抽水蓄能电站辅助洞室开挖工程施工方案

抽水蓄能电站辅助洞室开挖工程施工方案1.1概述：1.1.1辅助洞室主要工作内容廊道共分5条：高程-73.000m层帷幕灌浆廊道，引水系统高程1.000m、68.000m及厂区高程-55.000m、高程-73.000m层排水廊道等。高程68.000m排水廊道和高程1.000m排水廊道：68.000m高程排水廊道与PD-5探洞相连接，出洞后于=1\*GB3①道路相接；高程1.000m排水廊道经主厂房排水廊道，从eq\o\ac(○,8)施工支洞出洞。高程-55.000m层排水廊道从进场交通洞进入，在-30.979高程接进eq\o\ac(○,1)施工支洞，在CH0+000.00处经eq\o\ac(○,3)施工支洞进入，最终形成半环形分布。高程-73.000m帷幕灌浆廊道由eq\o\ac(○,9)施工支洞经过eq\o\ac(○,9)-1廊道进入，在-70.8高程以0.5%坡度下降至W7，在-70.8高程向右0.5%上升，经过W5至F10断层带，-73.000m层排水廊道由主厂房-70.35渗漏排水廊道经eq\o\ac(○,9)施工支洞到洞外。本标施工支洞共分为6条，包括eq\o\ac(○,1)施工支洞延长段，eq\o\ac(○,3)施工支洞，eq\o\ac(○,4)施工支洞，eq\o\ac(○,5)施工支洞，eq\o\ac(○,9)施工支洞，主变排风洞兼施工支洞，主要工作内容为石方开挖及支护。辅助洞室特征：见表1.7-1表1.7-1辅助洞室施工特性序号项目名称尺寸（长×宽×高）m施工内容备注1高程-73.000m层灌浆廊道651.673×3.5×4.1开挖与支护2高程1.000m排水廊道737.2×2.7×3.5开挖与支护3高程68.000m排水廊道347.6×2.7×3.5开挖与支护4-55.0m层排水廊道736.34×2.7×3.4开挖与支护5-73.0m层排水廊道431.95×2.7×3.4开挖与支护6154.28×8.0×7.5开挖与支护7387.8×7.5×7.0开挖与支护8432.83×7.5×7.0开挖与支护95448.0×7.5×11.5开挖与支护109408.55×7.5×7.0开挖与支护1131.427×7.5×7.0开挖与支护1.1.2辅助洞室施工工程量辅助洞室开挖工程总量12.69万m³，其中施工支洞开挖1.04万m³，灌浆排水廊道开挖3.65万m³。分部位工程量详见表1.7-2。表1.7-2辅助洞室开挖与支护施工工程量表项目名称石方开挖（m³）备注=1\*GB3①施工支洞延长段3724③施工支洞8272④施工支洞2659⑤施工支洞45499⑨施工支洞28091主变排风洞2194引水钢管排水廊道13016-73、-55排水廊道14100-73.000m层灌浆廊道9350总计=sum(B2:B10)1269051.2施工条件（1）水文地质条件见第一章《施工条件》（2）施工道路布置详见辅助洞室施工道路布置图LX/C3-TB-09-53。（3）施工风、水、电系统详见施工总平面布置LX/C3-TB-04-02的说明和附图。1.3施工布置1.3.1施工通道由于工期限制，厂房渗漏廊道不能作为廊道施工通道，计划在=9\*GB3⑨施工支洞开挖=9\*GB3⑨-1施工支洞至-73m高程排水廊道。开挖尺寸及相关特性见图LX/C3-TB-09-54。高程-73m层排水廊道→=9\*GB3⑨-1施工支洞→=9\*GB3⑨施工支洞→=6\*GB3⑥施工支洞→eq\o\ac(○,1)支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)。运距3298.36m。高程-55m层排水廊道→eq\o\ac(○,3)支洞→eq\o\ac(○,1)支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)。运距3052.57m。高程-73m层灌浆廊道→高程-73m层排水廊道→=9\*GB3⑨-1施工支洞→=9\*GB3⑨施工支洞→=6\*GB3⑥施工支洞进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距3192m。9m高程层排水廊道→主厂房排水廊道→eq\o\ac(○,8)施工支洞→11#道路→1#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1),运距2472m。