1、發電引水隧洞、壓力管道洞挖與支護施工方案暨空間彎管斜井段施工專項措施1、工程概況苗家壩水電站位于位于白龍江下游，甘肅省文縣境內，距下游已建成的碧口水電站公路里程31.5km。電站尾水與碧口水電站水庫回水銜接。工程的主要任務是發電，樞紐建筑物主要由混凝土面板堆石壩、溢洪洞、泄洪排沙洞、引水發電洞及岸邊廠房等組成。電站正常蓄水位800m，死水位798m，汛期排沙限制水位795m，總裝機容量240MW（380MW），保證出力43MW，設計年發電量9.24億kWh，裝機年利用小時3850h，水庫正常蓄水位庫容2.68億m3。工程規模屬二等大（2）型。主要建筑物擋水壩級別為1級，其它主要建筑物級別為2級

2、，次要建筑物級別為3級。電站進水口位于右壩肩上游，為直立式岸塔進水口，左鄰攔河大壩，右靠泄洪排沙洞進口。采用三機一管引水方式，共設一個進水口。進水口底板高程775m，滿足死水位時發電要求，發電引水洞引用流量為294m3/s。本標段發電引水洞總長317.69m，洞徑9.0m，開挖及襯砌后均為圓形斷面，襯砌厚度為1m、0.6m。其中樁號引0+000.00引0+015.00為漸變段，長15m，設計開挖體型為11.2m11.2m的方型斷面漸變為11.2m的圓形斷面；樁號引0+015.00引0+121.27為上平段，長106.27m，設計開挖斷面為10.2m的圓形斷面；樁號引0+121.27引0+176

3、.035為空間彎管段，軸線長度54.765m，設計開挖斷面為10.2m的圓形斷面；樁號引0+176.035引0+214.49為斜井段，長38.455m，設計開挖斷面為10.2m的圓形斷面；樁號引0+214.49引0+257.69為下彎段，長43.2m，設計開挖斷面為10.2m的圓形斷面；樁號引0+257.69引0+317.69為下平段，長60m，設計開挖斷面為10.2m的圓形斷面。洞內支護主要采用252x2m，L=4.5m,外露0.35m；掛網鋼筋（615cm15cm）；頂拱（240范圍）噴C20砼 ，厚10cm，并根據實際揭露圍巖地質條件，設鋼支撐加強支護。引水洞下平段后至廠房上游墻段引水道

4、均采用圓形壓力鋼管，壓力鋼管首端為10.0m長的漸變段，直徑由9.0m漸變為7.5m，壓力鋼管在進廠前通過兩個岔管一分為三，岔管分岔形式為“卜”形。三臺機鋼管長度（至主廠房上游墻）分別為：1號機88.03m 、2號機95.92m 、3號機102.51m。3條引水支管軸線方向均為SE104.2，水平布置，直徑D=4.6m， 開挖初期支護采用0.1m厚鋼筋網噴射混凝土，并設置28mm、長4m/6m錨桿。2、水文氣象和工程地質條件2.1 水文 本標地下洞室均處于大壩上下游圍堰間，不受洪水影響，可全年施工。2.2 氣象據文縣氣象站1971年2000年氣象要素統計，多年平均氣溫14.8，極端最高氣溫38

5、.1，極端最低氣溫-7.4。多年平均風速2.4m/s，多年最大風速20m/s，多年平均最大風速10.5m/s，多年平均相對濕度62%，多年平均蒸發量2004.0m，多年平均降水量451.6mm，降雨集中在5月9月，該時段占年降水量的80.8%，其中6月8月占全年降水量的52.2%，實測最大日（1987年5月30日）降水量73.0mm。多年平均雷暴日數6.7天，雷暴最早發生日期4月16日，最晚發生日期9月21日。2.3 工程地質引水發電洞布置于右岸，洞向為SE147.5SE104.2，進口邊坡整體走向為NE57，邊坡前緩后陡，屬斜向結構邊坡，整體穩定性好。出口邊坡整體走向為NW310，平均坡角4

6、8，屬逆向坡，邊坡表部有卸荷松動現象，需予錨噴措施處理。洞室圍巖厚度一般大于50m，巖體由變質凝灰巖局部夾砂質泥質板巖組成，微新鮮巖體致密堅硬，強度較高；洞室沿線巖層走向為NW280 315，傾向SW，傾角4555，與洞線夾角小于40。巖體中斷裂結構面較發育，出露的斷層主要層間擠壓帶fj67、fj71、fj75、fj77等。裂隙主要以層面裂隙、反層向裂隙及NNE向高傾裂隙組較發育。地下水以裂隙性潛水賦存于基巖裂隙和斷層破碎帶中，地下水位埋深大，水力坡降相對平緩，除進口段外，其余洞室均位于地下水位線以下。進口0+050m段，主要受風化及層間擠壓帶影響，巖體完整性較差，圍巖類別主要為類；洞身0+0

7、500+356m段巖體結構相對較完整，圍巖類別主要為類；出口0+356m 0+416.2m段，地表有3m5m的覆蓋層，巖體受風化及結構面組合切割影響，巖體結構破碎，完整性較差，圍巖類別主要為類。引水洞進、出口段，巖體結構破碎，圍巖類別低，開挖過程中局部會產生掉塊、塌方，注意及時支護。在斷層破碎帶和裂隙密集帶部位，將出現滲水現象，但水量不大，需做好防、排水措施。3、引水洞隧洞、壓力管道段洞挖及支護主要施工難點及重點3.1空間彎管段屬空間螺旋形結構，施工控制難度大空間彎管為空間三維螺旋形結構，無法按原方案常規方法施工，其洞軸線為空間球體表面螺旋線性，整個洞挖(包括后續襯砌需制作專門的球面異型模板)

