地下厂房洞室开挖工程技术方案（纯方案15页）

1、G3地下厂房洞室开挖工程概述地下厂房工程主要包括地下厂房、主变室、母线洞、厂房主交通洞(IP3 IP7至厂房)、厂房次交通洞(IP3IP5至厂房)、引水压力钢管下弯段、引水下 平段、引水岔管、引水支管、尾水支管、尾水岔管、尾水隧洞、尾水隧洞施工支 洞、尾水出水口、次交通洞(IP5)至尾水隧洞施工支洞、主交通洞至主变室(IP7 IP10),主交通洞至引水下平段(IP7IP8IP9)、引水阀室及阀室交通洞的开 挖。按招标图纸所示尺寸，经核算石方洞挖总量约为24863211?。各部位工程量具 体如下：主要工程量表表3-1序号部位名称单位工程量备注1地下厂房3 m495912主变室3 m325403母

2、线洞3 m22744主交通洞3 m19402.85次交通洞3 m17561.66主交通洞至尾水主洞施工支洞3 m40327厂房PH洞到主变段施工支洞3 m17928厂房PH洞到压力钢管段施工支洞3 m20169尾水隧洞3 m10447510尾水岔管3 m350011尾水支管3 m256012尾水施工支洞3 m2956. 813压力钢管及压力钢管岔管3 m4889. 414压力钢管支管3 m53615阀室开挖3 m313316阀室交通洞3 m246117石方明挖3 m320018压力钢管下弯段3 m434. 045地下厂房工程总体施工程序及安排G.3.2. 1主要节点施工程序交通洞及次交通洞均采

3、用全断面钻爆法施工，采用手风钻钻孔，周边光爆, 排炮循环进尺侧卸装载机配15t自卸车出渣。锚喷支护滞后30 50m跟进，遇层间错动带、层内错动带面发育部位，采用随机锚杆、超前锚杆, 超前小导管、预注浆支护等，且开挖采取短进尺、弱爆破，循环进尺2.0m,开 挖后及时支护。在进行洞与洞交叉段开挖时严格控制爆破，采用短进尺多循环开挖方式，且 支护紧跟扩挖掌子面。(2)其它施工支洞开挖其它施工支洞开挖方式与交通洞相同。支护施工本工程的支护措施包括：布设系统锚杆及随机锚杆、挂网喷射纤维混凝土、 钢筋加固或钢桁梁加固、以及锚索加固等。具体的支护形式根据现场岩石的实际 情况决定。岩石基本的岩石支护方法表(R

4、S)表3-410序号岩石类别支护措施1Al = RS 1Scaling and spot bolts.Reamed shaft: Scaling, spot bolts and fibre reinforced sprayed concrete.2A2 = RS 2Scaling. Spot bolting for smaller cross-sections. Pattern bolting and spot applied fibre reinforced sprayed concrete for larger cross-sections.Scaling, spot bolts and

5、fibre reinforced sprayed concrete.3A3 = RS 3Scaling. Pattern bolting and minimum one layer of fibre reinforced sprayed concrete in crown and walls for smaller cross-section. For larger cross-sections number/length of bolts and thickness of sprayed concrete depend on the cross-section. Reamed shaft:

6、Scaling, spot bolts and fibre reinforced sprayed concrete.4A4 = RS 4:Pattern bolting and a minimum of two layers of fibre reinforced sprayed concrete in crown and walls for smaller cross-section. Occasionally (i.e. on 10 - 20% of the length) reinforced ribs of rebars/lattice girders and sprayed conc

7、rete or concrete lining. Occasionally concreting of the invert at face. For larger cross-sections number/length of bolts andthickness of sprayed concrete depend on the cross-section. Also applies to short blasting rounds and subdivision of rounds depending on cross-section.Reamed shaft: Pattern bolt

8、ing and a minimum of two layers with fibre reinforced sprayed concrete.5A5 = RS 5Pattern bolting and spiling bolts. Fibre reinforced shotcrete when short stand up time and application of reinforced ribs of rebars/lattice girders and sprayed concrete at the face and concrete lining behind the face. R

9、einforced ribs may be omitted if concrete lining is cast at the face. Concreting of the invert at face. Number/length of boltsand the thickness of sprayed concrete as well as the distance between the lattice girders depend on the cross-section. Also applies to systematic short rounds for small cross

