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1、青海省巴音河蓄集峡水利枢纽电站工程引水发电洞斜井开挖支护方案青海省水利水电工程局有限责任公司二零一七年八月批准:审核:编写:引水发电洞斜井开挖支护施工方案1.编写依据1）招投标文件及施工；2）技术条款及施工规范；3）引水发电洞开挖支护图；4）爆破平安规程GB6722-2014；5）水利水电工程爆破施工技术规范DL/T5135-2001；6）水工建筑物地下开挖工程施工技术规范DL/T5099-1999；2.工程概况2.1 概况蓄集峡水利枢纽工程为巴音河干流上骨干调蓄工程，其主要功能是对径流进行多年调整,保除当地国民经济发展用水平安，支撑地区社会经济持续快速发展。工程的开发任务为：以城镇生活和工业
2、供水为主，兼顾发电、防洪等综合利用。蓄集峡水利枢纽工程坝址位于巴音河峡谷出口上游约6km处，距海西州德令哈市东北60km左右，坝址限制流域面积4970km2,坝址多年平均流量8.73In/s,年径流量2.75亿m3,占巴音河流域水资源总量的54.46%0引水发电洞进口高程3388.5Onb洞长6440.54m,洞径3.2m3.0m,最大引水流量20.4m3s0引水发电洞道采纳一管三机正向进水的布置型式，在厂房后约42m处分岔,分为3条支管,采纳埋藏式钢管外包钢筋混凝土结构,管径为3.0m,主管长685.41m。主管道为地下埋管段，钢板厚1826un,C20W12F50回填素混凝土,厚70Cnb
3、其中埋管斜洞段长102.13m,比降i=lL425。上平段长383.35m,下平段长305.65m,比降i=l10000引水发电洞在6+398.4降处设岔管起点,钢管埋管段每3m设置一加劲环。斜井位于桩号K6+076.35至K6+135段,上平段竖向转弯点高程为3327.98m,下平段竖向转弯点高程为3244.37m,水平夹角为60,斜井长102.13m。2.2地质条件压力管道洞段垂直埋深35m240m,沿线地表地形起伏较大，前半段为中低山，后半段为巴音河H级阶地；地层岩性主要为石炭系上统宗务隆山群大理岩和板岩（C3zd+b）,灰岩（C3zh）,以及震旦系亚群（Zdk）灰岩、片岩等，岩层走向与
4、洞轴线夹角大于50。，受断层及节理密集带影响，整个洞段岩体以层状、散体及破裂结构为主，局部地段可能出现线状流水和涌水，岩体类型以IV类为主，局部V类。压力管道段通过Fl8-2和F17两条较大规模断层，受此影响，相关洞段围岩稳定性差，并可能出现涌水现象，加强支护加固及排水措施。2.3主要工程量，斜井工程量详见表2-1。斜井工程主要工程量表表2-1序号施工项目单位工程量备注1石方洞挖m317522喷C20混凝土、厚0.15mm21553钢筋网6Q150t3.14砂浆锚杆根73525,L=2m3.施工布置3.1施工道路布置压力管道下平段及斜井施工由3#岔管进入工作面，上平段及斜井扩挖由施工支洞进入工
5、作面。3.2施工风、水、电布置3.2.1施工用风下平段及导井施工用风由3#岔管口1台22?电动空压机供应；上平段及斜井扩挖施工用风由施工支洞洞口布置的2台22m3电动空压机供应。供风主管采纳D125钢管，布置在开挖断面左侧边墙的下部，设置钢托架固定，在距开挖掌子面2030m处设置带截门的风叉，支管采纳“50胶管，作业面旁边采纳625胶管。3.2.2施工供水上平段及斜井扩挖施工用水由施工支洞洞口布置的水池进行供水，下平段及导井施工用水由3#岔管洞口集水坑进行供水，水源取自巴音河水。供水池容量为IOm3,铺设中50钢管引水至施工作业面。3.2.3施工供电上平段及斜井扩挖施工供电由施工支洞系统电源接
