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1、1總則1.0.1為保障水工建筑物地下開挖工程的施工安全，提高地下開挖工程的質量，制定本標準。1.0.2本標準適用于水利水電工程中置于地下的各種水工建筑物開挖施工。1.0.3地下開挖工程的開挖施工應遵守“安全第一、以人為本”的原則，正確處理安全、質量、進度和經濟的關系。1.0.4地下開挖工程應根據地形、地質、洞室尺寸、洞室形狀等條件，通過技術經濟比較選擇合理的施工方法。當采用鉆孔爆破法施工時，應采用光面爆破或預裂爆破技術施工。1.0.5地下開挖工程施工前，監理單位應向施工單位提供設計文件和施工圖紙，組織技術交底；地下開挖工程施工過程中，應由地質專業人員及時進行施工地質工作；如實際地質情況與設計條2、件不符時，應修正設計或施工方案；當有重大設計修改時，應報請原設計審查單位批準。1.0.6施工單位應在合同規定的區域，制定環境保護和水土保持措施，并與工程建設同步實施。1.0.7地下開挖工程施工過程中，應制定安全監測方案，開展安全監測工作。安全監測的信息應及時反饋給相關單位，以指導安全施工和優化設計。1.0.8地下開挖工程開挖過程中，應積極采用新技術、新工藝、新材料和新設備，并經過試驗與論證后使用，以保證地下工程的安全可靠、技術先進、經濟合理。1.0.9地下開挖工程施工，除應遵守本標準規定外，尚應遵守國家和水利行業現行有關標準的規定。3地質3.0.1地下開挖工程施工前，建設單位或監理單位應向施工3、單位提供下列工程地質和水文地質資料：1工程區域的地形、地貌條件，過溝地段、淺埋與傍山洞室、地下洞室進出口邊坡和高壓水頭管道地段山體的穩定條件。2地層巖性及其產狀，特別是松散、軟弱、崩解、膨脹和易溶巖層的分布和其物理力學性質。3主要斷層、破碎帶和節理裂隙密集帶的位置、產狀、規模、性狀及其組合關系。4地下水類型、含水層分布、水位、水質、水溫、涌水量、補給來源、動態規律及其對地下建筑物和開挖施工的影響。5可溶區，巖溶洞穴的發育層位、規模、充填情況。6地溫情況。7有害氣體和放射性元素的性質、含量及其分布圍。8特大斷面洞室還應提供巖體初始應力的大小、主應力方向及與地下洞室軸線的相互關系，并評價施工方法對4、圍巖穩定性的影響。高地應力地區，還應提供可能發生巖爆的資料。9根據巖性及其物理力學性質按附錄A確定巖石級別；根據附錄B劃分圍巖類別。3.0.2地下開挖工程施工過程中，應做好下列施工地質工作：1地質編錄和測繪工作，檢驗前期的勘察資料。2預測和預報可能出現的工程地質問題。3對不良工程地質問題開展專項研究，并提出處理措施。4開展安全監測工作，及時分析監測資料，進行圍巖穩定性預報。3.0.3施工單位應根據地質條件和設計要求制定開挖和支護方案，經監理單位審批后實施。3.0.4地下開挖工程施工期間，若圍巖條件和原勘察結果有較大變化，建設單位應委托勘察單位進行補充勘察，必要時還應進行專門的試驗研究工作，復核5、原定的地質參數。施工單位應根據新的復核結果，調整施工方案，并報監理單位核準。3.0.5施工單位應根據實際施工情況，進行地質預報，并根據預報制定安全施工預案。必要時，監理單位可組織相關單位對安全施工預案進行審查。