8、體型需跟進洞軸線在空間三維方向持續扭轉變形，施工體型采用擬合漸變方式建立空間數據計算模型進行控制，洞挖循環進尺宜根據設計提供2m間距數據循環進尺控制。因此洞挖每個循環前均需由測量進行詳細計算，確定鉆爆布孔的空間方向，每個孔位都必須結合布孔掌子面實際空間位置，確定鉆孔具體操作孔深、孔向、方位角，相應測量及鉆孔難度成倍加大；而受彎管空間螺旋形結構影響，原定的導洞溜渣井開挖出渣方案已不再適用，將被迫采用正井法組織空間彎管段的洞挖及支護施工，出渣效率將大幅度下降并制約到實施進度。3.2洞挖施工強度高、工期緊迫，進度壓力尤其突出根據施工總體進度安排，整個洞挖及支護作業需在2010年1月中旬完畢，但在機組

9、擴容后發電引水洞結構形式較原設計發生較大變化，除增加空間彎管段外，整個下平段長度由原設計10m調整增長至60m，除施工難度進一步加大外，洞挖及支護關鍵線路工作量大幅度增加，而相應工期維持不變，施工強度由此進一步提高、工期緊迫，進度壓力尤其突出。3.3洞挖組織與明挖、其他場面施工存在交叉作業，干擾突出洞挖施工與廠區、進出口閘室等明挖作業存在不可規避的交叉作業影響，安全隱患尤其突出。出口閘室高邊坡擴挖鉆爆區直接位于引水洞支洞洞口正上方，為確保作業安全需要，上部爆破時段洞內作業將暫停作業，每個明挖循環過程中需全程監控、檢查，同時引水洞及排沙洞洞挖及各明挖作業臨近，爆破擾動影響極易出現巖體松動掉塊、對

10、作業人員構成安全威脅，對此各作業面爆破期間，將暫時撤離各場面作業人員，爆破實施后重新進行洞內及邊坡安全排查，相應安全避讓措施使作業效率受到影響。3.4 地質條件相對復雜，進尺效率受限、安全支護工作量大結合相關地質資料及前期引水洞上平段及施工支洞開挖過程中實際揭露圍巖情況反映，洞挖中存在一定地質缺陷及處理工作，尤其進入空間彎管段后，右側邊頂范圍巖體裂隙切割發育，斷層張裂有次生泥質夾層，前期施工中已采取了加強隨機錨桿及鋼支撐等支護措施進行處理。因此后續洞挖中應對地質缺陷做好充分處理準備，做好超前地質預報，并采取短進尺、弱爆破及強支護等措施，確保洞挖作業安全需要。4、施工布置洞挖與支護工作面所需臨時

11、設施充分利用廠區明挖和引水洞進出口明挖供風、水、電等系統，采用就近原則進行布置于洞口附近。4.1 施工測量接收監理工程師移交的平面及高程控制網點，進行校核測量，并根據施工精度要求，測設洞挖施工的控制網，控制網資料報監理人審批后投入使用。洞挖施工時測放洞軸線、開挖輪廓線及高程線，并在洞挖過程中加強斷面控制，防止嚴重超欠挖發生。4.2 施工道路布置引水洞進口工作面利用上游已建3#施工道路至洞挖作業面，前期通行線路為：進場道路左岸低線公路下基坑道路大壩標段作業區上游圍堰道路進口3#施工道路；后期左岸交通洞具備通行條件后，采用進場道路左岸低線公路左岸高線左岸上游河床臨江道路進水口交通便橋上游圍堰進口3

12、#施工道路至施工作業面。引水洞施工支洞作業面通行線路為：進場道路左岸低線公路下基坑道路右岸低線。4.3 供風站在施工支洞洞口及高線公路末端各布置一座供風站，各配2臺20m3/min空壓機，集中向施工支洞、排沙洞出口和引水洞進口工作面供風。4.4施工供水布置于廠區與進水口明挖作業已建水池，采用鋼管引至施工支洞、引水洞工作面提供施工用水。4.5 供電與照明從明挖廠區、進口變壓器接線至各洞挖工作面提供施工用電電源。動力線從洞口用95mm2鋁芯絕緣線架設進洞，接配電盤后為噴射機等供電；照明線從配電盤接線，照明采用36V安全電壓，用碘鎢燈照明，其它部位采用220V/150W白熾燈照明，燈頭間距15m。4

13、.6 通風排煙除塵在支洞口及引水洞進口各布置一臺37kw軸流式通風機進行洞內排煙除塵。通風管采用帆布軟管，直徑為80cm。洞內鉆機采用濕式作業，爆破后采取噴霧灑水降塵，出渣前用水淋透石渣。4.7 臨時拌合站噴砼的臨時拌合站就近布置，配備JDY350A強制拌合機2臺及相應的設施，為工作面噴護施工供應拌制好的噴料，采用自卸汽車運至施工工作面待用。4.8 棄渣場洞挖出渣按現場監理工程師協調要求組織，出渣主要堆存在已規劃上、下游圍堰臨時備料場內，在具備條件情況下可直接上壩用于大壩填筑，或按監理制定要求棄至下游4#、6#渣場。4.9 機械修配廠及停車場施工機械修配廠及停車場布置在右岸下游生產區內。4.1

14、0 火工器材庫洞挖火工器材庫共用明挖已建批準投入使用炸藥庫。4.11 油料庫油料庫布置在右岸下游生產區內，已于工程前期批準投入使用，提供工程所需各類油料。4.12 綜合倉庫綜合倉庫布置在1#生活營地內，主要儲存物資、材料、五金、化工、勞保等物品。4.13 施工期排水施工支洞、引水洞、壓力管道等通過洞內設排水溝引至集水井，再采用水泵集中排出洞，接至洞外排水系統經處理后排入白龍江內。5、施工支洞洞挖施工方案5.1 施工支洞布置形式及主要施工方法施工支洞進口選擇布置在電站廠區與排沙洞出口閘室之間防護區位置，首先對區間邊坡覆蓋層明挖清除至基巖面，在705m高程左右組織進口。支洞布置線路兼顧交通、洞內排

