1、紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 244 - 第 16 章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 16.1 排水洞及灌浆洞开挖 16.1.1 概述 右岸条形山脊排水洞位于大坝右岸山脊，共有 4 条，其中 1#横向排水洞长 455m，出口开挖底板 EL766.39m； 2#横向排水洞长 387m，出口开挖底板 EL819.20m， 进 口 与 纵 向排 水 洞 LT0+315 相 接 ， 相 接处EL820.00m； 3#横向排水洞长 641m，出口开挖底板 EL776.70m；纵向排水洞长 430m，两端部 EL820.63m， EL820
2、.23m。隧洞纵向坡比为： 1/500，开挖断面为 330cm 425cm 城门 洞形。设计进口明挖总量为 4135m3，石方洞挖总量约为 25785m3。 溢洪道排水洞位于溢洪道桩号约 0-002 0+459.5 右侧边坡内。全长约 535m，其中洞桩号 0+00 处为 EL850m， 0+51.2 处为 EL847.50m，该段纵向坡比 5%； 0+51.2 0+357 段，纵向坡度 8.5； 0+357 0+505 段，纵向坡度 24； 0+505 0+5535，段纵向坡比 5%。出口 EL741m。开挖断面为 350cm 450cm 城门洞形，设计石方洞挖总量约 9842m3。 灌浆隧
3、洞一条位于右岸山脊长约 254m，在 EL885.4m；一条位于左岸坝肩洞长约 116m，在 EL884.4m；开挖断面尺寸 350 485cm 城门洞形，设计右岸山脊灌浆洞明挖约 1034m3，石方洞挖总方量约 5788m3。 16.1.2 工程地质条件 隧洞所穿过的地层主要由中细粒砂岩，粉砂岩、泥质粉砂岩以及煤质页岩等组成，隧洞轴线通过部分可能遇到的层间剪切破碎带为 L9、L10、 L11、 L12，以及 F3 断层。由于风化卸荷作用使岩体松驰，结构面强度降低，可能引起局部岩块失稳，施工过程中应随时采取相应支护工程措施。 16.1.3 施工布置 紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计
4、 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 245 - 一、施工道路 1、右岸 山脊排水洞开挖施工道路布置： （ 1） 1#横向排水洞施工道路由 213 国道 EL780m，处分岔下降至出口 EL766.39m，承担出碴运输。 （ 2） 2#横向排水洞施工道路由 213 国道 EL780m 处沿洞轴线右侧山坡之字上升到出口 EL819.2m。 （ 3） 3#横向排水洞施工道路由 213 国道约 EL780m 分岔下降至出口 EL776.7m。 道路路面宽 9m，最大纵坡 10%。 2、溢洪道排水洞开挖施工道路利用相应于洞高程的溢洪道明挖出碴施工道路。 3、灌浆洞开挖施工道路布置。 右岸山
5、脊灌浆洞开挖施工道路利用相应于洞口 高程溢洪道明挖出碴施工道路。 左岸坝肩灌浆洞开挖施工道路利用相应于洞口高程左坝肩开挖施工道路。 二、供风 施工采用一台 17m3/min移动式柴油压风机提供，右岸山脊排水洞布置在横向洞出口附近，各配一台；溢洪道排水洞布置在洞口附近的平台上，进出口各配一台；灌浆洞布置在洞口附近的平台上，各配一台；通过供风管路接到开挖工作面。 三、供水及供电 右岸山脊排水洞施工用水，右岸 EL910 水池供给，用电由供电系统接入。 溢洪道排水洞施工用水及用电均由溢洪道明挖供水、供电系统接入。灌浆洞施工用水及用电均由溢洪道明挖和左坝 肩明挖供水、供电系统接紫坪铺水利枢纽工程第一标
