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水利工程论文-公伯峡左岸泄洪洞开挖施工.doc

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水利工程论文-公伯峡左岸泄洪洞开挖施工.doc

水利工程论文公伯峡左岸泄洪洞开挖施工摘要公伯峡左岸泄洪洞开挖施工采用各种先进开挖支护手段,针对开挖中的复杂地质情况,现场技术人员及时采取有关措施,未发生任何事故,现场施工严格执行三检制确保工程安全、质量、进度。开挖半孔率达90以上,受到专家及业主的好评。但还有一些问题需要认真改进,如底板扩挖质量较顶部稍差。关键词公伯峡左岸泄洪洞开挖施工1、工程概况公伯峡电站位于青海省循化县与化隆县交界处黄河干流上,坝址河道上游76km为已建李家峡水电站,下游距刘家峡电站148km,电站装机容量为150万千瓦。左岸泄洪洞全长为607m,(桩号为0015~0622),其中0015~0035段为进口渐变段,体型由1217.2m城门洞形(宽高)。渐变为直径10.5m,底宽6m马蹄形。洞身段(桩号035~0607),Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类,围岩开挖直径分别为9.70m、10.10m、10.50m,底宽均为6m马蹄形。出口渐变段(桩号0602~0622)直径由马蹄形渐变为11.5012.50m城门洞形(宽高),总开挖量为5.25万m3,其中Ⅱ类围岩段长135m,Ⅲ类围岩段长316.5m,Ⅳ类围岩段长150.5m。支洞开挖从2000年12月1日~2001年2月21日,支洞进入主洞向上游开挖至035桩号,向下游开挖至0504.5桩号。主洞贯通时间为2001年6月22日,全部开挖施工结束时间为2001年9月14日,独头平均月进尺65m。2、工程地质状况左岸泄洪洞上覆岩体厚度80~110m,局部过沟段较薄,约45~60m。左泄000~0116段岩性主要为片岩,其次为脉状花岗岩及花岗伟晶岩脉,与围岩接触的不好,该段岩体中裂隙发育。0105~0622段,主要为花岗岩,类有少量片岩、片麻岩捕虏体。花岗岩局部风化强度裂隙发育。片岩主要在隧洞出口,片麻岩分布的较少,岩性较软弱,层理较厚,层间夹有黑云母带,主要构造有f14、f15、f17、f20、f23、f45等断层破碎带,呈交错出现。3、施工3.1支洞设置及施工由于左岸泄洪洞工期比较紧张,进出口施工区受明挖影响大,若单从从进出口两个方向掘进,将影响整个工期,因此设置一条施工支洞,综合考虑支洞的地质及进入主洞向上、下两个方向开挖的工程量等因素后,将主洞与支洞相交处桩号定为0204.832。支洞全长188m,支洞断面76.5m(宽高),支洞开挖采用手风钻钻孔,乳化炸药及非电毫秒雷管爆破,支洞随机支护,支护形式为喷5~10cm厚砼及插φ25、深3.5m锚杆。3.2主洞开挖泄洪洞开挖分上、下两部分进行,上部开挖高度为7.5m(Ⅳ类围岩)、7.3m(Ⅲ类围岩)、7.1m(Ⅱ类围岩),开挖量为3.7万m3。3.2.1通风、供水、供风布置通风由设在支洞口二台110kw轴流风机通过支洞向上、下两个工作面送风,排烟。供水由设在▽2010高程水箱将水用φ108钢管通过支洞引向上、下游两个工作面。供风由设在支洞口2台40m3固定空压机站供给。3.2.3开挖时爆破参数的选择炮孔数量依据以下公式,并参照类似工程确定。N其中q炸药单耗kg/mS断面面积m2b装药百分比r装药密度kg/m炮孔利用系数按85确定。