10、-sections and subdivided rounds or multiple drifts for larger cross-sections.Reamed shaft: Concrete lining.施工程序喷锚支护原那么：（1）隧道：喷锚支护视围岩揭示情况采取滞后开挖工作面，顶拱：Al、A2 围岩1015m, A3围岩510m, A4、A5类围护紧跟掌子面，边墙：A2、A3围 岩1530m, A4、A5围护紧跟掌子面；锚索支护滞后开挖面约3080m跟进。（2）竖井：每开挖一层支护一层，上一层支护和相应检测工作没有完成时, 不能进行下一层开挖。支护施工时导井采用平安盖封闭。所有支

11、护材料均通过直 升飞从压力钢管支洞口场地运送至上井口。（3）厂房、变压器洞和阀室：支护随开挖进行。喷锚支护程序：喷第一层混凝土一装设钢支撑、系统锚杆一挂钢筋网一喷 第二层混凝土一装设系统锚索一视需要加喷第三层混凝土其中第一层混凝土喷射和锚杆施工在该开挖作业循环内完成，挂网和复喷 混凝土及系统锚索可滞后开挖作业循环进行；不良地质段的锚杆支护、挂网及网 喷混凝土（特别是顶拱开挖）那么必须紧跟施工作业面。断层或不良地质段的支护施工，根据出露部位的围岩情况，及时采取适宜 的支护措施，如加打随机锚杆或系统超前锚杆（自进式锚杆），必要时采用钢支 撑进行加强支护，确保施工平安。各隧洞进口及各交叉洞口开挖前在

12、洞周布置锁口锚杆，以利洞口成型。11施工方法(1)锚杆(锚索)施工隧道、竖井和阀室：5m孔深以内采用手风钻造孔；孔深大于5m,潜孔 钻造孔。人工配合平台车安插、MZ-1型锚杆注浆机注浆。锚杆采用5t载重汽车 或矿车运输。厂房和变压器洞：采用凿岩台车钻孔，辅助潜孔钻造孔。人工配合平台 车安插、注浆机注浆。吊车梁锚杆采用凿岩台车造孔。锚索施工采用100B锚固钻机造孔，人工配合平台车及8t吊车安装。注浆锚杆施工采用先注浆，后安装锚杆的施工程序，锚杆施工工艺流程见 框图3-2：锚索施工工艺流程见框图3-3。(2)喷射混凝土施工喷射混凝土采用“湿喷法”施工。隧道和阀室：人工配合平台车挂网，TK500型喷

13、射混凝土机湿喷，分层 施喷。喷射混凝土采用3m3混凝土运输车或自制轨行式磴运输车运至现场，钢筋 网采取现场绑扎、焊接，人工进行施挂；钢筋网采用5t载重汽车或矿车运输。厂房和变压器洞：人工配合平台车挂网，阿里瓦碎喷车湿喷，分层施喷。在洞穴顶部和基部及其他相关地下设施开口处喷射的纤维加固混凝土，其 厚度不得小于70mmo湿喷法工艺流程见框图3-4o钢筋加固或钢桁梁加固应按照所给出剖面线进行安装并尽可能贴近岩面。 安装之前，岩面上至少喷灌一层60nlm厚的纤维增强混凝土。桁梁由锚杆固定与 岩石之上。桁梁接口应用螺栓拴在一起。钢桁架工艺流程见框图3-5。锚杆施工工艺流程图(框图3-2)12无粘结预应力

14、端头锚索施工工艺流程框图（框图3-3）施工准备张拉设备配套标定合格锚索制作冲洗固壁锚索整体灌浆锚墩浇筑、安装封锚及孔口保护竣工验收13湿喷法工艺流程图（框图3-4）速凝剂比例泵钢桁梁施工工艺流程框图（框图3-5）水水泥小石喷 射 面钢桁梁制作及运输钢桁梁制作及运输施工准备施工准备岩面清理欠挖 处理 清除 松动 岩石测 量 放 线架设钢梁并固定检 查 验 收14施工资源配置拟投入隧道工程施工的机械设备按照先进、性能高、状况好、成套的原那么 进行配置，并根据工作面数量进配备的施工人员数量。(1)施工机械设备施工机械设备按高峰期施工强度进行配置，详见下表。施工机械设备表表3-5序号名称规格单位1手风

15、钻YT-28台482潜孔钻机QZJ100B台83二臂凿岩台车H175台14混凝土喷射机械手Sika-PM500PC台25混凝土喷射机TK-500台26装载机3m3台37反铲1.4m3PC300台28反铲0.6m329自卸车15吨台1210混凝土运输车6m3台311吊车8吨台2(2)劳动力配置施工采用作业循环制，高峰劳动力组合见表。开挖施工劳动力单班组合表表3-6序号工种人数备注1工长4/2钻工60/3炮工10/4司机24/5其他50/6合计148/15主要施工程序框图(3-1)注：尾水隧洞出口侧工作面与厂房施工无干扰，为独立工作面，在本施工程序中未列。G.3.2. 2厂房工程施工主要节点母线洞