3.0.6當地下開挖工程施工過程中，出現異常地質變化是，施工單位應做好記錄，施工地質人員應進行詳盡的地質測繪與編錄，監理單位應及時組織設計、施工等單位共同商定處理措施。4測量4.0.1地下洞室施工測量應包括下列基本容：1進行地下洞室貫通測量的技術設計和貫通測量。2建立地面和地下平面的高程控制網。3對地下洞室的軸線、坡度、高程和開挖斷面放樣。4地下洞室開挖軸線糾偏與貫通面誤差調整。5測繪地6、下洞室縱橫面，并計算工程量。6提出中間驗收、竣工驗收資料和技術報告。4.0.2地下洞室貫通測量技術設計應在開挖前進行，其測量極限誤差應符合下列規定：（待續.）5開挖5.1一般規定5.1.1地下開挖工程開工前，施工單位應編制地下開挖工程施工組織設計，報監理單位審查批準，監理單位發布開工令后方可開始開挖施工。5.1.2地下開挖工程施工組織設計應包括下列容：1工程概況2施工總布置3施工方法4施工進度計劃5施工資源配置6安全和質量保證措施7施工期安全監測方案及其布置8環境保護和xx5.1.3地下洞室規模可根據地下洞室開挖尺寸和斷面大小，劃分為：1特小斷面：面積（指設計開挖面積，下同）小于10或跨度小于7、3.0m。2小斷面：面積為1030或跨度為3.05.5m。3中斷面：面積為3060或跨度為5.57.5m。4大斷面：面積為60120或跨度為7.512.0m。5特大斷面：面積大于120或跨度大于12.0m。5.1.4地下洞室按照傾角（洞軸線與水平面的夾角）可劃分為平洞、斜井、豎井等三種類型，其劃分原則為：1傾角小于6為平洞。2傾角675為斜井。3傾角大于75為豎井。5.1.5地下洞室開挖方法應根據地質條件、工程規模、支護方式、工期要求、施工機械化程度、施工條件和施工技術水平等因素選定。5.1.6一般情況地下洞室不應欠挖，且應盡量減少超挖。其開挖半徑的平均徑向超挖值，平洞不應大于20mm；斜井、8、豎井不應大于250mm。不良地質地段超挖值得控制標準，可由監理工程師組織相關人員商定后，報建設單位確定。5.1.7地下洞室開挖過程中，應根據需要適時采取有效的支護措施，保證施工過程中的安全。5.1.8施工單位應根據圍巖的穩定狀況和工期要求，研究開挖方式選定采用開挖、支護與襯砌交叉或平行作業。5.1.9缺氧地區及負溫條件下的地下洞室開挖，應慎重選擇施工方法和施工機械。缺氧地區地下洞室開挖時，應以機械施工為主，加強通風并采取合適的補氧措施。負溫條件下地下洞室開挖時，應采取防寒措施。5.1.10在下列情況開挖地下洞室時，宜采用預先貫通導洞法施工：1地質條件復雜，需進一步查清時。2位解決通風、排水和運9、輸時。5.1.11地下洞室開挖工程中，應根據地下洞室的工程規模、地質條件、施工方法開展安全監測工作，以指導開挖施工和確定加固方案及支護參數。5.2洞口開挖5.2.1地下開挖工程施工前，應對地下洞室洞口巖體穩定性進行分析，確定開挖方法、支護措施和洞口邊坡加固方案等。5.2.2地下洞室洞口削坡應自上而下分層進行，嚴禁上下垂直作業。進洞前，應做好開挖及其影響圍的危石清理和坡頂排水，按設計要求進行邊坡加固。5.2.3地下洞室洞口可設置防護棚。必要時，應在洞臉上部加設擋石柵欄。洞口開挖時對周圍巖體應盡量減少擾動。當洞口巖體軟弱、破碎，成洞條件差時，應首先進行超前加固和支護，再進行洞口開挖。5.2.4地下10、洞室進口施工宜避開降水期和融雪期。