隧道开挖支护单项施工措施浅析.doc

雅砻江锦屏二级水电站 东端1#、2#引水隧洞工程 2#引水隧洞开挖支护单项 施 工 措 施 合同编号：JPⅡC－200709，C4 中铁十八局集团·中水七局联合体 二OO七年七月 第一章 概述 工程概况 锦屏二级水电站位于四川省凉山彝族自治州木里、盐源、冕宁三县交界处的雅砻江干流锦屏大河弯上，是雅砻江干流上的重要梯级电站，其引水系统采用4洞8机布置形式，1500～2000m，最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点。 2#引水隧洞围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，局部Ⅳ、Ⅴ类，水文地质条件复杂，高地应力岩爆、高压大流量突涌水等问题尤为突出。 2#引水隧洞采用钻爆法与TBM掘进相结合的施工方法：前期采用钻爆法开挖，在1#引水隧洞贯通后利用TBM进行开挖。 第二章 施工准备 施工总体布置 施工用高压风 在东引2#施工支洞内布置14台空压机（203/min），每掘进1500m将空压机移动一次，风管直径为150mm。 施工用水 采用建高压水池，抽水机直接从B辅助洞取水，经由东引2#施工支洞至2#引水隧洞；洞内采用主水管直径为100mm。 施工用电 主电缆从辅助洞跨过大水沟接入东引2#施工支洞洞口，然后通过1560平台到达东引1#施工支洞洞口的变电站。 施工交通 先期出渣及材料的运输全部通过东引1#、2#施工支洞进行，采用无轨运输出渣；皮带机安装后采用移动式破碎机进行石渣破碎，通过横洞将石渣送至1#引水隧洞的皮带机上运出洞外。 营地 项目部及各施工队营地设于4#营地。 第三章 总体方案 2#引水隧洞前期采用钻爆法施工，353E台车及人工手持风枪钻孔。在1#引水隧洞开挖完毕后，将TBM运至2#引水隧洞中进行组装，然后采用TBM掘进。钻孔台车、喷混凝土台车及液压钢模台车进行全断面支护。总体施工方案详见下图： 总体施工方案表 开挖方式 出渣运输 支护形式 2# 引 水 隧 洞 引(2)15+950～ 引(2)16+629 钻爆法 无轨运输 马蹄形断面 钻孔台车、喷混凝土支护 液压钢模台车衬砌 引(2)10+170～ 引(2)15+950 钻爆法 皮带机 马蹄形断面 钻孔台车、喷混凝土支护 液压钢模台车衬砌 引(2)4+800～ 引(2)10+170 TBM掘进 皮带机 圆形断面 钻孔台车、喷混凝土支护 液压钢模台车衬砌 引(2)4+700～ 引(2)4+800 TBM掘进 钻爆法扩挖 皮带机 圆形断面 钻孔台车、喷混凝土支护 液压钢模台车衬砌 第四章 主要项目施工方法 钻爆法开挖 开挖方法 根据招标文件中的地质资料所示，引水隧洞中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩占洞身全长的比例为36.7%、54.1%、8.3%、0.9%，同时由于隧洞高度超过钻孔台车施工高度，所以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ类围岩均采用台阶法开挖，断层破碎带采用CRD法开挖。 台阶法开挖 (1)适用范围 2#引水隧洞钻爆法施工段（断层破碎带除外）采用上下台阶法开挖。台阶长度40米左右，下台阶分左右两幅交替施工。 (2)开挖方法 采用光面爆破，353E台车钻孔，风动凿岩机辅助，采用无轨运输，自卸汽车运输至弃碴场。 (3)施工顺序 施工顺序见下图所示。 图7-1 台阶法开挖示意图 施工顺序说明： ①：上台阶开挖； Ⅱ：上台阶初期支护； ③：开挖下台阶左部； Ⅳ：下台阶左部初期支护； ⑤：开挖下台阶右部； Ⅵ：下台阶右部初期支护。 CRD法开挖 (1)适用范围 CRD法适用于断层破碎带。由于引水洞开挖跨度较大，对围岩沉降变形控制严格，采用CRD法开挖，每一步都要用临时仰拱封闭成环，兼有台阶法和双侧壁导坑法的优点，有利于围岩稳定，保证施工安全。 (2)施工顺序 CRD法开挖支护程序见下图。 施工顺序说明： Ⅰ：施工左侧导坑超前支护。 ②：开挖左侧导坑上半断面。 Ⅲ：左侧上导坑拱部初期支护，上导坑中隔墙临时初期支护，临时仰拱支护。 ④：开挖左侧导坑下半断面。 Ⅴ：左侧下导坑边墙初期支护，中隔墙临时支护，仰拱混凝土。施工右侧导 坑超前支护。 ⑥：开挖右侧上导坑。 Ⅶ：右侧上导坑拱部初期支护，右侧上导坑仰拱临时支护。 ⑧：开挖右侧导坑下半断面。 Ⅸ：右侧下导坑边墙初期支护，仰拱混凝土。 CRD法施工顺序示意图 完成上述工作后，对拱顶下沉量及净空收敛进行监测，达到安全要求才允许拆除中壁支撑。 (3)施工注意事项 ①导坑施工是隧洞施工中重要的一个环节，为保护围岩，尽量减少对围岩的扰动，施工中采用机械开挖、人工配合，尽量不使用爆破，以减少对围岩的扰动。 ②由于围岩松软，在最短时间内用临时仰拱封闭断面，做到“自封闭”。 ③各工作面要保持一个合理的距离：隧洞左侧导坑掌子面应先行右侧导坑掌子面12～16m，以保证导坑开挖的稳定。每侧导坑上下台阶3～