第06章 土石方开挖及填筑工程Word文档下载推荐.docx

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事故阀室交通洞石方洞挖

5410

事故阀室石方洞挖

1750

调压室上室及交通洞石方洞挖

9200

调压室石方井挖

8200

压力管道工程

平段石方洞挖

11570

斜段石方井挖

12710

主、副厂房工程

主、副厂房石方洞挖

63700

主变室工程

石方洞挖

11600

母线洞工程

2700

交通洞（兼出线洞、进风洞）工程

石方明挖

550

10700

排风洞工程

200

6600

电缆洞工程

450

尾水洞工程

出口土方明挖

400

出口石方明挖

2300

10500

出线场（GIS楼）工程

土方明挖

4200

1800

进厂公路工程

20000

6200

土石回填

11100

6%水泥稳定级配碎石

建筑与装修工程

消防水池土方开挖

1991

清水池土方开挖

595

水处理站土方开挖

3033

取水井土方开挖

113

取水井土方井挖

167

消防水池土石回填

745

清水池土石回填

319

水处理站土石回填

237

取水井土石回填

66

5#、6#碴场水土保持工程

表土剥离、堆存

26250

1834

7337

表土回填（不夯实）

27015

大块石回填

581

底格栏栅坝工程

71420

5820

引水渠及沉砾池工程

3780

5670

级配碎石垫层

30

2650

铅丝石笼

630

汇水池工程

4170

6250

320

倒虹吸管工程

15900

15

土石方回填

7200

调节池及进水闸工程

344280

7370

引水隧洞

（引+000.00~1+150.00m）工程

35750

支护工程

锚杆φ20,L=2m

根

1390

锚杆φ25,L=3m

7491

锚杆φ25,L=5m

3705

钢筋网制安φ6＠150

t

27

C20喷混凝土

4495

钢纤维

79

主变室岩性和围岩类别基本与主厂房一致，成洞条件较好。

母线洞置于微~新岩体中，围岩类别为Ⅲ类，轴线与主要结构面（层面）交角偏小，施工中应加强支护措施。

交通洞岩体中小断层较发育，与轴线夹角较大，顺层挤压带与轴线夹角偏小，对洞壁稳定不利，特别是距岸坡50~60m以外洞段处于岩体集中卸荷带内，成洞条件差，围岩以Ⅳ类为主，施工中应及时加强支护工程处理措施。

洞脸边坡为基岩坡，整体稳定。

排风洞及尾水洞其工程地质条件与与交通洞相似，围岩类别以Ⅳ类为主，施工中应及时支护。

尾水渠置于冰水堆积层上，其承载和变形满足基础要求，基础下分布有薄层砂层透镜体，鉴于地震烈度高，应注意砂层液化的可能性。

6.1.2.4开关站

开关站位于方大坪Ⅰ级阶上，基础为冰水积（fglQ）漂（块）卵（碎）石层，厚20.08~39.75m，有厚度较小（0.5~1m）的砂层透镜体零星分布，埋深15.42~26.42m。

结构较紧密，承载及变形均能满足要求，应注意砂层液化的可能性。

6.1.2.5引水隧洞

引水隧洞沿线地层为燕山期二长花岗岩、二叠系上统浅变质的云母石英岩及二者接触带的混合岩，混合岩呈熔融接触，区内未见较大的断层通过，隧洞穿越岩层以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主，Ⅳ、Ⅴ类围岩次之。