15、水、工程量及主洞施工為原則。為有效減少排沙洞出口閘室明挖作業與支洞作業面交叉施工干擾，支洞洞口段采用鋼支撐埋置式明拱進行防護。在機組擴容后引水洞布置結構形式進行了相應調整，按專題會議精神，施工支洞布置線性維持原設計不變，支洞與主洞交點位置由原引水洞下平段調整至壓力管道主管與岔管銜接位置。支洞施工方法參見已批復施工支洞組織設計。5.2 施工支洞與主洞銜接段處理措施考慮施工支洞及壓力管道主管段斷面形式，為確保支洞與主洞的順利銜接，支洞與主洞段采用圓滑過渡方式進行處理，支洞施工至141.771m樁號左右時，頂拱開始轉弧并按12%起坡，并最終于主洞頂拱平順切交。同時，考慮主洞采用上導洞分期擴挖總體施工

16、進度安排，支洞與主洞銜接段亦采用分期組織，確保主洞洞挖施工交通通行需求，考慮支洞與主洞銜接段圍巖應力集中，與主洞交匯段采用6榀鋼支撐(間距100cm)加強進行支護，具體支護范圍按監理工程師現場要求組織。支洞銜接段具體處理形式參見發電引水洞支洞與主洞銜接段處理結構示意圖所示。6、引水洞及壓力管道段洞挖施工方案6.1 引水洞洞身開挖施工工序根據工程樞紐布置特點，以及現場施工條件，引水洞進口段利用明挖3#道路作施工通道，出口段以施工支洞作為施工通道。 圖5.2-1 引水洞施工支洞與主洞銜接段處理處理結構示意圖引水洞開挖施工順序為：進口工作面先組織上平段導洞及擴挖作業，至空間彎管段后按12%底板坡度組

17、織起始段開挖，再按2m分層預留反鏟翻渣臺階方式下臥，至753.72m高程后提交斜井導井工作面；出口工作面首先完成下平段及下彎段末端上導洞洞挖及支護，進行下彎段中間段開挖，采用自下而上進行斜井導井開挖，再進行斜井自上而下擴挖。主要施工工序參見附圖所示。圖6.1-1 引水洞洞挖施工工序示意圖6.2 洞挖施工工藝流程洞身開挖與支護程序參見圖6.2-1。6.3 主要施工方法洞身開挖與支護主要按“新奧法”的思想或方法組織施工，采用“短進尺、弱爆破、早封閉、強支護、勤觀察” ，鋼拱架、“噴錨網”等方式跟進或緊跟支護的施工方法。引水洞上平段、下平段及彎管段部分段、壓力管道段均考慮分上下兩部開挖，一般上部高6

18、.0m，下部高4.4m，在上導洞形成后，及時穿插跟進下部洞身段擴挖工作。開挖采用人工手風鉆造孔，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆。出渣用反鏟裝20t自卸汽車運輸。洞內混凝土噴護采用TK961濕式噴射機。上部開挖配11部YT28氣腿式手風鉆造孔，用簡易自制鉆爆臺架配合造孔。圖6.2-1 洞挖及支護施工程序工藝流程圖斜井開挖先自下而上人工方式形成導井，在由上而下對導井進行擴挖至溜渣道所需必要溜渣斷面，最后再自上而下進行井身擴挖，擴挖采用人工手風鉆進行，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆。出渣用反鏟或裝載機裝20t自卸汽車運輸。6.4 引水洞上平段施工引水洞上平段洞挖及支護施現階段已按批復

19、施工組織設計施工完畢，具體施工措施參見相應施組。6.5 引水洞下平段按已批復施工組織設計施工，具體施工措施參見相應施組。6.6壓力管道施工壓力管道主管及岔管開挖計劃利用施工支洞工作面進行掘進，考慮支管段斷面較小及廠區明挖工作面進展形象，支管段計劃在廠區明挖洞臉揭露后，及時跟進鎖口并穿插明挖組織支管段開挖。 壓力管道主管段開挖主管段考慮分上下兩部開挖，上部高6.0m，下部高4.4m，在上導洞形成后，及時穿插跟進下部洞身段擴挖工作。開挖采用人工手風鉆造孔，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，出渣用反鏟或裝載機裝20t自卸汽車運輸。主要施工工藝基本與引水洞下平段相同，有關爆破設計及循環

20、情況參見引水洞下平段施工。考慮后續洞內壓力管道組裝空間需要，壓力管道主管段邊頂拱將進行擴挖處理，并進行相應天錨鉆孔及安裝，擴挖及天錨制作計劃在上導洞開挖過程中穿插實施，計劃擴挖長度按1520m，擴挖量350m3。 壓力管道岔管段開挖岔管開挖首先進行上導洞部分施工，考慮岔管體型與主管銜接部位存在突變擴大，為減少二次擴挖量及確保設計結構體型，上導洞開挖完畢即跟進此部分擴挖，擴挖完畢后在進行下半幅洞挖，最后完成底拱部分擴挖工作。擴挖采用密孔光面爆破完成。具體施工工序參見附圖6.6-1所示。圖6.6-1 岔管分區開挖工序示意圖 壓力管道支管段開挖支管開挖由廠區后邊坡組織進洞，開挖全斷面一次完成，采用人

21、工手風鉆造孔，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，出渣用反鏟甩渣至廠區明挖作業面，同明挖渣料一起裝20t自卸汽車運輸。支洞洞臉邊坡鎖口形式參見附圖6.6-2。圖6.6-2 支管洞臉鎖口示意圖6.7 洞內支護鋼拱架施工鋼拱架計劃在加工廠制作，裝載機配合人工現場安裝。施工工藝流程圖見圖6.7-1。注意事項：安裝前分批按設計圖紙檢查驗收，不合格禁用；清除干凈底腳浮渣，超挖處加設混凝土或剛墊塊；按設計要求焊接縱向連接筋，段間用螺栓連接，確保安裝質量；嚴格控制中線與標高；拱架與巖面間安設馬鞍形墊塊，確保巖面與拱架密貼；確保初噴質量，拱架在初噴5cm后架立。圖6.7-1 鋼拱架施工工藝圖 錨