進洞前，應完成洞口排水系統，并對洞臉巖體進行鑒定，確認穩定后，方可開挖洞口。5.2.5地下洞室洞口段開挖，可根據地下洞室的工程規模、地形、地質條件選擇下列方法：1中斷面以下（含中斷面）規模洞室，當巖體較為完整，其圍巖類別為類時，可采用全斷面開挖，開挖后除進行支護外，必要時還應對其進口段采用混凝土襯砌；當圍巖類別為或類時，可采用短進尺和分部開挖方式施工，每部分開挖后立即進行臨時支護，可視圍巖與臨時支護穩定狀態適時進行鎖口。2大斷面以上（含大斷面）規模洞室洞口開挖，宜采用分部開挖，開挖后立即實施臨時支護，并根據圍巖情況和構造采取加固措施。5.2.6位于河水位以下的11、隧洞進口、出口，應按施工期防洪標準設置圍堰或預留巖坎，在圍堰或巖坎保護進行開挖。需要采用巖塞爆破方法形成洞口時，應進行專門論證。5.2.7若洞口布置的水工建筑物對建基面有承載力要求，當進口開挖至接近建基面時，應按SL 47-94的有關規定開挖及處理。5.3平洞開挖5.3.1在類圍巖中，當開挖洞徑小于10米時，宜采用全斷面開挖方法；當開挖洞徑在10m級10m以上時，可采用臺階法開挖。5.3.2在類圍巖中，當開挖面為中斷面以上時，宜采用分部開挖，開挖后應立即進行臨時支護。5.3.3在類圍巖中開挖平洞時，應按本標準第5.7節、5.8節、9.4節和9.5節的規定執行。5.3.4平洞開挖的循環進尺可根據12、圍巖類別和施工機械等條件選用下列數值：1類圍巖，采用手風鉆造孔時，循環進尺宜為2.04.0m；采用液壓單臂或多臂鉆造孔時，循環進尺宜為3.050m。2類圍巖，循環進尺宜為1.0m2.0m。3類圍巖，循環進尺宜為0.5m1.0m。4循環進尺應根據監測結果進行調整。5.4豎井與斜井開挖5.4.1傾角小于30的斜井，可采用自上而下全斷面開挖；傾角為3045斜井，可采用全斷面開挖或自下而上開挖，若采用自下而上開挖時，應有扒渣和溜渣措施；傾角大于45的斜井和豎井，可采用自下而上先開挖導井、再自上而下擴挖或自下而上全斷面開挖。（具體怎么操作？自下而上的施工流程圖？）5.4.2豎井與斜井采用自上而下全斷面開13、挖時，應遵守下列規定：1必須鎖好井口，確保井口穩定，并采取措施防止雜物墜入井；對于露天豎井和斜井，應設置不小于3m寬的井臺；邊坡與井臺交接處應設置排水溝。2當豎井深度等于或大于30m時，應設置專門運送施工人員的提升設備，提升設備應專門設計；深度小于30m的豎井和傾角大于45斜井，應設置帶防護欄的人行樓梯或爬梯。3涌水和淋水地段應有防水、排水措施。4當井壁存在不利的節理裂隙組合時，應加強支護。5、類圍巖地段，應及時支護。開挖一段，支護或襯砌一段，必要時應在采用預灌漿的方法對圍巖進行加固后再開挖。5.4.3當采用貫通導井后再自上而下進行擴大開挖時，除應遵守本標準5.4.2條規定外，還應滿足下列條件14、：1直徑不小于10m時，宜采用機械扒渣。若人工扒渣時，由井壁到導井口，應有適當的坡度。2應采取有效措施，防止導井堵塞和發生人員墜落事故。3在豎井、斜井與平洞連接處，應將連接段加固后再開挖。5.4.4在、類圍巖中開挖小斷面豎井，可采用吊罐法、爬罐法或反井鉆機法自下而上全斷面法開挖。5.5.5在鉆孔精度能滿足要求的情況下，可采用一次鉆孔、分段爆破成井的施工方法。