施工中存在涌水可能，需加强抽、排措施。

同时，经测试，洞内硐内氡及其子体当量浓度和环境γ辐射年有效剂量当量浓度均有可能超标，因此在洞室施工中，应加强通风等措施，并进行放射性监测。

6.2施工布置

6.2.1施工道路布置

根据结构物分布特点，结合现场情况，初步拟布置7条明线施工道路、9条施工交通洞、1座厂区下游跨田湾桥作为场内外施工交通道路。

开挖施工道路平面布置见TWH/RZH/RCVI-06-01。

明线道路：

R1：

对外交通公路，该路作为本标交通干道，可通过支线连接金窝电站首部枢纽及引水隧洞进口、仁宗海电站厂房及尾水及调压井，通往仁宗海首部。

R2：

接R1通往金窝首部枢纽，承担金窝首部枢纽及引水隧洞的施工。

R3：

接R1通往仁宗海厂房主变交通洞、尾水洞及金窝首部。

承担仁宗海厂房中、下层、主变下层及母线洞、尾水洞的施工，金窝首部枢纽的部分施工任务。

R4：

接R1通往压力钢管中2平段施工支洞，承担中2支洞及压力管道（管0+386.835~管0+677.118）段施工任务。

R5：

接R1通往压力钢管中1平段施工支洞，承担中1支洞及压力管道（管0+106.562~管0+0+386.835）段施工任务。

R6：

接R1通往调压室方向，为CV标修建，2003.10.31可交付使用。

R7：

接R6通往调压室，承担调压室交通洞、事故检修阀室及其交通洞、调压室上室、调压室、引7+393.14~引7+415.569段及管0+000.00~管0+106.562段施工任务。