22、桿施工錨桿的材料選用25級螺紋鋼筋。錨桿施工工藝如下：鉆孔：采用一臺獨臂鉆造孔，錨桿孔孔徑采用42mm。鉆孔布置應符合設計要求，孔位誤差不大于15cm，孔深誤差不大于5cm；清孔：錨桿安裝前，應向孔內插入鋼管，通入壓力風吹凈孔內的碎石和石渣。錨桿安裝：錨桿安裝前，施工人員應先用桿體量測孔深，做出標記；采用“先安裝錨桿后注漿”的施工工藝，風動注漿器注漿，注漿管要插入孔底；砂漿應拌合均勻，隨拌隨用；應用注漿器注漿，漿液應填塞飽滿；錨桿注漿后48h內，不得敲擊、碰撞和拉拔錨桿。砂漿錨桿的安設應符合下列要求：砂子宜用中細砂；最大粒徑不大于3mm；水泥選用425#的普通硅酸鹽水泥；水泥和砂之重量比宜為1

23、:11:2，水灰比宜為0.38O.45。錨桿的檢查：施工中，應對其孔位、孔向、孔徑、孔深、洗孔質量、漿液性能及灌入密實度等分項進行檢查；鋪桿每3O0根錨桿為一組，每組抽取3根，當圍巖條件或原材料變更時須另做一組；抽樣率不得少于1，其平均值不得低于設計值，任意一組試件的平均值不得低于設計值的90。鋼筋網制安鋼筋網選用6.5級鋼筋，在加工廠將鋼筋調直后,先在加工場內加工成22m的鋼筋網片。將備好的鋼筋網片用5t自卸車運至現場，人工現場敷設安裝、貼近巖面布置其間隙不小于3cm；片與片之間采取焊接，并與系統錨桿（或插筋）焊接。噴護混凝土采用混凝土濕噴機進行混凝土噴射，其工藝流程見圖6.7-2。圖6.7

24、-2 混凝土濕式噴射工藝流程圖 施工準備材料、機具準備:水泥采用符合國家標準的普通硅酸鹽水泥，水泥選用32.5普通硅酸鹽水泥，進場水泥應有生產廠的質量證明書；細骨料采用堅硬耐久的粗、中砂，細度模數宜大于2.5，使用時的含水率宜控制在5%7%，粗骨料應采用耐久的卵石或碎石，粒徑不應大于15mm，噴射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料，噴射混凝土的骨料級配，應滿足表6.7-1的規定；水的質量符合規范要求；速凝劑的質量應符合施工要求并有生產廠的質量證明書，初凝不大于5min，終凝時間不大10min，選用外加劑應經監理人批準。表6.7-1 噴射混凝土用骨料級配項目通過各種篩徑的累計重量百分數（%）

25、0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm優17222331354350607882100良13311841265440706290100施工時，核實水泥和速凝劑的品種、標號和出廠日期以及儲備量是否足夠；砂、石是否符合質量要求，并有足夠儲備量。檢查空壓機運轉是否正常；檢查攪拌機、上料機、噴射機就位是否恰當，試車是否良好；檢查風、水、電線路是否處于良好狀態。施噴前應進行試風、通水，情況正常才能開始噴射作業。施噴場地準備:檢查隧洞開挖輪廓線，如有欠挖應處理；清理松動巖塊和墻腳處的棄渣；用高壓水（風）沖洗受噴巖面；對滴、漏水處應采取措施進行處理。作噴射混凝土厚度的標志（如利用錨桿的外露長度

26、或在巖面上用快凝水泥漿粘鐵釘）。配合比噴射混凝土配合比，應通過室內試驗和現場試驗選定，并應符合施工圖紙要求，在保證噴層性能指標的前提下，盡量減少水泥和水的用量。速凝劑的摻量應通過現場試驗確定，噴射混凝土的初凝和終凝時間，應滿足施工圖紙和現場噴射工藝的要求，噴射混凝土的強度應符合施工圖紙要求，配合比試驗成果報送監理人審批后使用。配料、拌和及運輸拌制混合料的稱量允許偏差應符合下列規定：水泥和速凝劑2%；砂、石3%。混合攪拌時間應遵守下列規定：采用容量小于400L的強制式攪拌機拌料時，攪拌時間不得少于1min；采用自落式攪拌機拌料時，攪拌時間不得少于2min；采用人工拌料時，拌料次數不少于三次，且混

27、合料的顏色應均一；混合料摻有外加劑時，攪拌時間應適當延長。運輸：混合料在運輸、存放過程中，應嚴防雨淋、滴水及大塊石等雜物混入，裝入噴射機前應過篩。噴射作業風壓:要求風源風壓穩定在0.50.65Mpa,噴嘴處風壓穩定在0.10.25Mpa。系統風壓小于0.5 Mpa時，不能開機工作。噴嘴處風壓要穩定，才能保證噴射混射混凝土質量。濕噴機最大輸送距離為水平30m，垂直20m。工作風壓應隨管路增長而增大。噴嘴與受噴巖面之間的距離和角度:噴嘴與受噴巖面距離以0.81.2m為宜。噴嘴與受噴巖面角度,一般應垂直或稍微向剛噴射過的混凝土部位傾斜。噴射拱部時應沿徑向噴射。噴射混凝土的制備、運輸及上料要求:混凝土

28、中粗骨料最大粒徑不超過15mm，坍落度嚴格控制在80150mm之間。混凝土在洞口拌合站拌好后，用5t自卸車運至噴射作業現場。作業過程中，上料速度要均勻連續適中，始終保持進料中有一定的混凝土貯存，及時清除掉振動篩上粒徑15mm的粗集料和其它異物。一次噴射的厚度及各噴層之間的間隔時間:=5cm素噴混凝土可不分層，一次噴完。=8cm噴混凝土在邊墻部位可不分層一次噴完，拱部分兩層進行噴射，每層噴厚大致4cm。（噴混凝土在邊墻、拱部均要求分兩層進行噴射，每層噴厚大致5cm）。兩層噴射混凝土的間隔時間視摻速凝劑的品種而定，但都要求前一層混凝土終凝后才能進行下一層噴射。噴射分區與噴射順序:為減少噴射混凝土因