16、提供安装工作面：2012年3月30日；主厂房桥机轨道提供工作面：2012年4月30日；第1台机组提供蜗壳安装工作面：2012年8月27日；第2台机组提供蜗壳安装工作面：2012年9月6日；第3台机组提供蜗壳安装工作面：2012年9月16日；第4台机组提供蜗壳安装工作面：2012年9月26日；第5台机组提供蜗壳安装工作面：2012年10月6日；第6台机组提供蜗壳安装工作面：2012年10月17日；主变室提供安装工作面：2012年11月24日；主厂房第1台机组安装提供工作面：2013年5月15日；主厂房第2台机组安装提供工作面：2013年7月12日；主厂房第3台机组安装提供工作面：2013年8月2

17、6日；主厂房第4台机组安装提供工作面：2013年10月10日；主厂房第5台机组安装提供工作面：2013年11月23日；主厂房第6台机组安装提供工作面：2014年1月6日；主交通洞提供高压电缆安装工作面：2013年11月7日；尾水出口提供安装工作面：2013年2月17日；G.3.2. 3施工安排思路.厂房岩锚梁及母线洞施工母线洞开挖从主变室进入，母线洞安装需从主变室进入，因此在母线洞节点 前必须完成母线洞开挖及主变室开挖。厂房桥机轨道安装节点前需完成岩锚梁混凝土施工，因此，厂房二层开挖完 成后随即进行岩锚梁开挖及混凝土浇筑，并且在岩锚梁混凝土施工钢筋绑扎过程 中进行轨道埋件安装，在混凝土浇筑完成

18、待强期间，将轨道吊运至岩锚梁顶面， 就位，以便于轨道安装。由于母线洞厂房侧顶拱与岩锚梁开挖岩台较近，为避开母线洞开挖对岩锚梁 混凝土的干扰，母线洞开挖安排在厂房岩锚梁混凝土施工前完成。.蜗壳安装节点在蜗壳安装节点前必须完成的施工工程主要有：（1）厂房机组段开挖全部结束，并完成蜗壳以下机蜗混凝土浇筑施工；（2）完成安装间开挖及安装间混凝土，完成桥机安装及调试，投入使用。（3）在厂房第五层开挖前，完成6条引水支洞的开挖，避开与机窝混凝土 浇筑的干扰。（4）在厂房第六层开挖前，完成6条尾水支洞的开挖，使其作厂房第六层 的开挖施工通道及机窝混凝土的施工通道。根据以上必须完成的施工工程，在施工时将采取如

19、下安排，厂房总计分六层 开挖，引水支管在第五层，因此在第五层开挖前将引水支管开挖至厂房上游墙侧, 以保证引水支管厂房出露侧的成型质量；厂房第六层开挖为机窝开挖，开挖方量 较小，因此此层开挖装与安装间混凝土同步进行，为将爆破干扰降到最低，在开 挖时先从临近安装间的4#、5#两个机组段开挖，依次为3#、6#、1#、2#进行开 挖。尾水支洞要在厂房六层开挖前完成，作为第六层的除渣通道，及机窝混凝土 施工的运输通道。安装间混凝土浇筑完成后，开始进行桥机安装及调试，在蜗壳安装前桥机具 备投入使用条件。以后混凝土各工序均利用桥机浇筑。3.尾水隧洞至尾水出口尾水隧洞出口为独立工作面，与厂房施工无干扰。尾水隧

20、洞总长度为2950m, 在尾水隧洞出口侧有一条长约132m的施工支洞，在厂房侧有一条180m的施工支 洞与厂房次交通洞相连。厂房侧尾水隧洞至岔管支管段在厂房段的施工支洞开挖结束后产即进行此 段开挖，以保证厂房机窝开挖及混凝土施工。此段开挖结束后，向出口侧进行开 挖尾水隧洞，计划控制开挖lOOOmo出口侧在施工支洞开挖完成后，开始向厂房侧开挖，施工支洞控制开挖长度 为1800m,待尾水隧洞贯通后，开始进行出口侧开挖，并在留20m岩塞段。另一施工面在出口明挖段，明挖结束后，由出口侧向洞内开挖30m,然后进 行出口段洞内衬砌25m,依次进行洞外混凝土浇筑。施工方法地下厂开挖厂房开挖施工分层厂房总高度