施工交通洞（仅叙述其作为施工通道所承担任务）：

进厂交通洞：

接R3，承担厂房、主变及母线洞施工。

属永久工程。

厂房排风洞：

接R1，承担厂房上部施工。

主变室排风洞：

接R1，承担主变室上部施工。

无压尾水洞（包括1#、2#）：

压力管道下平段交通洞：

接进厂交通洞，与下平段相交于管1+190位置。

承担管0+677.118桩号以后的压力管道施工任务，属临时工程。

压力钢管中2平段施工支洞：

接R4，与压力钢管相交于管，承担管0+386.835~管0+677.118段施工任务。

压力钢管中1平段施工支洞：

接R5，与压力钢管相交于管，承担管0+106.562~管0+386.835段施工任务。

事故检修阀室交通洞：

接R7，承担事故检修阀室、上平段及调压室施工任务（平面布置见TWH/RZH/RCVI-06-02）。

调压室交通洞：

接R7，承担调压室上室施工任务。

跨田湾河交通桥：

连接R1与R2，荷载等级为汽-20，桥面宽度7.0m。

开挖施工道路特性参数见表6-2-1。

施工道路特性参数表

表6-2-1

道路编号（名称）

起点

终点

长度

（m）

宽度

路基/路面

起至高程

平均坡度

（%）

路面形式

备注

R1

╱

永久公路

R2

金窝首部

5.5/4.5

泥结碎石

临时道路

R3

厂房交通洞、尾水洞、金窝首部

砼/碎石

永久/临时

R4

中平2施工支洞洞口

700

▽2414~▽2471

8.3

R5

中平1施工支洞洞口

1418

▽2550~▽2656

7.5

R6

4#施工支洞洞口

CV标修建

R7

调压室上室交通洞

1291

▽2838~▽2947

8.4

进厂交通洞

厂房

195.65

8.2×

7.2

▽2331~▽2325

永久工程

厂房排风洞

95.6

5.0×

5.5

▽2352.5~▽2339.09

11.6

主变室排风洞

主变室

115.25

▽2351.5~▽2350.06

1#无压尾水洞

158.56

6.6×

▽2313.09

0.1

2#无压尾水洞

171.64

压力管道下平段交通洞

进厂交通洞

压力管道管0+903.601

130

4.5×

4.5

▽2325~▽2317.98

5.3

压力钢管中2平段施工支洞

压力管道管0+625.599

334

▽2471.2~▽2487.9

5

压力钢管中1平段施工支洞

压力管道管0+335.316

235

▽2656.15~▽2667.90

事故检修阀室交通洞

压力管道管0+030.000

164.9

6.0×

5.2

▽2831.15~▽2839.4

调压室交通洞

调压井上室

106

4.6×

▽2941.7~▽2947.00

跨田湾河交通桥

7.0

6.2.2施工碴场布置

本标共设有三个碴场，碴场A位于R1与R5道路相交上游部位，主要用以堆存调压井及上平段开挖石碴；

碴场B位于R1与R3道路相交部位道路右侧，主要用以堆存压力管道开挖石碴；

碴场C位于金窝首部调节池附近，通过R6施工道路可到达，主要用以堆存压力管道、厂房系统、金窝首部、引水隧洞等部位开挖料。

碴场布置见图TWH/RZH/RCVI-06-01。

6.2.3施工风水电布置

6.2.3.1施工用风

本标段的开挖用风主要是锚喷支护、预留保护层开挖，地质缺陷处理及小型洞室开挖手风钻用风，调压室上室、事故阀室、中平1、中平2各配1台17m3/min电动空压机，厂房采用集中供风，系统总量为100m3/min，用6″钢管接至工作面，金窝首部及引水隧洞配2台17m3/min电动空压机，本标总供风量为202m3/min。

6.2.3.2施工用水

开挖施工用水主要是喷砼及造孔用水，厂房部位采用为4″钢管供水，引水洞、尾水洞等小型洞室均采用2″钢管供水。

6.2.3.3施工用电

开挖施工用电主要是多臂钻，通风、喷砼、排水、照明等用电。

洞室照明沿线主要采用36V灯泡照明，作业面采用1kw，碘钨灯照明，主厂房、主变洞及调压井均在顶部安装2~3个10kw的卤化物灯。

6.2.3.4施工排水

根据各洞室地质情况反映，均不同程度存在涌水可能，加强抽、排水措施十分重要。

排水采取4″排污钢管为主，设集水坑用潜水泵或气动隔膜泵将污水泵入4″干管排于洞外明沟。

风、水、电布置详见第二章施工总平面有关章节及图TWH/RZH/RCVI-02-01。

6.2.3.5施工通风、防尘

施工通风：

为满足洞内环境卫生标准，保证洞内作业人员新鲜空气的供应，由于本标工程多数为洞室开挖作业，选取典型项目金窝引水隧洞进行通风量估算，采用轴流式通风机供应新鲜空气，充分考虑其放射性超标的问题，经估算前期采用1台2×

5km轴流风机进行压入式通风，后期选用2台75kw轴流通风机进行混合式通风，风筒选用直径为Φ100cm帆布风筒。

施工防尘：

洞内防尘首先是采用湿式凿岩法进行钻孔；

其次是爆破后出渣前必须进行喷雾、洒水，用水淋湿全部石渣和附近岩壁；

第三是通过调整隧洞供风的风速以排除粉尘；

第四是洞内作业人员佩带防尘面罩。

洞室作业各部位通风设备见表6-2-2。

洞室作业各部位通风设备

表6-2-2

序号

名称

通风机型号

数量

1

SDB-55×

2

调压室事故阀室交通洞

3

中1平段支洞

4

中2平段支洞

下平段支洞

用调压室上室交通洞设备

6

排风洞

2条排风洞各1台

7

8

尾水洞

2条尾水洞各1台

9

金窝水电站引水隧洞

SDB-75×

6.3.1施工分区

根据设计布置，施工划分为三个分区：

调压室系统、压力管道系统、厂房系统。

根据施工方案及施工顺序，为方便叙述，将压力管道管0+106.562以前融入调压室系统一并叙述；

管0+106.562~支管出口段作为压力管道系统进行叙述；

厂房系统则指主副厂房、厂房通风洞、进厂交通洞及无压尾水洞、主变室、主变通风洞及母线洞等工程。

本施工分区仅为方便施工方案叙述而人为划分，与工程的设计功用无关。

6.3.2调压井系统工程开挖施工

调压井系统工程开挖施工包括：

调压室上室及其交通洞、调压室、事故阀室及其交通洞、上平段等项目施工。

6.3.1.1施工方案

调压室井筒高约104m，先进行调压井上室交通洞及事故检修阀室交通洞洞挖，调压井上室交通洞洞挖完成后进行调压井上室开挖，在事故检修阀室交通洞洞挖完成后依次进行事故检修阀室、上平段、调压井开挖。