29、重力作用而引起的滑動或脫落現象，噴射作業應按照分段、分部、分塊、自下而上、先拱腳后拱腰，最后噴拱頂的原則進行。要求每一分部終凝后才可進行該位置下一高度或第二層噴射。噴射混凝土時，噴頭要正對受噴巖面，均勻緩慢地按順時針方向作螺旋形移動，一圈壓半圈，繞圈直徑2030cm。對凹凸懸殊的巖面，噴射時應注意噴射次序要先下后上，先兩頭后中間，以減少回彈量。開、停機順序:噴射作業要遵守嚴格的開、停機順序，否則可能損壞噴射機。開機順序：打開速凝劑輔助風緩慢打開主風閥送風依次啟動速凝劑計量泵和振動器向料斗加料。停機順序：要待料斗中混凝土輸送完時才能停機。停機順序為：關主電機、振動電機關速凝劑計量泵關主風閥，速凝

30、劑輔助風閥暫不關閉使計量泵泵水清洗速凝劑管路依次開主風閥、計量泵電機、主電機、向料斗中加水噴嘴中出清水后，依次關主電機、主風閥、計量泵關速凝劑輔助風閥。噴射混凝土的回彈率：洞室拱部不大于25%，邊墻不大于15%。噴射混凝土養護：噴射混凝土終凝2h后，應噴水養護；養護時間一般工程不得少于7晝夜，重要工程不得少于14晝夜；氣溫低于+5時，不得噴水養護。冬季施工：應采取措施確保噴射作業區的氣溫不應低于+5，混合料進入噴射機的溫度不低于+5，普通硅酸鹽水泥的噴射混凝土在分別低于設計強度30%時，不得受凍。巖石邊坡先將基巖面整平，并將表面松動巖塊、浮渣等覆蓋物清理干凈；清除坡腳處的巖渣等堆積物。 噴射作

31、業施工中的注意事項噴射過程中，噴射手后方的助手應及時協助噴射手理順混凝土管，避免噴射手在更換方向噴射時，使混凝土管產生急拐彎和憋勁現象，引起堵管。一旦發現堵管，要立即停主電機和振動電機，然后再關風。任何情況下，嚴禁噴射手將噴嘴向有人活動的方向。噴射混凝土的養護噴射混凝土終凝后2h開始灑水養護，灑水次數以能保持混凝土具有足夠的濕潤狀態為度。養護時間不小于14天。噴混凝土的質量標準:噴混凝土表面應平整，不應出現干斑、疏松、脫空、裂隙、露筋等現象。如出現上述情況，應采取補救措施。強度：每噴50m3混凝土，應取一組試件。當材料或配合比改變時，應增取一組。每組三個試塊，取樣要均勻；平均抗壓強度不低于設計

32、標號，任意一組試件的平均值不得低于設計標號的85；宜采用切割法取樣；噴射厚度應滿足設計要求。7 引水洞空間彎管、斜井段施工專項措施7.1概述空間彎管、斜井段布置于引0+121.27m引0+257.6m段，空間彎管為空間三維螺旋形結構，無法按原方案常規方法施工，其洞軸線為空間球體表面螺旋線性，整個洞挖(包括后續襯砌需制作專門的球面異型模板)體型需跟進洞軸線在空間三維方向持續扭轉變形，施工體型采用擬合漸變方式建立空間數據計算模型進行控制，洞挖循環進尺宜根據設計提供2m間距數據循環進尺控制。因此洞挖每個循環前均需由測量進行詳細計算，確定鉆爆布孔的空間方向，每個孔位都必須結合布孔掌子面實際空間位置，確

33、定鉆孔具體操作孔深、孔向、方位角，相應測量及鉆孔難度成倍加大；而受彎管空間螺旋形結構影響，原定的導洞溜渣井開挖人工出渣方案已不再適用，將被迫采用正井法組織空間彎管段的洞挖及支護施工，出渣效率將大幅度下降并制約到實施進度，因此爆破與出渣必須進行專門的設計，即雕刻式爆破。7.2引水洞空間上彎管段施工由于空間彎管為空間三維螺旋形結構，其洞軸線在空間平面及豎向同時扭轉屬空間球體表面螺旋線性，受特殊結構形式影響，彎管段不具備導井開挖及溜渣條件，因此只能采用專項控制爆破正井法組織施工，進行雕刻式爆破。專項措施：（1） 科學分區、分層為保證三維螺旋體洞室鉆爆工程質量和工程安全，開挖按發電引水洞空間上彎管段開

34、挖施工工藝圖進行分區設計雕刻式爆破，即分為彎管下臥正井先峰槽區、上半幅擴挖區、翻渣臺階的處理區、彎管上半幅光爆層，主要工程量見表7.2-1（2） 鉆爆控制為使鉆爆質量滿足空間體型要求和施工質量控制要求，爆破每個循環必須建立模型，進行專門布孔設計，測量現場計算放樣，并隨時跟蹤校位，分區、分層雕刻式爆破鉆爆施工。施工程序：雕刻式爆破爆破模型設計測量現場放樣按分區分塊順序鉆孔測量跟蹤校位分區控制爆破反鏟多次接力倒渣出渣下一循環的爆破。彎管段與上平段銜接段彎管段與上平段銜接段首先搭設專用施工平臺，采用上導洞短進尺開挖，底板擴挖按12%坡比下臥，隨后按2m分層正井法組織彎管段開挖中部區域，為充分利用機械