68m高程层排水廊道→PD5探洞→68m廊道施工廊道→=1\*GB3①公路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)。运距2501m。eq\o\ac(○,3)施工支洞→eq\o\ac(○,1)施工支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距2846m。eq\o\ac(○,4)施工支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距2554.3m。eq\o\ac(○,5)施工支洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距1325.7m。eq\o\ac(○,9)施工支洞→eq\o\ac(○,6)施工支洞→eq\o\ac(○,1)施工支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距2851.16m。eq\o\ac(○,1)施工支洞延长段→eq\o\ac(○,1)施工支洞→进场交通洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距2927.86m。主变排风洞→=8\*GB3⑧施工支洞→11#道路→利用料转存场eq\o\ac(○,1)，运距1875.4m。1.3.2渣场布置本标段各个洞室支洞开挖石渣主要通过进场交通洞出渣，结合招标文件制定5大料场实际位置、运距等综合考虑，认为①转料场比较切合实际。渣场特征见表1.7-3表1.7-3渣场特征表弃(堆)渣场名称弃(堆)渣场特性备注位置堆渣高程（m）容量（万m³）①转料场⑧施工支洞和①路之间50.000~64.000250主要转存下水库和输水系统的开挖的有用料，与②转料场互为共用和备用。1.4施工风水电1.4.1施工通风辅助洞室施工支洞作为施工公共部分，以及-55m、-73m高程廊道，其通风相见第九章第二节通风排烟部分。辅助廊道通风：由于廊道断面小，占据空间大，而且拐弯多，角度大的特点，综合考虑，对低于500m以内廊道进行单机压入式通风，大于500m廊道选用双机串接通风，高程9m、68m排水廊道洞身长，且拐弯多，串接2台通风机进行通风。通风机型号见表1.7-4。表1.7-4通风设备表序号名称型号单位数量备注1轴流风机SDFG-NO.5.0套268m排水廊道2轴流风机SDFG-NO.6.0套29m排水廊道3通风管600mmm4304通风管700mmm7301.4.2施工供风单条洞室洞内仅为手风钻供风，2~3台手风钻，选用21m³/min移动式空压机可以满足，供风使用材料见表1.7-5表1.7-5供风使用材料表名称型号单位数量备注1胶管1寸m3002风包自制个101.4.3施工供水施工用水从进场交通洞引D50水管，布置在洞身一侧，在洞内分叉口处预留接口，开挖时接通即可。使用材料见表1.7-6表1.7-6供水使用材料表名称型号单位数量备注1钢管1寸m3002接头1寸个501.4.4施工排水=3\*GB3③支洞于eq\o\ac(○,1)施工支洞交叉处洞身一侧挖1m³集水坑，eq\o\ac(○,1)施工支洞延长段、eq\o\ac(○,3)施工支洞直接用4寸泥浆泵将废水抽至1#集水坑；经沉淀后抽排至进场交通洞场交1145处集水箱，再统一抽出洞外。在eq\o\ac(○,4)施工支洞一侧挖1m³集水井直接将污水抽到进场交通洞场交1145处集水箱，再统一抽出洞外。=9\*GB3⑨施工支洞排水:每隔150米在洞身一侧挖集水井，选用4寸泥浆提抽到进场交通洞桩号场交1145处集水箱，再统一抽出洞外。eq\o\ac(○,5)施工支洞起点高程低于终点高程，因此在洞身一侧挖排水沟排水沟排水即可。-73m层排水廊道排水：在4-=2\*GB3②交通廊道交叉处扩挖2#1m³集水坑，4-=2\*GB3②交通廊道交叉处扩挖3#1m³集水坑，廊道污水分别汇集两集水井中，通过=9\*GB3⑨-1施工支洞抽到场交1145处集水箱，再统一抽出洞外。高程68m、9m排水廊道，于廊道高程较低点一侧挖集水井泥浆泵抽出即可。