6、大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 246 - 入。 各用电工作面需安装一台触漏电保护器，洞内各种线路均架空敷设，动力线路采用 BLV252三相四线，照明采用 2.52 2 的橡胶绝缘电缆线，且与动力线应有一定距离，洞内交通照明每隔 8-10m 悬挂一只防水防爆型白炽灯，功率为 100-200w，工作面照明为 500w 碘钨灯，并需采用 36V安全电压，以便安全与移动。 四、排水 排水采用自然排水和集水井集水机械（水泵）强排相结的方式进行排水。洞口附近设污水处理池，施工废水经沉淀达标后方可排入排水洞外溪沟。 五、通风、排烟、除尘 通风排烟设备在各洞口 布置一台
7、 KJ 系列 45kw 压入轴流式风机，外接 600mm 软风管，通风管距掌子面保持 15-20m 距离，在放炮后 30min内将瓦斯浓度降到允许的范围之内，每次爆破后进行喷雾洒水，以降低粉尘浓度，溶解部分 CO2，同时起到降低爆堆温度，改善工作面环境。 16.1.4 施工方法 右岸山脊排水洞、灌浆洞明挖施工方法见第 15章，隧洞洞身开挖采用全断面一次成形的方式，钻孔机具为 YTP-26型气腿手风钻，周边采用光面爆破技术，每循环开挖进尺 2.0m 左右，每天两个循环。 右岸山脊排水洞出渣，由于隧洞开挖长度长，断面小，拟采用有轨出 碴运输，由人工装碴至 0.6m3 矿车，由电瓶车将矿车牵引至洞口
8、（每次牵引二车），集中后由装载机装自卸汽车运往堆料场。整条线路轨道采用 12kg/m 轻轨，从开挖掌子面直接铺接至洞口卸碴码头，在开挖掌子面约 20m 范围采用 1.5 2.0m 短轨，每开挖一次，循环一次，待达一节整长轨距离后，将短轨换成长轨，形成固定的永久轨道。另外，在 2#横向洞与纵向排水洞相接处安装铰盘。每相隔 50m 布置会车分岔道。 紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 247 - 溢洪道排水洞出碴，有二段为斜井，坡度为（ 8.5、 24），出碴时在洞外布置一台 5t卷扬机，洞内底板上铺设轨道，通过轨道内 卷扬机牵引矿车，将碴
9、运至洞处，集中由装载机自卸汽车运往堆碴场。 灌浆洞出碴方式与右岸山脊排水洞出碴方式相同。 一、钻孔爆破设计 1、掏槽方式 掏槽采用单空孔菱形直孔掏槽方式。在隧洞中心偏下部位钻一直径 55mm 的空孔，其四周布置四只掏槽孔，掏槽孔孔径为42-45mm，具体布置详见炮孔布置图（ ZPP/IC1-22）。 2、光面爆破参数选择 隧洞周边采用光面爆破，根据工程地质条件，初选光爆参数如下： 孔径 D=42-45mm 孔距 a=50-60cm 最小抵抗线 W=55-65cm 炮孔密集系数 m=0.8-1.0 药卷直径 d=22mm(d32mm 乳化炸药药卷加工形成 ) 不耦合系数 =1.91-2.05 线
10、装药密度 =150-250g/m 以上光面爆破参数为初选值，在光面爆破施工前，应通过爆破试验论证上述参数的合理性，在施工过程中，应根据开挖所揭露的实际围岩地质条件对光爆参数作出适当调整。 3、主爆孔设计 主 爆孔 采用 YTP-26 型气腿 手风 钻造孔 ，孔径 42-45mm， 孔距90-100cm，排距 75-85cm，具体布置详见炮孔布置图（ ZPP/IC1-22）。 4、装药结构及起爆顺序 周边光面爆破孔采用空气间隔装药，按线装 药密度将炸药间隔绑扎紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 248 - 在毛竹片上放入孔内。掏槽孔和主爆