其开挖程序图TWH/RZH/RCVI-06-03。

事故检修阀室开挖采用先挖上爬施工洞后分层开挖方式进行，调压井开挖采用先反向掘进中导井后扩挖方式进行。

反导井开挖采用爬罐法自下向上，扩挖则自上而下进行。

各交通洞及下平段均采用全断面开挖。

调压井上室先开挖上部，下部予留2m保护层一次爆除到位。

6.3.1.2施工程序

调压室扩挖

6.3.1.3施工方法

1、调压室上室及其交通洞、事故阀室交通洞施工

调压室上室交通洞断面尺寸为4.6×

6.3m（宽×

高），上室断面尺寸为8.2×

9.8m（宽×

高），事故阀室交通洞断面尺寸为6.0×

5.2m（宽×

高），均为城门洞型。

调压室上室交通洞开挖采取全断面掘进，采用古禾两臂液压钻造孔，直孔掏槽、周边光爆，ZL50装载机端碴至洞口装车，10t自卸车运至碴场。

调压室上室开挖采用台阶法分两层进行，上层采用古禾两臂液压钻钻孔，钻爆方法同交通洞；

下层保护层采用手风钻钻孔，水平预裂，ZL50装载机在洞内装碴，10t自卸车运至碴场。

调压室上室开挖分层及见图TWH/RZH/RCVI-06-04。

爆破设计见图TWH/RZH/RCVI-06-05、06。

事故阀室交通洞采用手风钻造孔，直孔掏槽、周边光爆，ZL40装载机端碴至洞口，在洞内装碴，8~10t自卸车运至碴场。

其爆破设计见图TWH/RZH/RCVI-06-07。

2、事故阀室开挖

事故阀室断面尺寸为6.5~9.5×

16.2×

15.2（宽×

高×

长），由于其开挖高度16m，所以在其交通洞进入阀室5m前开始起坡（坡度22°

，满足履带式机械爬行），先开挖3.25×

4.3（宽×

高）上行导洞至▽2854.20m转向180°

继续上行至阀室▽2849.33，然后分4层开挖成型。

采用手风钻造孔，直孔掏槽、周边光爆，ZL40装载机在交通洞内装碴，PC70反铲辅助扒碴至交通洞，8～10t自卸车运至碴场。

事故阀室开挖分层及施工方法见图TWH/RZH/RCVI-06-08。

3、上平段开挖

上平段开挖包括引水隧洞引7+393.14~引7+415.569段、压力管道的（上平段及上弯段）管0+000.00~管0+106.562段。

引水隧洞断面尺寸为4.2×

5.4m（宽×

高）的马蹄形，压力管道断面尺寸为φ4.8m的圆形断面。

采用全断面掘进，手风钻造孔，直孔掏槽、周边光爆，ZL40装载机在洞内装碴，8～10t自卸车运至碴场。

上平段开挖爆破设计参见图TWH/RZH/RCVI-06-12。

4、调压室开挖

调压室竖井开挖断面为φ9.2m，高110.0m；

调压室开挖在上平段开挖完成后采用阿里马克STH-5E爬罐自下而上施工，先开挖φ200cm的反导井，然后自调压室上室交通洞进入自上而下扩挖而成。

手风钻钻孔，周边光爆，ZL40装载机在调压井下部压力管道洞内（扩挖石碴经导井漏至井底）装碴，经事故检修阀室交通洞8～10t自卸车运至碴场。

调压室开挖方法及爆破设计见图TWH/RZH/RCVI-06-09、10。

6.3.2压力管道系统工程开挖施工

压力管道系统工程包括：

压力管道上斜（管0+106.562~0+303.797）、中平1（管0+303.797~0+286.835）、中斜（管0+386.835~0+594.08）、中平2（管0+594.08~0+677.118）、下斜（管0+677.118~0+872.082）、下平段及岔管支管段（管0+872.082~1+257.153），同时包括上中平1、中平2的施工道路及支洞、由进厂交通洞分岔进下平段的施工支洞等。