施工抽排水相见图LX/C3-TB-09-561.4.5洞内照明施工支洞洞口的上部布置投光灯，沿洞内壁一侧每隔50m设一盏，选用带防水灯罩的白炽灯，高度不少于3m处固定挂设，洞内撑子面照明选用行灯变压器并配置36V照明灯具。另外洞内照明每隔40m左右增设一盏蓄能应急灯，以备突然断电后有2个小时的应急照明。并且进洞人员还需配备部分手提式应急灯或手电筒等。1.5施工重点及难点引水系统排水廊道的施工断面尺寸小，洞身长，工期紧，出渣、排烟困难，不利施工。施工洞进洞方向为降坡，且洞内渗水量大，对施工排水造成不利，需增加大排水。施工洞错综复杂，高程不一，交叉口较多，增大岔口支护工程量。-73m高程排水、灌浆廊没有现成施工通道，需要另行考虑布置施工通道。由于工程地质条件差，为石英砂岩，临时支护非常重要，成为施工中又一大难点重点。1.6施工方法1.6.1施工支洞施工=3\*GB3③施工支洞断面尺寸7.5×7.0m，长87.79m，城门洞型；=4\*GB3④施工支洞断面尺寸7.5×7.0m，长32.83m，城门洞型；=5\*GB3⑤施工支洞断面尺寸7.5×11.5m，长448m，城门型；=9\*GB3⑨施工支洞断面尺寸7.5×7.0m，长408.55m，城门洞型；1＃施工支洞延长段断面尺寸8×7.5m，长54.28m，城门洞型；主变通风洞断面尺寸7.5×7.0m，城门型，全长31.427m。以上施工支洞均采用全断面爆破法进行开挖，周边光面爆破，钻孔设备为一部H135两臂凿液压钻及一部ROCKETMOOBER353E三臂液压钻，YT-28手风钻配合打孔，3m³装载机装车，15T的自卸汽车出渣；循环作业，开挖后及时跟进支护防止掉块。开挖过程中，在两条引水洞之间=5\*GB3⑤施工支洞及=1\*GB3①施工支洞延长段上下游进行扩挖，以便放置变压器、空压机等设备，上游方向扩挖尺寸为3×3m,布置变压器，洞身下游侧开挖尺寸为3×5m，放置空气压缩机。由于考虑到钢管运输，对=5\*GB3⑤施工支洞全段顶拱加高0.9m，确保运输空间。采用分层开挖。1.6.2灌浆廊道及引水钢管排水廊道工程辅助洞室排水廊道施工主要包括：高程-73m层灌浆廊道开挖尺寸为3.5×4.1m，城门洞型，长651.673m。高程-55m排水廊道开挖尺寸为2.7×3.4m，城门洞型，长736.34m。高程-73m排水廊道开挖尺寸为2.7×3.4m，城门洞型，长431.95m。高程9m、68m排水廊道开挖尺寸2.5×3.0m，城门洞型，长1084.8m。采用YT-28手风钻进行钻孔全断面钻孔开挖，在开挖工作面搭设简易人工平台钻孔，直线段每作业循环进尺2.0m，在作业半径为20m的洞挖转弯处，每作业循环进尺1.5m，采用LWT-60立爪扒渣机（4.3×1.5×1.5）装渣，矿用侧卸梭车（2.22×1.0×1.3m，容积为1.7m³）运输。1.6.3=9\*GB3⑨-1施工通道在=9\*GB3⑨施工支洞桩号0+214.38右侧扩挖7*7m空间作为=9\*GB3⑨-1施工通道起点，在不影响尾水系统车辆通行前提下，便于出渣车停靠，并可以再此布置通风机等小型设备。开挖时，在洞口5~8m范围内，预留2.35m高，宽1.5m平台，梭车沿轨道上平台后，直接侧卸石渣到台下，装载机装车，自卸汽车运输。=9\*GB3⑨-1施工通道平面布置及相关参数见图LX/C3-TB-09-54；=9\*GB3⑨-1施工通道洞口布置见图LX/C3-TB-09-55；1.6.4断层带内廊道、支洞开挖：本标内辅助洞室穿越断层带约共计152m，破碎带主要由角砾岩、碎块岩夹断层泥等组成，断层普遍充填有次生黄泥，用扒渣机清理，人工配合清理，大断面施工支洞用装载机装车，大断面施工支洞采用自卸汽车出渣，廊道电动扒渣车装车，侧卸式梭车运输出渣倒自卸汽车出渣，开挖后立即支护。1.6.5临时支护：由于本工程地质组要为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类石英砂岩，对开挖影响较大，所以超前支护显得尤为重要，开挖过程要加强及时跟进支护，确保施工安全。 支护形式主要包括普通砂浆锚杆、自钻式锚杆、树脂锚杆、超前小导管、管棚、型钢拱架等。Ⅲ围岩采用普通随机砂浆锚杆，挂钢筋网进行支护。手风钻钻孔，孔深4.5~5.0m梅花形布置，锚杆为Φ25，L=4.0m入岩深度3.9m，外漏0.1m，钢筋网用Φ8圆钢，间距0.2m，自制汽车台车为平台挂网支护、插锚杆。