5.4.6在類圍巖中，開挖中斷面以上的豎井時，可采用先導井在自上而下擴大開挖的施工方法，導井斷面宜為45。導井開挖可選擇下列方法施工：1普通法：1）正井法，即自上而下開挖，使用卷揚機提升出渣；適用于深度小于50m的導井開挖，亦可用于圍巖穩定15、性差的豎井開挖。2）反井法，即自下而上搭設排架或在洞壁上安裝錨桿形成登高平臺，手風鉆鉆孔爆破成井；適用于圍巖穩定性較好，深度小于50m的豎井。3）正、反相結合開挖。2深孔爆破法：即一次鉆孔、分段爆破法；適用于深度小于50m的導井開挖。3吊罐法：適用于深度為30100m的豎井，其中心孔偏斜率不應大于1%。4爬罐法：適用于深度不小于50m的導井開挖。5反井鉆機法：適用于中等強度巖石、深度小于250m、傾角不小于50的斜導井和深度小于300m的豎導井開挖。5.5特大斷面洞室開挖5.5.1對于開挖跨度大于25m，開挖高度大于50m的特大斷面洞室，設計單位應在洞室開挖前進行及技術交底，施工單位應根據有關16、資料，編制詳盡的施工組織計劃，并制定切實可行的安全保障措施。5.5.2特大斷面地下洞室應采用分層開挖方式施工，其分層數目及分層臺階高度可結合設計斷面、圍巖穩定條件、施工機械性能及運輸通道條件等綜合確定。一般情況下，分層開挖高度可取69m，最大不宜超過10m。對于高應力區，應適當減小分層開挖高度。5.5.3地下廠房宜采用自上而下逐層開挖的程序施工，各層的開挖應遵守下列原則：1頂部宜采用先開挖導洞，然后向兩側擴挖，導洞的位置及尺寸可根據地質條件和施工方法確定。若圍巖穩定性較差時，導洞開挖后可邊擴挖、邊支護、邊襯砌。拱部應在按設計要求加固完成后，再進行下層開挖。2中、下部巖體可按分層高度逐層開挖，各17、層開挖宜采用深孔梯段爆破。輪廓線處采用預裂爆破，或兩側預留保護層。3各層開挖出渣的運輸通道，可利用永久交通洞、通風洞、母線洞、引水東或尾水洞等，需要時再布置施工支洞。5.5.4在類圍巖中開挖特大斷面洞室，可采用先拱后墻法施工；對于類圍巖中，宜采用先墻后拱法開挖和襯砌，邊墻和頂部導洞的布置可根據工程條件和圍巖穩定情況確定。5.5.5當特大斷面洞室設有拱座，采用先拱后墻法開挖時，應注意保護和加固拱座巖體。拱腳下部的巖體開挖，應符合下列條件：1拱腳下部開挖面至拱腳線最低點的距離不應小于1.5m；2頂拱混凝土襯砌強度不應低于設計強度的75%；5.5.6與特大斷面洞室交叉的洞口，宜在特大洞室開挖前完成施18、工，并做好加固。5.5.7相鄰兩洞室之間的巖墻或巖柱，應根據地質情況確定支護措施，以確保巖體穩定。相鄰兩洞室的開挖程序，宜采用間隔開挖，開挖后應立即支護并加強監測。5.5.8特大斷面洞室圍巖永久性觀測設備應在開挖后及時安設。5.6特殊部位開挖5.6.1地下廠房巖壁吊車梁、巖臺吊車梁、高壓岔管、拱架及相鄰處的邊墻、巖塞和在成型后的高墻上開挖洞口等，屬于特殊部位的開挖，應做專門設計。5.6.2特殊部位開挖應合理分塊，采用控制爆破技術開挖。開挖前，應通過爆破試驗確定滿足設計要求的爆破參數。5.6.3巖壁吊車梁開挖應嚴格控制開挖巖面的起伏差，如開挖巖面的起伏差不符合設計要求，應采取必要的措施，以改善結19、合面的受力條件。5.6.4與大斷面洞室交叉洞口處，開挖后應立即支護。支護長度應根據圍巖條件及控制性軟弱面的延伸圍等因素確定，但不應小于5m。