公司乐昌峡导流隧洞应急专项工程项目经理部2008年7月批准：校核：编写：1目录1.工程概况.....................................11.1概况.......................................11.2工程地质...................................11.3水文气象...................................22.边坡开挖施工顺序.............................23.施工准备.....................................23.1施工测量...................................23.2开挖前危石处理.............................34.土石方开挖施工...............................34.1开挖施工顺序...............................34.2开挖工艺流程...............................44.3开挖施工...................................45.支护施工措施.................................85.1边坡支护施工顺序...........................95.2锚杆施工...................................95.3喷砼施工..................................106.工程质量技术保证措施........................117.确保安全的技术、文明措施....................127.1安全技术施工措施..........................127.2安全文明施工措施..........................138.劳动力及设备安排............................149.施工进度计划................................1511.工程概况1.1概况乐昌峡水利枢纽工程是以防洪、发电为主，兼顾航运、灌溉等效益的综合利用枢纽工程，正常蓄水位为154.5m，校核洪水位为162.50m，其防洪库容为2.11亿m3，总库容为3.33亿m3，电站装机120MW。工程等别为II等大(2)型，主要建筑物的级别为2级。导流隧洞布置在右岸，洞身全长572m，其中0+000～0+020桩号段为渐变段，断面由10m×13m的矩形断面渐变为城门洞型断面。起坡点桩号为0+000，进口底部高程94m，出口底部高程92m，纵坡3.62‰，按有压流设计。1.2工程地质沿线地层为寒武系八村群下亚群∈bca-3（1）～∈bca-3（4）岩组：∈bca-3岩组岩性为深灰色、灰绿色变质石英砂岩，局部夹绢云母板岩，呈厚层状，主要分布在桩号0+460～0+670m隧洞出口段；∈bca-3（2）岩组岩性为深灰绿色变质中粗粒石英砂岩，夹长石石英砂岩和薄层绢云母板岩，砂岩呈厚层状，分布在桩号0+280～0+460m；∈bca-3（3）岩组岩性为浅灰色、灰白色和深灰色变质粉细粒石英砂岩夹绢云母板岩，板岩夹层较多，粉细粒石英砂岩呈中厚层和巨厚层状，岩石坚硬致密，分布在桩号0+220～0+280m；∈bca-3（4）岩组岩性为灰、灰绿色变质中粗粒石英砂岩，夹少量青灰色绢云母板岩，砂岩为厚层至巨厚层状，分布在桩号0+090～0+280m隧洞进口段；∈bca-4岩组岩性为上部为青灰色绢云母板岩夹深灰色厚层状变质石英砂岩，下部为浅至深灰色绿色变质石英砂岩夹绢云母板岩，分布在桩号0+000～0+090m。岩体风化受岩性和构造控制，石英砂岩抗风化能力强，风化浅；长石英砂岩、粉砂岩、板岩抗风化能力差，风化较深。