35、設備及加快出渣施工進度，每層鉆爆預留約4.5m寬設備翻渣平臺，所有臺階周邊爆破的臨空面均采用預裂或光爆控制，最后對預留部分采用小藥量和光面爆破控制措施處理。通過反鏟多次翻渣至上平段，再采用反鏟或裝載機裝20t自卸汽車進行出渣。空間彎管段開挖主要工程量、施工方法參見附表所示。序號分區分區范圍(軸線高程)工程量(m3)主要施工方法備注1區EL.774.19mEL.770.97m509 人工臺車手風鉆造孔，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟裝自卸汽車運輸。雕刻式爆破2區EL.770.97mEL.765.38m892 人工臺車(異型段簡易臺架)手風鉆造孔，延伸段楔形掏槽，周邊光面控

36、制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟接力裝自卸汽車運輸。3區EL.765.38mEL.753.72m1375 人工手風鉆造孔(2m分層)，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟通過預留平臺多次接力翻渣至上平段，裝自卸汽車運輸。4區EL.765.38mEL.753.72m413 人工手風鉆造孔(2m分層)，密孔、小藥量爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟通過預留平臺多次接力翻渣至上平段，裝自卸汽車運輸。5區EL.774.19mEL.770.97m586 人工手風鉆造孔(2m分層)，預留光爆層密孔光面爆破處理，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟通過預留平臺多次接力翻渣至上平段，裝自卸汽車運輸。6

37、區EL.765.38mEL.753.72m238 人工手風鉆造孔(2m分層)，預留保護層開挖，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工多次接力翻渣至導井出渣，下平段裝自卸汽車運輸。導井形成后處理7區EL.753.72mEL.747.69m637 人工手風鉆造孔(2m分層)，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工多次接力翻渣至導井出渣，下平段裝自卸汽車運輸。導井形成后處理表7.2-1 空間彎管段主要工程量及施工方法列表空間彎管下臥段其中空間彎管段下臥開挖及反鏟接力翻渣是施工控制關鍵，考慮彎管段上半副開挖過程中存在的體型死角，無法提供人員及設備必要操作空間，對此在彎管擴挖過程中退讓預留，

38、優先進行中間段面下臥開挖，再利用下臥掌子面搭設專門的鉆孔異型平臺，進行預留上半副側二次擴挖，為減少對圍巖擾動及確保開挖體型，二次擴挖預留60cm厚光爆層，在每個循環擴挖完成后最終一次爆破成型。預留翻渣平臺及彎管末端在豎井導井形成后進行擴挖處理，擴挖2m分層，光面控制爆破，所有臺階周邊爆破的臨空面均采用預裂或光爆控制，最后對預留部分采用小藥量和光面爆破控制措施處理。通過反鏟多次翻渣至上平段，再采用反鏟或裝載機裝20t自卸汽車進行出渣，當開挖面降至753.72m高程左右，具備了斜井導井作業面提供條件，空間彎管段開挖結束，彎管末端及預留翻渣臺階在斜井導井貫通后，采用自上而下方式分層處理，人工多次接力

39、扒渣最后溜入導井，在下平段集中出渣裝車運輸，方法同前。具體措施：根據體型制作異型專門施工平臺，采用短進尺(2.0m),多臺階，多預留，多控制即雕刻式爆破的措施，反鏟多次接力翻渣的措施，即對中部先峰槽區周邊采用預裂或光面爆破，對上半幅二次擴挖區采用小藥量密孔控制洞室爆破，對上半幅光面層區采用專門洞室光面爆破，對于翻渣平臺處理采用小藥量保護層開挖，底部預留60cm采用光爆處理，為確保空間結構線型質量，所有爆后臨面、周邊控制爆破孔（光爆或預裂間距按30-40cm控制，保護層孔距孔間按50cm控制），其他爆破參數，參照洞室爆破相關附圖。（3） 出渣控制措施中部及上幅擴挖渣料，采用PC330四次接力倒渣

40、，再用PC330裝20 t自卸汽車運輸到渣場。對于預留出渣平臺采用人工5次接力翻渣倒747.691m高程，由導井溜到下平段用反鏟用PC330裝20t自卸汽車運到渣場。彎管段下臥開挖工序循環參見圖7.2-1。圖7.2-1 彎管段下臥開挖工序循環表7.3 空間下彎段施工由于下平段增長，引水洞下平段首先采用上導洞開挖，開挖至引0+257.69m樁號(下平段與下彎段銜接樁號)后，上導洞按12%起坡繼續進尺至引0+244.71m樁號左右后，隨導洞斷面擴大，采用利用預留臺架平臺及爆渣墊臺方式繼續下彎段上導洞進尺至0+224.71m樁號，后完成引0+242.710+224.71m樁號段彎管下半幅洞身擴挖，提

41、交工作面與斜井導井施工，剩余引0+224.71m樁號以上彎管按斜井導井組織開挖，下平段預留下半幅在斜井開挖過程中穿插擴挖全部完成。開挖出渣采用在彎管段PC330反鏟2次接力倒渣后下平段裝車運輸。鑒于底拱為上仰角結構體型，不具備周邊光爆孔鉆孔必要空間，下半幅擴挖中預留60cm光爆層，最后采用密孔光面爆破技術組織，確保設計結構體型。開挖分區區見發電引水洞下彎管段開挖施工工藝圖。引水洞下平段及下彎管段開挖工藝及相關爆破設計參見有關附圖。表7.3-1 下彎管段主要工程量及施工方法列表序號分區分區范圍(軸線樁號)工程量(m3)主要施工方法備注1區引0+257.69引0+244.71m661 人工臺車手風

42、鉆造孔(2.5m循環)，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟裝自卸汽車運輸。2區引0+244.71引0+224.71m1189 預留臺階及墊渣形成平臺，臺車就位后人工臺車手風鉆造孔(2m循環)，楔形掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟倒渣后裝自卸汽車運輸。3區引0+257.69引0+224.71m634 人工手風鉆造孔,周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟通倒渣裝自卸汽車運輸。4區引0+257.69引0+224.71m317 人工手風鉆造孔，預留光爆層密孔光面爆破處理，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟翻渣后裝自卸汽車運輸。5區引0+224.71引0+214.4