21、为29. 5m,分为六层进行开挖，具体见下表：厂房开挖分层表表3-2开挖临道路布置序号分层高程范围层高备注1一层EL1188. 3-EL1183. 25. 1洞挖2二层EL1183. 2-EL1177. 35.9梯段开挖3三层EL1177. 3-EL1172. 05.3梯段开挖4四层EL1172. 0-EL1166. 75.3梯段开挖5五层EL1166. 7-EL1163. 33.4梯段开挖6六层EL1163. 3-EL1158. 84. 5梯段开挖开挖临时道路布置主要集中在厂房梯段开挖的临时道路布置，其它洞室相对 较单一，利用形成的洞室做为施工通道即可。厂房一层开挖：利用厂房主交通洞从厂房右

22、端墙进入，开挖12%斜坡道到厂 房一层，开挖中导洞，两侧扩挖跟进施工。厂房二层开挖：利用厂房主交通洞从厂房右端墙进入，进行开挖，当开挖至 4号机组段时，厂房次交通洞也可做为出渣的另一施工通道。厂房三层开挖：利用厂房主、次交通洞作为出渣通道。厂房四层开挖：主交通洞进入厂房的下坡路继续延伸向下，前期开挖利用该 斜坡道出渣，当挖至第五层顶面时，将第五层与第六层的机窝拉通，利用尾水支 洞除渣，在没拉通前可利用2#引水支管做为出渣通道进行出渣。厂房第五层开挖：第五层开挖分为两局部，一局部为14#机组段利用2# 引水支管作为出渣通道，另一局部为5#、6#机组段利用6#引水支管作为出渣通 道。厂房第六层开挖

23、：第六层开挖为机窝开挖，每个机组段分别利用对应的尾水 支洞进行出渣。开挖施工方法(1)厂房一层开挖(ELH88. 3EL1183.2)厂房一层采用中导洞领先开挖，两侧扩挖跟进的方式开挖，两侧保护层厚度 为3米，中导洞宽8. 9米，高为5.1米，中导洞领先两侧3050米，两侧扩挖 错开进行，当一侧扩挖支护结束后，再进行另一侧扩挖。钻爆采用YT-28型手风钻进行钻孔，毫秒微差爆破，中导洞周边采用光面爆 破。3. On?装载机(LZn?反铲)装15T自卸汽车除渣。中导洞开挖采用断面中部楔形掏槽，形成临空面，中间进行崩落爆破； 两侧扩挖局部以临近厂房轴线一侧的自由面作为临空面，进行微差爆破，周边 采用

24、光面爆破。钻孔深为3. 5m,循环进尺为3. 0m,周边孔采用25药卷，其 他炮孔采用中32药卷。爆破石渣采用3m3装载机装15t自卸汽车运输，O.Gnr5反铲扒底。(2)厂房二层开挖(EL1183. 2-EL1177. 3)厂房二层除正常的梯段开挖外，还包括岩锚梁开挖，岩锚梁岩台的开挖成型 质量在厂房开挖施工中尤为重要，因此二层开挖采取以下施工方法：二层开挖采取从厂房右端墙的主交通洞进入，梯段开挖采取中部开槽两边保 护层跟进扩挖成形，保证岩锚梁下岩台以下厂房边墙的成形质量。中部先锋槽开 挖采取钻水平孔爆破的方式进行，开槽宽度为8. 87m。两侧直墙扩挖采取水平竖 排崩落和竖排水平光爆的方式进

25、行，直墙扩挖宽度为2小岩锚梁岩台开挖紧随上、下游直墙扩挖进行，开挖采用手风钻钻水平崩落孔 进行，周边为水平光面爆破孔。爆破石渣采用3m3装载机或1. dm?反铲装15t自卸汽车运输卸至渣场。(3)厂房三层开挖(EL1177.3-EL1172.0)厂房三层开挖采取从次交通洞对应的安装间部位进行拉槽，翻开工作面后， 分别向两端墙进行水平抬炮的方式进行施工，最终在厂房右端墙的主交通洞形成 斜坡道用于出渣。开挖方式为水平抬炮，中部拉槽领先两侧边墙保护层跟进扩挖成形。 爆破石渣采用3m3装载机配合1. 4nf反铲装15t自卸汽车运输卸至渣场。(4)厂房四层开挖(ELH72. 0-ELI 166. 7)、