进口段以厚层状石英砂为主，风化较浅；桩号0+225m附近为向斜轴部且发育有断层，地貌上为冲沟，风化较深。隧洞沿线弱风化带顶面埋深0m～45.5m，高程98.8m～165.4m，微风化带顶面埋深10.9m～98.4m，高程98.10m～154.0m，隧洞覆盖层厚度（弱风化带以下）0～69.5m。隧洞围岩风化分带大致为（以剖面长度计，进水口桩号为0+098m）：98m～2105m为弱风化，105m～528m为微风化带，528m～558m为弱风化带；558m～670m为强风化带。1.3水文气象乐昌峡水利枢纽工程位于粤北山区，流域处于五岭以南，属中亚热带山地气候，气候湿润，雨量充沛。多年平均气温19.6℃，最高气温39.4℃，最低气温-4.6℃；多年平均湿度80%；地区全年以北风为主，多年平均风速1.30m/s，最大风速17m/s；多年平均降雨量1500mm，降雨年内分配不均匀，汛期4～9月的降雨量占全年的74%，枯水期10～3月的降雨量仅占全年的26%。坝址处多年平均流量为137m3/s，汛期已发生最大洪峰流量为8120m3/s，最小流量6.1m3/s。武水属山区性河流，洪枯比大，洪水陡涨陡落，洪水历时一般三天，多年平均含沙量为0.177kg/m3。坝址处不同时段、不同频率的流量成果见下表：分期洪水成果表单位：m3/s时段9～3月10～2月10～3月11～3月11～2月全年P＝1％6040P＝2％5340P＝5％247020902240176610503820P＝10％19501440173013968263220P＝20％14308751240103260726002.边坡开挖施工顺序测量放样→临时施工道路→开挖截水天沟→洞口作业平台布置→土石方开挖→洞脸喷锚支护→启闭机室混凝土浇筑。3.施工准备3.1施工测量测量工作是工程开展的先导，是质量控制的重点项目之一。绘制放样草图，计算好各个部位放样数据，经技术组复核无误后，再进行放样。33.2开挖前危石处理在整个工程开工前，必须派工程技术人员对洞口以上山体的危石进行全面的检查，必要时对植被下的孤石用铁锹开挖根部检查，重点检查是否有松动、石蛋叠加、根部不实、因经后期爆破受振动波影响的孤石进行特殊的处理。由于山坡陡峭，拟在面对导流洞出口右侧，根据设计图纸，开挖出一条施工道路，导流洞进口从上至下逐级施工。主要利用反铲逐级挖掘，每层下挖3米，跟进锚喷支护。主要处理方法：①截水天沟以下的采用人工清除，大块松动的岩石采用人工打眼，爆破清除。②截水天沟以上的滚石，经现场仔细勘察，如稳定性较差需采用人工打眼，分块爆破清除。③对于部分根部较深但易受爆破影响安全的石蛋，可采用施打锚杆锁定的方式，锚杆深度暂定5m，要根据现场实际情况确认，或采用人工打眼预裂松动爆破清除。4.土石方开挖施工4.1开挖施工顺序高边坡开挖按照自上而下由高到低的施工顺序，（如下图）分梯段逐层进行。在分梯段作业时，按由里向外，先抽槽、后两侧开挖的原则。为了尽量减少石渣落入武江，需在逐层开挖下降的台阶外侧边缘，预留或筑一道0.5～1m高的拦渣埂。41:0.51:0.593.098.01:191.01:0.5f94.0109.5根据设计坡比及地层岩性情况，进口明渠的开挖按每3m一层，分层开挖、分层支护。拟定开挖区共分18层（含保护层）施工。出口段开挖共分5层，第一层6米，以后每层3米。分层开挖、分层支护。4.2开挖工艺流程其开挖工作面施工工艺流程：测量放样→砍伐植被→覆盖层剥离→定位放样→临时道路施工→边坡预裂爆破→台阶爆破→台阶松散碴集料、转（挖）运料→边坡支护→建基面清理与保护。4.3开挖施工⑴.开挖原则所有土石方明挖必须从上而下分层分段进行；一次爆破的区域和深度在爆破前应根据爆破试验及岩层等确定。优化爆破参数，减少大块率，满足挖装原则的要求。⑵.