5.6.5特殊部位開挖，保護層厚度不宜小于2m。5.6.6分層開挖時，吊壁車梁最低點距所在開挖層面的高度宜控制在2m以上。開挖均應采用光面爆破技術。5.6.7在特殊部位開挖施工過程中，應在有代表性的部位布置適當的監測儀器，對其圍巖的穩定狀況進行監測。5.7軟巖洞段開挖5.7.1在巖石飽和單軸抗壓強度低于15MPa的軟巖和巖石飽和單軸抗壓強度低于5MPa的極軟巖中進行地下開挖時，其開挖方法應根據圍巖的穩定程度，采用不擾動圍巖或少擾動圍巖的開挖方法。5.7.220、在軟巖洞段采用爆破方法開挖時，應進行專門的爆破設計。開挖前應進行專門的爆破試驗，確定爆破參數，盡可能的減少爆破對圍巖的擾動，保證圍巖穩定。5.7.3在極軟巖洞段開挖，宜采用機械松動圍巖，人工修整輪廓面的非爆破方式開挖。5.7.4軟巖和極軟巖洞段開挖，應嚴格控制開挖進尺。軟巖洞段開挖進尺不宜超過1.5m；極軟巖洞段開挖進尺不宜超過1.0m，有地下水的洞段還應縮短開挖進尺。5.7.5軟巖和極軟巖洞段還應采用分部開挖，分部開挖面沿洞軸線的距離宜為35m。每部位開挖后應立即進行臨時支護，支護完成后方許可進行下一循環或下一部分的開挖。5.7.6軟巖和極軟巖洞段開挖，應視圍巖變形大小，在設計開挖線之外適當21、預留變形量，以保證永久襯砌結構的設計尺寸。5.7.7穩定性極差的極軟巖，開挖前應進行超前支護，在超前支護的保護下進行開挖。5.7.8在軟巖和極軟巖洞段開挖與一次支護施工過程中，應布置施工期安全監測儀器，根據監測結果調整施工方法、開挖循環進尺、預留變形量大小和臨時支護參數。5.7.9應根據開挖與一次支護后圍巖穩定情況，確定永久襯砌實施時間與永久襯砌的施工方法。5.8不良地質條件洞段開挖5.8.1斷層及破碎帶、緩傾角節理密集帶、巖溶發育、地下水豐富及膨脹巖體段和高地應力區等不良地質條件洞段開挖，應根據地質預報，針對其性質和特殊的地質問題，制定專項安全施工的工程措施。5.8.2不良地質條件洞段應采用22、短進尺和分部開挖方式施工。開挖后應立即進行臨時支護，支護完成后方可進行下一循環或下一部分的開挖。開挖循環進尺應根據監測結果調整，分部方法可根據地質構造及圍巖穩定程度確定。5.8.3在巖溶發育地段進行洞室開挖時，應首先查明巖溶類型、充填及堆積物性質、分布圍及地下水活動規律。然后可根據巖溶規模、穩定程度采取下列措施：1當隧洞穿過巖溶洞穴，巖溶洞穴較大而且沒有充填物時，可采用填渣、架橋等方式通過，此時隧洞襯砌可按明管設計。2當溶洞有松散、破碎充填物時，其底部可采用樁基、注漿加固等措施，洞身部位可按5.8.2條規定進行開挖施工。3當洞穴中有地下水時，應根據地下水、洞穴之間地下水連通情況、補水來源，采用排、堵、截等方案。必要時可采用弱透水材料回填、水泥灌漿等截、堵措施。5.8.4當洞室圍巖被不利組合的結構面切割成不穩定塊體時，應采用邊挖、邊錨的施工方法。5.8.5高地應力區段的開挖，應采用逐漸卸荷的方法施工，其具體措施為：1根據應力大小、主應力方向、設計洞室開挖形狀，采用光面爆破技術，控制開挖面的輪廓尺寸，以改善洞室周邊的應力分布狀況。2采用分部開挖方式、減緩應力釋放量值，避免應力突然釋放。3及時清除浮石，經常噴霧灑水，增設防護網。4及時以短錨桿、鋼筋網、鋼纖維噴射混凝土或樹脂纖維噴射混凝土封閉巖面