11、孔采用连续装药。炸药采用乳化炸药，起爆时采用孔间毫秒微差挤压爆破技术，最先起爆掏槽孔，然后起爆主爆孔，最后起爆光爆孔。具体装药参数和起爆顺序详见爆破孔布置参数图表（ ZPP/IC1-22）。 二、钻爆施工 1、钻孔与爆破 钻孔前由测量人员放出隧洞中心线，腰线及开挖轮廓线，然后开挖施工技术员按炮孔布置图中设计的孔位将各炮孔用油漆明标记在开挖横断面上。钻孔时先在断面上钻若干导向孔，应保证导向孔的孔位、孔向准确。以导向孔为基准进行其它各炮孔的钻进，钻孔时随时对孔位 ，孔向及孔深进行检测，以提高钻孔精度。钻孔结束后，经质检人员对孔位、孔向及孔深进行检测并验收合格后，采用人工装药联网爆破。爆破时采用电雷
12、管起爆。 2、殊地段施工 隧洞沿线存在许多层间剪切破碎带，围岩无自稳能力，往往伴随涌水，开挖过程中极易坍塌，特殊地段的施工采用边开挖边支护的方法，采取小管棚超前支护及格栅钢架 +喷混凝土的初期支护手段来固结和稳固围岩，开挖遵循“弱爆破、短进尺、强支护、 紧封闭”的原则，必要时采取分台阶或超前小导洞开挖方式，同时加强超前地质勘探，在涌水地段采用先排水再进行裸岩灌浆的处理措施。钻 眼深度 1.2 1.5m，每循环进尺 1.0 1.2m。 16.1.5 瓦斯等有害气体的监测 该地质条件较为特殊，岩石含有煤层，施工中会碰到瓦斯等有害气体，应引起高度重视，并采服有效的防护和监控措施，确保施工安全。 1、
13、所有施工照明设备采用防爆型。 2、爆破采用煤矿许用电管雷，每次总延期时间不超过 130ms。 紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 249 - 3、每次爆破后，施工前应采用通风、洒水等措施降低瓦斯浓度，并采用仪器检测洞内瓦斯含量，当瓦斯浓度达到 1%，禁止放炮；达到 1.5%，应停止设备运转；达到 2%，工作人员必须撤离。并安装一套报警信号系统，当瓦斯 浓度满足规定要求时，方可施工。 4、施工人员工作服饰采用全棉材质，并使用防毒面具。 16.1.6 循环作业工序时间安排及进度计划 一、循环作业工序时间（见下表） 紫坪铺水利枢纽工程第一标大
14、坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 250 - 排水及灌浆隧洞作业工序及时间表 序号 项目 工 作 量 作业 时间（ min） 循环作业时间（ h） 说 明 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1.排水洞开挖断面 350 450cm， 330 425cm 两种城门洞形。灌浆洞开挖断面 350 485cm 城门洞形。 2.钻孔采用 YTP-26 型气腿手风钻，人工装药爆破。 3.洞内出渣采用有轨出碴运输。 4.施工时加强各工序间的衔接，尽量缩短循环时间，确保每天两个循环 。 5.支护形式为钢支撑。 1 测量布孔 55 孔 30 2 钻 孔 117
15、.3mmmmMmmm 150 3 装药爆破 40 4 通风散烟 30 5 安全撬挖 30 6 出 渣 29m3 （ 32） m3 330 7 支 护 80 8 其 它 30 720 紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 251 - 二、施工总进度计划 隧洞开挖平均每循环进尺 2.0m，一天两循环，日进尺 4.0m，开挖施工进度计划 ,按施工总进度计划按排要求 ,具体见表 18-1-6。 排 水 洞 开 挖 施 工 进 度 计 划 表 表 18-1-6 序号 项 目 单位 工程量 隧洞长度（ m） 时 间 1 右岸山脊排水、灌浆洞进口土方开