土石方开挖施工方法导流洞进出、口边坡陡峭，场地狭窄，开挖边坡需进行喷锚支护，因此采用分区分层开挖，水平每两排锚杆施工作业高度为一个开挖层，台阶高度约为3m。5利用实际地形条件，将开挖工作面划分为四个区，形成流水作业，有利于加快施工进度。①.采用全站仪，现场测控网加密。②.现场放样采用交样单进行放样交底，计算机校核测量网点。③.边坡钻爆前后，均需进行边线检查，合格后方进行下一台阶施工。⑶.场地清理开挖区边线放样后，人工对开挖范围内的无用料、弃料、有害物质等进行全面清理，把废渣堆弃至邻舍坡脚下面与排水洞进口施工道路右侧（具体位置见附图），并按监理工程师指定的方法进行处理。⑷.覆盖层开挖导流洞进口明渠覆盖层包括土方、堆积体和≤0.7m3风化孤石等，土方开挖9599m3。石方明挖38613m3。覆盖层开挖采用0.8m3反铲开挖，0.8～1.0m3反铲削坡，人工配合修整边坡。所有覆盖层开挖料均为弃料，全部运至弃渣场。按照测量放样开口线自上而下分层开挖，层高3～4m。同一层面开挖施工按照“先土方开挖，后石方开挖，再边坡支护”的顺序进行，使开挖面同步下降。开挖土料翻落至下部截渣平台，对崩积层中的块石，则采用手风钻浅孔小炮清除。采用反铲装料，15t自卸汽车运输到渣场。土方边坡开挖接近设计坡面时，按设计边坡预留0.2～0.3m厚度的削坡余量，再人工整修，至设计要求的坡度和平整度。雨天施工时，施工台阶略向外倾斜，以利排水。在开挖施工过程中，根据施工需要，经常检测边坡设计控制点、线和高程，以指导施工，并在边坡地质条件较差部位设置变形观测点，定时观测边坡变形情况，如出现异常，立即向监理工程师和业主报告并采取应急处理措施。⑸.岩石开挖进口明渠岩石开挖38613m3。岩石开挖采取分层、分块、分序进行，每层开挖须先进行边坡预裂钻爆施工。鉴于进、出口明渠的场地狭窄和施工机械安全避炮的要求以及挡截渣埂的需要，因此在按部位分块基础上，再将每块分两序开挖，即Ⅰ序先开挖内边坡部分，靠外右侧边坡开挖区为Ⅱ序开挖。每序均采取深孔梯段微差爆破，由上至下分层开挖，一般梯段高度3m左右。在接近马道和建基面6时，底部预留1.5～2.0m保护层。坡面采取预裂爆破，预裂深度按马道高程控制，每两马道间作为一个预裂面，当马道高差超过10m时，预裂深度按梯段高度控制；马道和建基面采取水平预裂或水平光面爆破。A.深孔梯段爆破a.钻孔梯段爆破以手风钻机造孔为主。临近预裂面两排爆破孔，其孔径、装药量及孔网参数按缓冲爆破要求控制。为了提高爆破效率、降低成本，采用大孔距、小抵抗线的布孔方式，完全耦合装药结构和孔间微差，使爆破出来的石渣粒径均匀。钻孔过程中，专人对钻孔的质量及孔网参数按照作业指导书的要求进行检查，如发现钻孔质量不合格及孔网数不符合要求，立即进行返工，直到满足钻孔设计要求。b.装药、联网爆破采取人工装药，主爆破孔以2#岩石乳化炸药为主，采取全耦合柱状连续装药；缓冲及拉裂孔采用条形乳化炸药，采取柱状分段不耦合装药。岩石爆破单位耗药量暂按0.45～0.55kg/m3考虑，最终单耗根据爆破试验确定。梯段爆破采用微差爆破网络，1～20段非电毫秒雷管连网，非电起爆。分段起爆药量按招标文件和技术规范控制，梯段爆破最大一段起爆药量不大于500kg；临近建基面和设计边坡时，最大一段起爆药量不大于300kg。B.预裂爆破施工进口开挖边坡最大高度达55m以上，设计马道平台宽度为1.5m。在边坡开挖施工中采用预裂爆破技术，人工手风钻造孔，孔径φ40mm，预裂孔间距0.8～1.0m。钻孔深度一般情况下按马道高程控制，当马道高差过大时（大于10.0m），按梯段高度控制。预裂爆破施工流程为：下达作业指导书→测量布孔→钻机就位（角度校正）→钻孔→清孔验孔→装药、联网爆破→进入下一循环。a.钻孔首先按照设计图纸进行现场放线，标出边坡开挖线（或马道平台）范围，确定开挖范围轮廓和钻孔深度、角度，便于技术交底和工人操作。其次根据作业指导书要求，安排钻机设备就位，按照现场放样的孔间距依次钻孔。7b.装药预