炸药采用乳化炸药、楔形掏槽孔、非电毫秒管起爆、光面爆破、计算爆破参数如下岩石类别周边孔间距(cm)周边孔抵抗线(cm)线装药密度(g/m)Ⅱ类围岩55~6660~80300~350Ⅲ类围岩45~6060~75200~300Ⅳ类围岩35~4545~5570~120注孔径45~50mm,药卷直径25~30mm。在实际施工根据现场情况对参数进行调整。Ⅱ类围岩,循环进尺3.0~3.5m,循环时间约20小时,单耗0.8~0.9kg/m3,Ⅲ、Ⅳ类围岩,循环进尺2.0~3.0m,循环时间22~24小时,单耗0.7~0.8kg/m3,单响控制在18kg,为控制超欠挖,光爆孔间距40~45cm,围岩较差处控制在30cm。线装药密度为140~200g/m,爆破效果较好。3.2.4施工支护系统支护锚杆由多臂钻造孔,插锚杆挂网、喷砼、均在台车上进行。系统支护参数表项目锚杆喷砼钢筋网围岩分类Ⅱ顶拱120°范围内φ25a22m,入岩3m。Ⅲφ25a1.51.5m,入岩3.5m。喷砼5cmⅣφ25a1.51.5m,入岩3.5m。喷砼10cm挂网φ6.5a1515cmφ8a1515cm临时支护形式的选择为确保优质,安全的开挖,在地质条件较差地段进行临时支护,支护形式如下钢拱架支撑在局部地质条件较差地段采用18工字钢加工成拱架进行支撑,该拱架在加工厂制作,分段螺栓联接,现场安装后喷砼使其与开挖面紧密接触,洞子下半部开挖完后下接至洞底部,拱架间距0.8~1.0m。锚筋桩、长锚杆加固在进口桩号017~032、0130~0170段,由于受断层及两种岩石接触面的切割,存在较大楔形体失稳,采用入岩6m、7m长锚杆及入岩7~11m3、φ32锚桩进行加固。挂钢筋网加固在Ⅳ类围岩区,由于受地下水的影响,开挖后的断面在进行系统支护后还不能满足要求,存在安全隐患,现场采用φ25、φ32钢筋编成2020cm的网格,焊接在锚杆上,喷10cm砼加固。管棚支护出口渐变段由于岩石破碎成洞条件较差,开挖时采用管棚支护,在设计断面外50cm处钻φ105孔插入φ75钢管灌浆加固,钻孔孔向外倾10°,孔深7m、孔间距0.5m、插入管管壁布置出浆孔,灌注C20水泥浆,注浆压力0.5~1.0Mpa。经过以上支护后,泄洪洞施工过程中未出现任何险情,保证围岩稳定,设备人员安全。3.2.5机械设备配置序号设备名称型号单位数量1凿岩台车JTH3RS150台22装载机966F台23自卸车15T辆104反铲PC200台15喷砼机SP3台26手风钻YT28台207凿岩台车自制台24、工程质量评价4.1开挖质量泄洪洞全长607m,共划分为30个单元工程,施工中与测量监理共同检测,按5m一个断面,共检测124个断面。除地质原因引起超欠挖外,其余处超挖控制在15cm以内,符合规范要求。4.2锚杆及喷砼质量洞内所有系统锚杆,随机锚杆均采用φ25螺纹钢,锚固剂锚固,共施工锚杆6000余根,拉拔试验228根,试验结果均满足要求。喷砼厚度锚孔检查全部合格,喷砼取样51次,强度满足要求。4.3收敛计观测泄洪洞收敛观测采用SL2型收敛计,该型收敛计由不锈钢收敛挂钩及收敛钢尺组成,具有操作方便,结果可靠,泄洪洞共布设7组断面,每组断面上有五个测点,圆心水平半径以上按45°角均匀布置5个测点,在砼衬砌前对其观测结果显示最大收敛量为4.71mm,相对收敛量为0.05,满足锚杆喷砼支护技术规范的要求。5、结束语公伯峡左岸泄洪洞开挖施工采用各种先进开挖支护手段,针对开挖中的复杂地质情况,现场技术人员及时采取有关措施,未发生任何事故,现场施工严格执行三检制确保工程

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