6、入，下平段及导井施工供电由3#岔管系统电源接入。配备1台400KW柴油发电机作为斜井施工期间的急需的事故备用电源，以保证电网停电时重要部位的持续运行，设备和施工照明能够接着工作。3. 3施工通风、排烟及排水4. 3.1通风、排烟施工支洞洞口布置的一台75kw的轴流风机，采纳6500软风带通风管沿施工支洞接入斜井上弯段；3#岔管洞口布置一台75KW轴流风机采纳500软风带通风管接入斜井下弯段；同时采纳2台22?空压机沿上下弯段用150钢管接入斜井扩挖和导井开挖工作面，进行联合通风排烟。必要时作业面设置氧气袋。3.3.2施工排水斜井内出现涌水时，将涌水沿下平段边墙下部设置的排水沟排至厂房集水坑。3
7、.3.3施工照明每隔20m设置一盏IooW节能灯照明，距离开挖工作面30In时，改用电缆接100OW封闭式LED灯照明，并配备漏电爱护开关。5. 4混凝土拌和站斜井支护施工时所需混凝土由设置在厂房下游800m处拌合楼供应。6. 斜井开挖施工斜井段开挖断面面积S=17.35k,先自下而上开挖直径为1.5m的导井，导井断面一次光面爆破施工。待导井开挖完成后，每次进尺2m,钻孔2.1m,用一般钻爆法自上而下进行斜井扩挖最终形成直径为4.7m圆形断面，斜井开挖量为1752m3,为便于清硝，扩挖掘进按漏斗形开挖,漏斗底坡30,属中型盲斜井开挖施工。出渣采纳扒渣机装渣，小型自卸汽车从下平段运渣至弃渣场。依
8、据现场施工条件，设备装备水平，工人的技术娴熟程度和地质条件的要求，提出了“自上而下开挖、自下而上开挖和上下同时导井开挖”三个方案。由于自上而下正导井开挖人工装渣任务繁重，同时考虑到施工工期要求，经方案比较，结合各方案的优点，采纳“反导井为主、正导井协助、最终扩挖”的斜井开挖施工方案。6.1 斜井导井开挖施工6.1.1 开挖方案导井布置在斜井的断面中心,断面尺寸为直径1.5m的圆形。反导井支配开挖99.13m0开挖至离上平段竖向转弯点34m时，停止上掘进，然后从正导井钻凿深孔，进行全断面一次性贯穿，导井贯穿后，自上而下全断面一次扩挖成型。反导井施工过程中若遇见不良地质围岩，视地质状况进行超前预注
9、浆，等达到平安强度后接着施工，注浆压力限制在1.2MPa,浆液比0.6：1L1。若存在平安隐患则停止反导井施工，以正导井为主进行施工。4.1.2导井开挖施工4.1.2.1导井开挖施工方法1）反导井施工方法反导井开挖采纳人工搭设双层钢管支架平台，并满铺5cm马道板，供钻爆作业运用，同时也起到高空坠落时二次防护的作用。采纳YT-28手风钻进行造孔，孔径642mm,人工自上而下吊线装药至底部，连续柱状装药，然后自下而上反向爆破，爆破循环进尺2m。爆破装置设在斜井下平段，爆破后石渣自由溜至下平段，利用扒渣机及小型自卸汽车运至渣场。反导井施工设备材料运输采纳绳子提升至工作面。钢管支架平台采纳扣件连接，支
10、架紧靠岩壁一面长楔两端各插入岩壁30cm（用风镐凿洞）、外露30Cm或固定于锚杆上,并用间隔木背板塞紧,使支架稳固牢靠（详见反导井开挖示意图）。每20m左右沿导井右侧井壁爆破开挖一避空洞（俗称猫儿洞，避空洞长2m,宽1.5m,高2m）供爆破时存放施工器具和事故应急时人员躲避运用。自下弯段采纳622螺纹钢焊接爬梯至工作面，爬梯步宽50cm,间距30Cnb侧面设置扶手，并与打设的e22,LR.3m的插筋焊接坚固。2）正导井施工方法正导井开挖施工由布置在上弯段顶部的爬梯进入施工作业面，采纳YT-28手风钻进行造孔，孔径中42mm,632乳化炸药连续柱状装药，非电毫秒延期导爆管雷管的方式进行起爆，循环
