罗家店电站引水隧洞爆破施工方案.doc
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罗家店电站引水隧洞爆破施工方案.doc
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罗家店电站引水隧洞爆破施工安全方案
一、工程简介
1、工程概况
1.东宁县罗家店水电站坝址位于东宁县罗家店村西侧4km处的大绥芬河干流上游,距大、小绥芬河汇合口94km,距东宁县县城所在地120km,地理坐标为东经130°28'35〃、北纬43°44'39〃,坝址以上集水面积2588km2。
罗家店水电站引水建筑物布置在坝址左岸上游80m的山体内,采用一洞三机供水方式,引水建筑物由进口、引水隧洞、调压井及压力管道四部分组成。
进水口采用岸塔式,底板高程344.5m。
引水隧洞总长4108m(含调压井及压力管道),断面为圆形,纵坡i=1/200,喷锚支护段长度为2855.30m,喷锚內径为5.1m,衬砌厚度0.6m长度110.5m,衬砌厚度30cm长度810m,衬砌厚度为70cm长度160m。
调压井设在桩号3+941.05处,采用阻抗式调压井,内径9.4m,阻抗连接管直径D=2.5m。
压力管道总长161.04m,主管直径为3.6m,分岔管采用卜型分岔,分岔角60°,分岔管后接三条支管。
进水口采用岸塔式,长12.0m,宽10.0m,底板高程344.50m。
进水口设一孔拦污栅和一孔检修闸门,拦污栅孔口尺寸为6.0m×7.0m(宽×高),检修闸门孔口尺寸为5.2m×5.2m(宽×高),清污及检修工作平台与对外交通相连,高程为361.60m,启闭机室高程为368.00m。
隧洞平面直线布置,进口桩号为0+000,坐标为x=4846499.4453,y=618943.6935。
引水隧洞主洞长3941.05m,隧洞断面为圆形,纵坡i=1/200。
隧洞进水口、调压井前及断层破碎带采用钢筋混凝土衬砌,衬砌厚度为0.6m,衬砌长度为260m;进水口后810m因上覆围岩较薄,采用钢筋混凝土衬砌,衬砌内径为4.8m,衬砌厚度为0.3m,衬砌长度为810m。
隧洞其余段均采用喷锚支护,喷锚支护长度2871.05m,内径为5.2m,喷砼厚10cm;局部加锚杆,加钢筋网,横向钢筋Φ10,纵向钢筋Φ6。
调压井设在桩号3+941.05处,x=4847294.4559,y=622803.6726,采用阻抗式调压井,调压井内径9.4m,阻抗连接管直径D=2.5m,调压井顶高程为377.20m,底高程338.45m,调压井衬砌厚度为1.0m。
压力管道由压力主管、分岔管、压力支管三部分组成。
压力管道水平投影总长166.74m,其中压力主管长144.64m,主管直径为3.6m,采用16mm厚钢板衬砌,外部回填60cm厚混凝土。
分岔管采用卜型分岔,分岔角60°,均采用1.0cm钢筋混凝土衬砌,内加20mm厚钢板衬砌;分岔管后接三条支管。
两台大机支管直径为2m,一台小机支管直径0.8m,支管采用50cm钢筋混凝土衬砌,内加14mm厚钢板衬砌。
2、1工程地质
根据地面调查,隧洞进水口、调压井前及断层破碎带,进水口后810m因上覆围岩较薄,
隧洞沿线岩体,受构造及风化作用的影响,节理裂隙较发育。
2.2、地下水
地下水均以松散层孔隙潜水、孔隙承压水及基岩裂隙水。
地下水随季节气候变化,变幅一般为1.0米左右,河流、沟谷为地下水主要排泄场所。
二、施工方案
总体施工方法:
明洞开挖:
采用明挖法;由于进洞口土方腹盖层不厚。
暗洞施工:
按新奥法施工原理,根据施工图设计理念及围岩稳定情况,按围岩级别分别采用,全断面开挖、小导洞开挖、上下台阶开挖、全断面等施工工法。
开挖时遵循随挖随支护的原则。
二次衬砌:
7m全液压钢模自行走台车配砼输送泵施工法。
1、施工配套供给:
1.1、高压风供应
隧道进口各配置1台20m3电动空压机。