Ⅳ围岩采用钢筋格栅进行支护，钢格栅间距0.80m，配合随机锚杆锚固支护完后系统锚杆，锚杆为Φ20，L=4.0m。Ⅴ围岩型钢拱架，刚拱架间距1.0m，结合随机锚杆支护支护，锚杆为Φ25，L=4.5m，外漏0.1m，必要时也可打超前导管支护。具体视现场情况而定。以上支护详细施工措施见第十章支护部分。1.7爆破设计1.7.1施工支洞开挖采用2#岩石乳化炸药爆破，电雷管起爆或激发枪起爆，导爆索连接网路。=1\*GB3①、=3\*GB3③、eq\o\ac(○,4)、=9\*GB3⑨施工支洞、主变通风洞兼施工支洞开挖断面为B型断面，Ⅲ类岩石周边空孔距60cm，孔深300cm，Φ25药卷间隔装药，间距30cm，主爆孔孔距80cm，排距100cm孔深300cm，Φ32药卷爆破。掏槽孔间距20cm，孔深330cm，采用手风钻钻孔，孔布置见图施工支洞爆破设计图LX/C3-TB-09-57~58。围岩的初设钻孔爆破技术参数如表1.7-7所示。表1.7-7钻孔爆破技术参数围岩类别径（cm）深（cm）进尺（cm）断面面（积㎡）装药量（kg）单位耗药量（kg/m³）施工支洞Ⅲ423367231.41.10Ⅳ~Ⅴ422367136..00.90表1.7-8作业循环工序测量钻孔装药爆破排烟安全处理出渣清面支护及其他合计时间(h)0.52.53.00.50.53.00.52.513循环进尺3.0m，平均月进尺180m。1.7.2廊道开挖廊道包括：高程-73m灌浆廊道、-73m、-55m、9m、68m排水廊道周边孔孔距40cm，孔深200cm，主爆孔孔距50cm，排距70cm，孔深200cm，掏槽孔深230cm，孔距35cm，Φ32药卷爆破，全断面开挖，均用手风钻打孔。爆破设计图见LX/C3-TB-07-59，爆破技术参数见表1.7-9。表1.7-9钻孔爆破技术参数围岩类别孔径（cm）孔深（cm）进尺（cm）断面面积（㎡）装药量（kg）单位耗药量（kg/m³）廊道Ⅲ42221043.82.02Ⅳ~Ⅴ421.51.51037.71.96表1.7-10作业循环工序测量钻孔装药爆破排烟安全处理出渣清面支护及其他合计时间(h)0.52.52.01.00.55.00.52.012循环进尺2.0m，平均月进尺120m。1.7.3爆破控制对爆破料渣的控制：参考以上爆破参数，对首先开工的洞室，进行以试验为目的的小进尺爆破，对爆破料处理分析，将此结果和引水系统要提供的料参数进行对比，尽可能对各类围岩爆破参数准确定位，调整爆破参数，反复几次后确定最终爆破参数。以便满足过渡料粒径需要。超挖控制：经试验确定的参数应作为爆破参数基本数据，对不同围岩合理应用，特别是周边空爆破单孔药量，孔距等，要控制光爆孔和主爆孔之间起爆时差，尽可能减小超挖，另外采用经验丰富的钻孔操作人员，沿着测量放线轮廓打孔。实际中及时对合理由于地质原因引起的超挖进行签证，以免超挖造成亏损。1.8施工进度安排①施工支洞延长段2010.10.15-2010.11.30,约80.75m³/d。eq\o\ac(○,3)施工支洞2010.11.1-2010.11.30,共10701，平均356,7m³/d，每天进尺5.32m，eq\o\ac(○,4)施工支洞2011.12.31-2012.1.30,共3340m，107.3m³/d，每天进尺1.6m。eq\o\ac(○,5)施工支洞2010.10.15-2010.11.15,57304m³，290m³/d，每天进尺2.76m。eq\o\ac(○,9)施工支洞2011.1.1-2012.3.31,27491m³，129m³/d，每天进尺1.93m。主变通风洞2010.12.01-2010.12.31，共2194m³，70.8m³/d。每天进尺1.06m。按照每次爆破进尺均大于平均进尺，能满足施工要求。1.9施工资源配置1.1.1施工主要人员主要施工人员配置见表1.7-11：表1.7-11施工人员序号工种名称单位数量备注1钻机工名42手风钻钻工名253炮工名154装载机司机名75扒渣机司机名86汽车司机名257空压机工名108测量工名3合计名971.1.2主要施工材料表1.7-12主要施工材料表序号材料名称规格单位数量备注1炸药乳化t2002非电管ms1~ms15万发15.63导爆索万m23.54柴油0#t3301.1.3设备配置主要设备配置见表1.7-13表1.7-13