43、9m868 人工手風鉆造孔(2m分層)，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工翻渣至導井出渣，下平段倒渣后裝自卸汽車運輸。導井形成后擴挖圖7.3-1 下彎管段上導洞開挖工序循環表7.4 空間斜井段(部分空間彎管、下彎管)施工空間斜井段分區布置分區詳見引水發電洞開挖施工工藝圖，主要工程量見表7.4-4導井開挖(1)導井開挖下彎管進尺至引0+224.71m樁號后，開始提交工作面與斜井施工。考慮本工程斜井傾角為55且為空間螺旋結構，不能采用目前國產反井鉆機工作，因此斜井導井開挖采用自下而上方式，采用人工簡易支撐架手風鉆造孔(1.5m循環)，直孔掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆的由下

44、到上井挖。導井開挖操作空間狹小、由于受作業條件限制，缺乏有效通風通道，爆破后炮煙粉塵及有害氣體難以在短時間內排除，通風成為改善施工環境、保障施工人員身體健康、縮短循環時間及加快施工速度的重要工序。因此導井開挖過程中通風必須給予高度重視，通風采用機械式壓入通風，現場配置20m3空壓機不間斷向作業面進行供風，確保作業環境及進度需要。(2)導井上部工作面銜接段導井上部工作面銜接段采用預留巖坎，自上而下施工，爆破保護層開挖形成的周邊孔采用光面爆破，參數同7.2相關內容。考慮人員操作必要空間，導井開挖設計斷面按22m控制，同時導井按15m間距在側邊設置躲洞，尺寸為32.52m(長寬高)，主要用于設備臨時

45、存放及作業中途人員休息場地。導井爆破及撬挖后，井壁噴錨C20砼5cm進行臨時支護，插快凝注漿錨桿為25mm，L=1.5m，同時利用錨桿焊設人員通行扶手，便于人員及設備通行。導井開挖炮孔布置見圖7.4-1，導井開挖作業循環見表7.4-1，導井支護主要工程量見表7.4-2。圖7.4-1 斜井導井開挖炮孔布置圖(3)導井刷井擴挖斜井擴挖將利用導井作為溜渣通道，考慮斜井傾角為55溜渣易發生卡阻堵井，溜渣道合理使用及有效防止堵井措施，是確保斜井擴挖進度的關鍵。除加強擴挖爆破控制外，導井的溜渣斷面及井壁的糙率等都將影響到出渣的成敗。因此在合理加強擴挖炮孔密度的同時，對導井進行刷井擴挖至3.53.5m斷面，

46、擴挖采用密孔光面爆破控制，成型溜渣道噴錨C20砼5cm，插快凝注漿錨桿為25mm，L=1.5m，在兼顧臨時支護同時，減少溜渣面糙率，防止石渣相互擠壓堵井。表7.4-1 導井開挖作業循環表項 目工時2468101214161820準備、測量1.5鉆孔6裝藥1.5爆破、排煙2安全撬挖1支護4扒渣及出渣3注: 循環時間為18h,預計進尺1.5m。表7.4-2 導井井壁主要支護工程量表項目25mm、L=1.5m錨桿，a=b=1m噴C20砼=5cm6.51515cm其他附屬結構單位根m3TT數量448301.250.75 空間斜井段擴挖(1) 總體方案由于本工程斜井的結構為空間結構和洞室增長特點，其出渣

47、方案將制約整個工期，經分析采用人工扒渣，其進度不能滿足要求，因此必須設計專項出渣措施。其具體措施：采用分層爆破完成后，采用70反鏟扒渣，反鏟采用在上彎段設固定卷揚機，由于為空間結構需采用多次導向，兩次卷揚機牽引臺車運輸反鏟，在鉆爆時用卷揚機把反鏟提升到上平段，在出渣時用卷揚機臺車把反鏟運輸到工作面，如此跟進爆破循環進行，直到開挖完成。臺車提升設計主要工程量：臺車1臺(鋼材15t),卷揚機5(t)2臺，滑輪組(20t)3對，22高強鋼絲1000m，軌道(80軌道)130對m，錨樁328、深3.5m、10根，軌道加固材6t，5(t)倒鏈4個。(2) 斜井擴挖施工斜井導井開挖結束后，自上而下進行擴挖

48、，采用水平工作面擴挖，擴挖時采用5臺手風鉆鉆孔，周邊光面爆破，布孔孔向按5255度控制，孔深2.442.52m。為避免導井堵塞及便于扒渣，孔距不大于0.8m，排距不大于0.7m，有效控制爆破后松渣粒徑；爆破石渣用70反鏟扒入導井內，從反鏟倒渣至下平段裝自卸汽車出渣。為保護施工人員安全，斜井內設有爬梯及安全繩，并且在鉆孔及錨噴施工時用防護網蓋住導井口。斜井擴挖方法及炮孔布置及炮孔特性見附圖所示，作業循環見表7.4-3。表7.4-3 斜井擴挖作業循環表斜井段主要施工方法及工程量參見表7.4-4。表7.4-4 斜井段主要工程量及施工方法列表序號分區分區范圍(軸線樁號)工程量(m3)主要施工方法備注1

49、區引0+168.26引0+224.71m732 人工簡易支撐架手風鉆自下而上造孔(1.5m循環)，直孔掏槽，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工接力扒渣轉反鏟下平段2次接力倒渣裝自卸汽車運輸。刷井擴挖自上而下周邊光爆控制爆破(3m循環)，非電毫秒微差雷管起爆，人工扒渣轉反鏟下平段2次接力倒渣裝自卸汽車運輸。2區空間彎管預留翻渣平臺637 人工手風鉆造孔(2m分層)，周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工5次接力倒渣至導井出渣，下平段倒渣裝自卸汽車運輸。3區引0+168.26引0+214.49m3337 人工手風鉆造孔,周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，反鏟扒渣沿導井溜渣至下