配φ100mm供风钢管,管道安装高度为地面上450mm。
在管线最低和末端处加设油水分离器,经常排放高压风管和风包中的积水、油污,保证供风质量。
1.2、施工通风
进口出口洞口各采用2台排风机低躁节能隧道专用轴流通风机往工作面送风,风机距洞口≮20m安设,通风管采用φ500mm软质风管,风管口距工作面50m左右。
a、通风方式:
根据隧道地理位置,地质条件及设计文件提供的资料,从技术经济等方面综合考虑认为,该隧道施工利用自然风显达不到通风目的,因此,该隧道施工中决定用管道通风方式。
b、通风方法:
根据设计文件和施工方法:
隧道瓦斯含量少,涌出量小,施工为全断面机械施工,无轨运输,内燃机械进洞,通风主要是稀释柴油机械排出的废气和爆破时产生的有害粉尘,因此,采用压入式通风并配以风扇。
1.3、施工照明
采用新光源洞内外照明,新光源采用低压卤钨灯、高压钠灯等。
新光源照明具有安全性能好,能大幅度提高施工现场及工作面的照明亮度,创造良好的照明环境,保证施工操作质量。
新光源洞内外照明布置表
工作地段
照明布置
开挖面后40m以内作业段
两侧用36V500W卤钨灯各两盏,灯泡距隧道底面高3m
开挖面后40m~100m区段
安装2盏400W高压钠灯和2盏400W纳铊铟灯,间距15m,灯泡距隧道底面高3m
开挖面后的100m至成洞末端
每隔40m,左右侧各安装400W高压钠灯1盏
混凝土衬砌台车作业段
台车前台10m~15m,增设400W高压钠灯各1盏,台车上增设36V300W或500W卤钨灯
成洞地段
每隔40m安装高压钠灯1盏
掌子面及喷射混凝土作业面
安装36V500W或36V300W卤钨灯2盏
洞外场地
每隔200m,安装400W高压钠灯1盏
设置固定式照明设备,并设置应急照明设备,应急照明灯具安装间隔不大于50m且必须在供电中断时能自动接通并能连续工作2h以上。
1.4、洞内管线布置
2、生产线配套方案
2.1、开挖
凿眼装药爆破装碴运碴清碴
挖掘机及人工
自卸汽车
简易台车
轮式装载机
简易台车
1..2初期
2.2、初期支护
锚杆:
凿锚杆机锚杆安装钢筋网:
洞外下料挂网
简易台车
简易台车
凿眼台车
喷射砼:
喷砼拌合运输喷射
拖拉机
简易台车
砼拌和站
2.3、衬砌
砼拌合运输输送衬砌混凝土
砼罐车
全液压模板台车
砼拌和站
砼输送泵
3、掘进方案选定及钻爆设计
3.1、掘进方案选定
根据设计施工方案及总体施工规划,结合以前施工的类似结构隧道的成功经验,以及本地区正在施工的其他隧道的施工情况,隧道施工方案决定采取双向掘进,采用人工钻眼光面或预裂爆破法开挖,主要顺序为洞口边仰坡开挖防护、排水沟施工→管棚→洞身开挖及支护→二次衬砌→隧道其他。
二次衬砌采用全液压钢模板自行走台车(7m)配砼输送泵模筑施工。
对应围岩具体施工方案如下:
3.2、Ⅳ级围岩施工方案:
Ⅳ级围岩施工步骤:
1—开挖进尺1米断面,并对四周进行支护。
施工注意事项:
1、为确保二次衬砌净空尺寸,围岩开挖预留8cm。
2、断面光面爆破周边眼间距不得超过45cm,炮眼深度不大于1.5m,确保开挖轮廓平顺,避免超欠挖。
3、先锚后灌型砂浆锚杆(L=4m)+钢筋格栅拱架网喷支护紧跟掌子面。
4、严格按设计施做Ф42×3cm超前小导管注浆预支护。
5、根据围岩情况,合理调整开挖方法,基本采取预裂爆破法,在条件允许情况下,采用光面爆破法。
3.4、钻爆设计
本隧道Ⅳ级围岩占到隧道总长的4%,爆破方法以预裂爆破为主,在条件允许情况下,采用光面爆破法。
全断面爆破网络示意图
炮孔类型
参数
掏槽孔
辅助孔
周边孔(光爆)
孔径(mm)
40
40
40
排距(cm)
30
80
60
孔距(cm)
30
90
80
孔深(cm)
180
165
165
布孔方式
矩形
沿弧形布孔
沿轮廓
药卷直径(mm)
32
32
25
线密度(kg/m)
0.75
0.75
0.5
单孔药量(kg)
1.2
1.0
0.75