6.3.2.1施工方案

压力管道平段采用全断面手风钻常规掘进，斜井段均采用爬罐法先开挖反导井然后扩挖而成。

6.3.2.2施工程序

下斜导井

6.3.2.3施工方法

1、中平1支洞、中平2支洞、压力管道下平段支洞施工

各支洞断面尺寸均为4.5×

4.5m（宽×

高）的城门洞型。

由于中平2支洞长334m，洞身较长，因此在其进洞150~200m适当位置处设一避车洞。

中平1支洞长235m，在其进洞135m左右适当位置处设一避车洞。

避车洞型式及断面尺寸见图TWH/RZH/RCVI-06-11。

中平1支洞与中平1段相交于管0+335.316，中平2支洞与中平2段相交于管0+625.599，压力管道下平段支洞与下平段相交于管0+903.601。

各支洞洞口位置布置见图TWH/RZH/RCVI-06-11。

各支洞采取全断面掘进，采用手风钻造孔，直孔掏槽、周边光爆，中平1、2支洞在回车洞前采用ZL40装载机端碴至洞口装车运至碴场，在避车洞之后采用装载机在避车洞位置处装碴；

压力管道下平段支洞采用ZL40装载机端碴至支洞与进厂交通洞岔口处装车，5t自卸车运至碴场。

2、中平1段、中平2段开挖

中平1段、中平2段开挖均采取全断面掘进，采用手风钻钻孔，直孔掏槽、周边光爆，采用ZL40装载机端碴至与支洞交叉口装车，5t自卸车运至碴场。

3、下平段及岔支管开挖

下平段及岔支管均采取全断面掘进，采用手风钻钻孔，直孔掏槽、周边光爆，下平段采用ZL40装载机端碴至与支洞交叉口装车，5t自卸车运至碴场。

岔支管段在厂房部位开挖至支管底高程后采用人工手推车将碴人工运至厂房，与厂房爆碴一起运至碴场。

4、斜井段施工

斜井段开挖采取先中导井，后扩挖的方式进行。

导井在平段开挖完成后采用爬罐法自下而上进行，导井完成后自上而下进行扩挖，采用手风钻钻孔爆破，ZL40装载机端碴至与支洞交叉口装车，5t自卸车运至碴场。

压力管道开挖方法见图TWH/RZH/RCVI-06-11，钻爆方法见图TWH/RZH/RCVI-06-12。

6.3.3主副厂房系统工程开挖施工

主副厂房系统工程开挖包括主副厂房、厂房通风洞、进厂交通洞及无压尾水洞等。

6.3.3.1主副厂房施工

1、施工方案

地下厂房开挖施工采取分层分区作业，施工通道有通风洞、进厂交通洞、尾水洞，地下厂房布置平面见图TWH/RZH/RCVI-06-13。

2、施工程序

主厂房洞室为城门形断面，属大跨度、高边墙结构，且与数条支洞交叉，工程量大，结构复杂；

支护采用锚杆、网喷砼支护结构。

主厂房自上而下布置了上、中、下三层施工通道，相应厂房分7层进行开挖，层高3.62～8.3m。

为充分利用大洞室空间，开挖采用大型配套设备、机械化快速施工。

自上而下依次先挖顶拱、逐层下挖，喷锚支护与开挖平行作业，为了施工安全，与厂房交接的洞口应先进行开挖并及时锁口。

厂房通风洞、进厂交通洞及无压尾水洞开挖采取全断面掘进，周边光爆。

厂房开挖分层见图TWH/RZH/RCVI-06-14。

3、施工方法

根据设计图，主厂房最大开挖高度高46.86m，宽21.6m，且自上而下依次布置了上、中、下三层施工通道，依据施工设备能力及具体施工条件，相应将主厂房分为7层进行施工，分层开挖施工特性见表表6-3-1，分层开挖方法见表6-3-2。

厂房分层开挖施工道路布置及施工机械布置见图TWH/RZH/RCVI-06-15，开挖分层分区见图TWH/RZH/RCVI-06-16。

主厂房开挖分层特性表

表6-3-1

工程部位

分层高程

层号

分层高度

开挖方量

（万m3）

主

厂

房

上部

▽2355.56~2348.06m

Ⅰ

10318

▽2348.06~2344.44m

Ⅱ

3.62

6522

中部

▽2344.44~2339.01m

Ⅲ

5.43

9371