16、挖 m3 4135 2003.4.1 2003.4.15 2 右 岸 山 脊 1#横向排水洞石方洞挖 m3 6133 455 2003.4.16 2003.8.30 2#横向排水洞石方洞挖 纵向排水洞石方洞挖 m3 m3 5216 5796 387 430 2003.4.16 2003.11.12 3#横向排水洞石方洞挖 m3 8640 641 2003.4.16 2003.10.31 3 溢洪道排水洞石方洞挖 m3 9842 535 2003.12.16 2004.5.1 4 灌浆洞石方开挖 m3 5788 370 2003.4.16 2003.7.14 16.1.7 质量与安全保护措施 一
17、、质量控制与保证措施 钻孔前由开挖施工技术员准确地放样划线，对钻孔孔位及周边轮廓线做出明显标志，严格控制炮孔孔位、孔向及孔深（特别是周边光爆孔），使施工符合爆破设计要求。控制装药参数，爆破后的残孔率应满足相应地质条件的规范要求。不允许欠挖，尽量避免超挖。施工过程中根据开挖所揭露的实际围岩地质情况及时调整钻爆参数，保证开挖质量。 二、安全保证措施 （ 1） 施工中严格执行“安全第一，预防为主”的方针 （ 2） 制订安全制度和措施，并加强通风，照明、防 尘、降温及防水和防瓦斯等有害气体的工作，派专人监测工作环境，确保施工人员身紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞
18、开挖和混凝土施工 - 252 - 体卫生安全。 （ 3） 对开挖面及已开挖段经常观测，对可能出现的险情，采取有效措施解除或控制危急情况下，迅速撤出工作人员 （ 4） 洞口设立安全警示牌，设专职安全员，严格执行安全制度。 （ 5） 爆破作业及爆破器材的储存、保管、装卸、运输必须按照爆破安全作业规程规定执行。 （ 6） 经常及时进行安全检查，有针对性地制定具体的检查内容和方法。 16.1.8 主要施工机械设备及劳动力组合 一、 主要施工机械设备（见下表） 主要施工机械设备 (单条隧洞 ) 序号 名称 型号（规格） 单 位 数量 1 压风机 17m3/min 台 1 2 手风钻 YTP-26 气腿型
19、 台 4 3 通风机 KJ 系列 45KW 台 1 4 装载机 ZL50 辆 1 5 自卸汽车 20t 辆 2 6 电瓶车 辆 2 7 水泵 2“ 台 2 8 测量仪器 套 1 9 卷扬机 5t 台 1 二、主要劳动力组合（单条隧洞） 紫坪铺水利枢纽工程第一标大坝工程施工组织设计 第 16章 排水洞、灌浆洞开挖和混凝土施工 - 253 - 主 要 劳 动 力 表 序号 工种 人数 工作内容 1 压风工 2 压风机操作、送风 2 钻工 8 钻孔 3 通风工 2 通风机操作、通风管路维护 4 装载机驾驶员 2 装渣 5 水泵工 2 施工排水、供水 6 撬挖工 3 安全检查、撬挖排险 7 电工 2
20、用电线路架设，用电设备安装及维护 8 炮工 4 装药、联网爆破 9 汽车驾驶员 4 出渣运输至弃料场 10 电瓶车驾驶员 2 驾驶电瓶车 11 测量工 4 测量放样 12 配合工 30 洞内装渣、清基及其它配合工作 16.2 排水洞、灌浆洞混凝土衬砌施工 16.2.1 混凝土施工项目及工期安排 混凝土衬砌施工项目有： 一、 右岸山脊排水洞混凝土衬砌、隧洞衬砌后断面为 250 325cm的城门洞型，衬砌厚度 40cm。 二、 溢洪道排水洞混凝土衬砌，衬砌后断面为 250 350cm 的城门洞型，衬砌厚度 50cm 。 三、 左、右岸灌浆洞混凝土衬砌，衬砌后断面为 250 375cm 的城门洞型，衬砌厚度 50 60cm 。 其主要施工工程量及工期安排见下表：