50、彎管段，反鏟接力到渣2次至下平段裝自卸汽車運輸。4區引0+214.49引0+224.71m849 預留巖坎采取謹慎爆破，由上半副分區逐段實施，人工掛設安全繩進行，手風鉆鉆孔，周邊周邊光面控制爆破，非電毫秒微差雷管起爆，人工扒渣沿導井溜渣至下彎管段，反鏟2次接力翻渣至下平段裝自卸汽車運輸。考慮下彎管底拱圓弧段上仰結構特點，利用爆破渣料在彎管段下半幅回填一翻渣平臺，通過反鏟翻渣至下平段裝車進行出渣，回填翻渣平臺方量約650m3。(3) 預防斜井堵塞的措施由于空間結構的特殊性，爆破渣料塊徑控制尤為關鍵，因此其裝藥量在原定額和設計的基礎上增加1.5倍為控制的主要措施。同時增加意以下措施。（a）導井井口

51、斷面擴大直徑，并增加噴錨網支護8cm，要求平滑，以減少摩擦阻力；（b）出渣前，從上而下撤除導井內一切布置，人工清理導洞洞壁，撬挖局部突出部位，以減少溜渣阻力；（c）溜渣導井的扒渣采用反鏟人工配合拔渣，強度不宜過大，每茬炮后，導井底部巖渣盡量出盡，以下一茬炮炮渣不封堵導井井口為準；（d）設置高壓水管，爆破前用高壓水沖洗導井，盡量減少導井內殘渣，堵塞時沖洗導井，將細料先帶走，并起到潤滑作用，人員在安全情況下，輔助進行疏通導井；（e）導井內預留一根細鋼絲繩，一旦發生堵塞，在鋼絲繩尾端掛一炸藥包，炸藥量不大于1kg進行聚能爆破，采用卷揚機拉至堵塞處后，電力起爆，以炸藥爆破松動堵塞巖石。（f）嚴重堵塞，

52、準備一套跟管鉆機進行鉆孔，采用聚能爆破。8、不良地質段施工和塌方預防及處理8.1 不良地質段施工不良地質段主要指巖體松散，軟弱破碎、膨脹、多水等，施工時，在地質預報的基礎上，堅持預防為主的方針，在確保安全的前提下，制定切實可行的施工方案，按照“短進尺、弱爆破、勤量測，強支護” 原則，經四方現場踏勘鑒定后，及時采取相應的技術措施進行。8.2 塌方的預防措施防止塌方，是保證安全施工和快速進尺的關鍵。在洞挖施工過程中，擬采用下列預防塌方的措施： 勤觀測：在施工過程中，隨時觀察和量測現場工程地質和水文地質變化情況，研究變異規律，據以擬定施工對策。在地質構造復雜、地下水豐富處，按設計要求埋設觀測儀器，隨

53、時量測圍巖變形，及時預報巖體穩定情況。 短進尺：在不良地質地段施工時，嚴格控制進尺，以保證圍巖不受過分擾動和減少因爆破造成的局部應力集中。 弱爆破：即根據炮孔布置圖，采用最小裝藥量，控制爆破對圍巖的擾動。 強支護：利用系統錨桿（加密、加長），鋼拱架（間距為0.30.6m），必要時采用鋼管棚。8.3 塌方處理 深入現場觀察研究，分析塌方原因，弄清塌方規模、類型及發展規律，核對塌方段的地質構造和地下水活動狀況，盡快制定切實可行的塌方處理方案； 在未制定塌方處理方案前，不可盲目地搶先清除塌體； 對一般性塌方，在塌頂暫時穩定之后，立即加固四周圍巖，及時支護結構物，托住頂部，防止塌穴繼續擴大；對于較大塌

54、方或冒頂事故，應該妥善處理地表陷坑； 有地下水活動的塌方，先治水再治塌方； 認真組織塌方處理專業隊伍，指定有經驗的專職干部領導負責； 充分保證處理塌方的必須器材設備供應，避免中途停工。在開挖過程中如發現斷層、破碎軟弱夾層、溶洞、涌水、涌泥等地質缺陷，應即報告監理工程師，共同協商處理方案和技術措施，經監理工程批準后進行處理。9、 施工監測地下洞室主要對類圍巖，開挖采用布設檢測網點，對拱頂下沉、隧洞收斂、錨桿和格柵鋼架受力進行監控測量。監測項目及要求見表9.1-1。表9.1-1 類圍巖現場監測項目和內容量測項目方法和工具測點分布量測頻率1-15d16-30d1-3月圍巖及支護狀況觀察地質和巖體結構

55、面性狀；支護結構面裂縫觀察和描述，地質羅盤、放大鏡、地質鏡。1-2次/d1次/2d1次/2d周邊收斂收斂計類圍巖20米斷面每個斷面3對測點拱頂下沉水平儀、鋼尺類圍巖中20m3 個測點1-2次/d1次/2d1-2次/7d格柵鋼架內力測量支柱壓力計或壓力計每5-10榀格柵鋼架設1對測力計10、施工設備配置 根據強度分析、工期要求，配置洞挖及支護設備見表10.1-1。表10.1-1 開挖施工機械表序號機械名稱型號數量單位備注1手風鉆YT2830臺2液壓反鏟PC3305臺3裝載機ZL502臺4自卸汽車20t12輛與明挖共用5自卸汽車10t8輛與明挖共用6自卸汽車5t6輛7鉆爆臺架3臺自制8風鎬G103臺9軸流式風機37kw4臺10混凝土噴射機TK9613臺11空壓機20m/min4臺12潛水泵23臺13拌合機JDY3503臺14注漿器自制3臺15液壓反鏟701臺16卷揚機5t2臺17倒鏈5t4臺18臺車15t1臺滑車20t4個10、附件發電引水洞支洞與主洞銜接段處理結構示意圖；發電引水洞洞身開挖施工工序示意圖；發電引水洞空間彎管段開挖施工工藝圖；發電引水洞下彎管段開挖施工工藝圖；發電引水洞斜井段開挖施工工藝圖；引水隧洞下平段上導洞爆破設計圖；引水隧洞下平段洞身擴挖爆破設計圖；發電引水洞斜井段段擴挖爆破設計圖。