孔数(个)
4+1
45
29
总装药量(kg)
4.8
45.0
21.75
每循环药量(kg)
71.55
说明:
(1)预计每循环进尺1.5m,循环方量50.15m3;
(2)炸药单耗1.4㎏/m3,具体药量可根据实际岩性调整;
(3)周边眼采用Φ25mm小药卷,其余炮眼采用Φ32mm药卷,有水炮眼采用乳化炸药。
(4)根据同类隧道施工经验,掏槽眼孔排距取30cm×30cm;周边孔距取600mm。
3.5、钻爆作业
钻爆作业严格按照钻爆设计进行钻眼、装药、接线和引爆。
钻爆法开挖作业工序组成为:
测量放样→布眼→台车(台架)及风水管路就位→钻眼→装药堵塞→联结起爆网络→起爆→通风→找顶清理危石→出碴→清底。
施工前首先根据现场地质情况进行爆破试验,并且在施工中要不断修正光爆设计参数,以达到最佳爆破效果。
成立TQC小组,实行定人、定位、定标准的岗位责任制,精细、正规实施。
具体要求如下:
1测量放线
钻孔前测量放样,准确绘出开挖断面中线、水平线和断面轮廓线,标出周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置,用激光铅直仪控制边线。
距开挖面50m处埋设中线桩,每100m设置临时水准点。
每次测量放线的同时,要对上次爆破断面进行检查,利用隧道开挖断面量测系统对测量数据进行处理,及时调整爆破参数,以达最佳爆破效果。
2司钻要求
钻眼前,钻工要熟悉炮眼布置图,严格按钻爆设计实施。
特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量,未经主管工程师同意不得随意改动。
周边眼和掏槽眼要由经验丰富的司钻工司钻。
3、炮眼精度要求
(1)掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm。
(2)辅助眼眼口排距、行距误差均不大于5cm。
(3)周边眼沿隧道设计轮廓线上的间距误差不得大于5cm。
周边眼外斜率不得大于5cm/m,眼底不超出开挖断面轮廓线10cm,最大不得超过15cm。
(4)内圈炮眼至周边眼的排距误差不得大于5cm,炮眼深度超过2.5m时,内圈炮眼与周边眼采用相同的斜率。
(5)当开挖面凹凸较大时应调整装药量,力求除掏槽眼以外的所有炮眼眼底在同一垂直面上。
4清孔及成孔检查
钻眼完成后,应严格成孔检查。
按炮眼布置图进行检查并做好记录,有不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后才能装药爆破;装药前,用高压风将炮眼内泥浆、石屑吹洗干净。
5装药
装药需分片分组,按炮眼设计图确定的装药量自上而下进行,雷管要“对号入座”,要定人、定位、定段别,不得乱装药。
所有炮眼均以炮泥堵塞,堵塞长度不小于20cm(采用预裂爆破时,从药卷顶端进行堵塞,不得只堵塞在眼口)。
6联结起爆网路
按设计的联接网络实施。
起爆网路为复式网路,以保证起爆的可靠性和准确性。
联结时要注意:
导爆索的连接方向和连接点的牢固性;导爆管不能打结和拉细;各炮眼雷管连接次数应相同;引爆雷管用黑胶布包扎在离一簇导爆管自由端10cm以上处,网路联好后,要有专人负责检查。
非点炮人员撤离安全区后才能引爆。
爆破后,如有瞎炮,要进行专门处理,并检查光爆效果,分析原因,及时调整钻破设计。
3.6、光面爆破目标及技术措施
光面爆破目标、对策及技术措施表
目标
杜绝欠挖,平均线性超挖控制在10cm以内,光爆炮眼痕迹率中硬岩达到60%,硬岩达到85%以上,比规范分别提高十个百分点。
对策
优化光爆设计,实行程序化、标准化作业,加强全过程动态管理,完善激励监督机制。
采
用
技
术
措
施
施工前据地质调查结果,选择有代表性的位置,进行现场爆破试验提出爆破参数。
2、软弱围岩采用
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