11、进尺限制在1.5-2m。爆破施工时，钻机采纳吊灌提升至上平段平安部位，起爆装置设在上弯段50m以外。爆破后出渣先采纳吊灌协作卷扬机出渣至上平段，再采纳扒渣机将石渣装小型自卸汽车运往渣场。正导井出渣时在靠爬梯一侧用马道板搭设平安防护棚，防止吊灌翻渣（详见附图）。3）导井开挖爆破参数及炮孔布置导井开挖采纳YT-28手风钻进行造孔，孔径642mm,装药采纳中32乳化炸药连续柱状装药，循环爆破进尺2m。导井炮孔布置见下图，爆破参数见下表。导井炮孔布置图导井开挖炮孔与爆破参数表表4-1序号炮眼名称孔数（个）孔径HIm钻孔角度（度）炮孔深度单孔药量（Kg）总装药量（Kg）雷管段别起爆依次备注孔深总长(m)
12、1空孔142602.12.12掏槽孔442602.18.40.83.21#13周边孔1042602.0200.66.03#3合计1530.59.2注：每循环爆破体积为3.54m3,炸药单耗为2.60kgm3,稍低于矿山井巷工程预算定额规定的井巷掘进炸药消耗量定额（一般爆破法2.742.94kgm3）0设计中所取的炸药单耗指标系参照平巷掘进定额指标。在实施过程中，经过试爆后，可逐步调整、优化，选定适合本工程的爆破参数，对于60。斜井导井自下而上掘进延长，炸药单耗可降至2.5kgm3左右。4.1.2.2导井开挖施工导井开挖主要工序有：钻孔爆破、支护、出渣三大工序，协助工序有：测量、通风、平安等工作
13、。A.测量放样测量工作是按设计施工以及导井掘进延长不偏斜的有力保证。测量工作在自下而上掘进延长工作中也是比较困难的。本工程采纳全站仪施测，用红油漆在掌子面标示中心点位置，帮助现场施工员干脆在掌子面标出全部炮孔位置，每一循环进行一次。B.钻孔钻工进入工作面后，首先是敲帮问顶，撬除浮石；然后在支架上密集铺设5Cm木板，搭设工作平台，接好风管、水管，安设手风钻。手风钻钻孔工作做到定人、定机、定位。每循环钻凿炮孔总数15个，总延米数30.5m,配备2台凿岩机（其中：1台工作，一台备用），凿岩工2人，凿岩助手1人。平均每台钻机钻凿炮孔&8m/小时，180分钟完成全部炮孔钻凿工作。钻孔工作完成后，将炮孔清
14、洗干净，爆破时反导井施工凿岩机具码放在避空洞中，并采纳马道板进行覆盖防护；正导井采纳吊兰协作卷扬机提升至上平段平安部位。钻孔时，严格按设计要求进行，掏槽孔和协助孔要求按倾60。直线打孔；两侧和底部炮孔要落在轮廓线外510Cm处，而后偏向轮廓线外510cm0C.装药、堵塞与起爆为获得较好的爆破效果，全部炮孔均采纳药径为632mm的乳化炸药，连续柱状装药。为保证掏槽孔达到准爆的目的，每孔装入同段雷管2发，一发置入孔底其次个药卷内，一发放入距孔其次个药卷内，其余炮孔一律采纳反向起爆，每孔的装药量详见炮孔爆破参数表。为使各药卷之间紧密接触，用木质棍棒（长2.5m）将药卷稍微捣实，以防药卷滑落。堵塞采纳
15、粘土与河沙混合捻制成泥棒进行炮孔堵塞。炮孔肯定要堵塞至孔口，并用炮棍捣实。微差起爆，为保证平安起爆及爆破胜利，采纳非电毫秒延期导爆管雷管复式起爆网络爆破，爆破网路的连接采纳四通复式联接方式。起爆地点设在下平段拐角下游50m处，采纳工业电雷管引爆。起爆时，通知邻近50m内井筒上下及四周的井下工作人员全部撤离至平安区域内，并实行警戒，发出起爆信号后，方可引爆工业电雷管。爆破15分钟后，发出撤除警报信号。D.出渣反导井出渣考虑自溜与机械相结合方式，井身靠自溜，溜至导井底部采纳扒渣机将石渣装小型自卸车运至渣场。正导井出渣先采纳吊灌协作卷扬机出渣至上平段，再采纳扒渣机将石渣装小型自卸汽车运往渣场。E.支护支护方法详见导井支护示意图，支护施工工艺详见引水发电洞支护施工。4. 2斜井扩挖施工5. 2.1斜井