26、厂房五层开挖(ELH66. 7EL1163. 3) 厂房四层开挖首先在2#机组机窝位置进行开槽，分别向左右端墙方向进行 水平抬炮开挖，采用L 4m，反铲装15t自卸汽车利用主交通洞除渣，开挖至1#、 3#机组段时，四层底面(五层顶面)具备设备的回转平台后，在2#机组段的机 窝部位对五层进行拉槽，将第五层与六层机窝拉通，并从机窝部位上引斜坡道做 为除渣通道。当5#、6#机组段的四层开挖结束后，在6#机窝将第五层与第六层拉槽拉通, 做为出渣通道，5#机对应的五层利用5#机窝除渣。钻爆施工采用手风钻钻孔，根据需要向下拉通开槽的部位采取立钻开挖，具 备水平钻孔条件后再采取水平抬炮开挖，边墙部位采取光面

27、爆破。(5)厂房六层开挖(EL1163. 3-EL1158.8)厂房六层开挖主要为机窝开挖，因此施工时与尾水支管开挖一同考虑，即每 条尾水支管开挖完成后，直接进行机窝开挖。G. 3. 3. 2主变室开挖施工G. 3. 3. 2. 1开挖分层主变室开挖主要包括主变室开挖、母线洞开挖。主变室总长为167.4m,有 交通洞穿过，共分四层进行开挖，母线洞共计6条，开挖时为一次洞挖成形，具体见下表:开挖分层表表3-3G. 3. 3. 2. 2开挖施工序号分层高程范围层身备注、主变室分层1一层EL1194. 0-EL1186. 57.5洞挖2二层EL1186. 5-EL1177. 49. 1水平抬炮3三层

28、EL1177. 4-EL1173. 73.7水平抬炮4四层油别离池开挖2个母线洞母线洞全断面开挖不分层，共计六条(1)第一层，EL1194.0-EL1186.5,高 7.5m施工通道：从主变室施工支洞终点以24%升坡开挖。开挖程序及方法：垫楂爬坡进行变压器洞一层开挖支护，一层分块开挖， 8.85m宽中导洞领先开挖两侧边墙保护层(2m)扩挖跟进，中导洞开挖支护好后, 两侧扩挖错开进行，当一侧扩挖支护结束后，再进行另一侧扩挖。采用手风钻钻 孔，水平光爆。L4m3反铲将石硝扒到施工支洞口后，3.0m3侧卸装载机配15t自 卸车出渣。反铲在扒硝同时形成一下循环垫硝作业平台。(2)第二层，EL1186.

29、 5-EL1177. 4,高 9. 1m施工通道：从主变施工支洞进入主变室二层开挖。开挖程序及方法：先进行中导洞(断面8.85mx9.1m)开挖。中导洞顶拱永 久结构支护紧跟开挖进行。中导洞完成后再进行两侧扩挖。在同一工作面上下游 侧扩挖按错距进行。手风钻钻钻孔，设计轮廓光面爆破，正常排炮循环进尺3.0 3.5m。左右端墙预留3m保护层，采用手风钻沿轮廓线造水平孔，光面爆破。每排炮爆破后反铲挖掘机进行平安处理，采用3.0m3侧向装载机装15t自卸 汽车出渣。(3)第三层，EL1177. 4-EL1173. 7,高 3. 7m施工通道：从主变施工支洞进入进行三层开挖。开挖程序及方法：底板保护层用

30、手风钻钻孔，水平光爆开挖。3.0m3侧卸装 载机配15t自卸车出渣。(4)油别离池开挖油别离池采取手风钻中部掏槽，挖出临空面，然后周边光面爆破。（5）母线洞开挖施工通道：从主变室进入母线洞开挖。开挖程序及方法：厂房二层开挖完成后，进行母线洞锁口施工，并进入母线洞内2米。主变室二层开挖结束后，1#6#机母线洞间隔开挖，采用手风钻钻孔全断 面水平光爆，正常排炮循环进尺2.5侧卸装载机配15t自卸车出渣。 G. 3. 3. 3引水下平段开挖施工引水下平段开挖包括：引水隧洞下平段、岔管段、引水压力钢管下弯段、阀 室及阀室交通洞及六条引水支管的开挖G. 3. 3. 3. 1施工分区引水施工区大至分为两个工作面进行组织施工，具体如下：（1）第一个工作面首先由引水下平段施工支洞进入，依次进行引水下平段及岔管段开挖一竖井 下弯段开挖一阀室及阀室交通洞开挖（2）第二个工作面第二个工作面主要以引水支洞开挖为主，随着引水岔管段的开挖进尺，引水 支管的开口部们将逐个出露，待岔管开挖进尺一段平安距离后，随即进行引水支 管洞的开挖。引水支管开挖顺序依次为：6#支管一5#支管一4#支管-3#支管-2# 支管一 1#支管。G. 3. 3. 3. 2施工方法（1）岔管和下平段开挖