地下厂房开挖及支护施工方法说明书.doc
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1、地下厂房开挖及支护施工方法说明书1 工程概况1.1 工作范围和内容XX地下厂房系统(主副厂房、安装间、主变室、尾闸室、尾水洞、交通洞、母线洞、出线洞、排风洞、出线场等)三大动室群的所有工程项目,其具体内容涉及覆盖层洞挖、石方洞挖和喷混凝土、锚杆、锚索工程施工及土石方回填。1.2 工程地质条件地下厂房系统采用主副厂房、主变室与GIS室、尾闸室三大主洞室平行布置方案,方向为N10E。主厂房长75.7m,宽18.8m,高36.86m,底板高程2071.14m,涉及主机间、副厂房和安装间;主变室长52.7m,宽13.6m,高24.1m,底板高程2088.46m;尾水闸门室长33.4m,宽10.0m,高
2、25.1m,底板高程2078.65m。主厂房、主变室及尾水闸门室布置于杂谷脑河右岸山体中,地面高程23502390m;水平埋深240280m;顶拱垂直埋深260280m。岩体为岩性单一、微风化新鲜的中厚层状变质砂眼,围岩类别以类为主,具有成洞条件;厂房轴线与重要结构面有较大交角(一般为50),洞室围岩整体稳定性较好。但第(2)组缓倾角节理较发育,且普遍延伸较长,对洞室顶拱的稳定不利;(2)、(4)组及(2)、(5)组结构面组合对内、外侧边墙稳定不利。此外,各组节理互相切割,易形成楔型块体,施工中也许出现局部失稳,应采用相应的工程解决措施。根据PD14#平硐进行的环境放射性测试成果,硐内环境性放
3、射氡及其子体的平均当量浓度超标,最大值为2351.35Bqm-3,远高于国家规定标准(200 Bqm-3)。施工期间应加强通风和放射性观测。尾水洞、交通洞、出线洞和排风洞分别有56.11m、76.47m、89.41m和79.49m的覆盖层洞段。1.3 重要工程量地下厂房系统开挖支护工程量见表1-1。表1-1 地下厂房系统开挖支护工程量表部位序号工 程 项 目单位工程量备 注地下厂房工程1.地下洞室开挖1.1石方洞挖1.1.1A类围岩m1.1.2B类围岩m1.2支护1.2.1锚杆32mm,L=9.0m根1.2.2锚杆28mm,L=5.0m根1.2.3锚杆28mm,L=8.0m根1.2.4锚杆25
4、mm,L=5.0m根1.2.5喷混凝土=15cmm1.2.6锚索100t,L=2030m束1.2.7锚索100t,L=2030m束对穿型1.2.8锚索150t,L=30m束主变室工程2.地下洞室开挖2.1石方洞挖2.1.1A类围岩m2.1.2B类围岩m2.2支护2.2.1锚杆28mm,L=5.0m根2.2.2锚杆28mm,L=8.0m根2.2.3锚杆25mm,L=5.0m根2.2.4喷混凝土=15cmm2.2.5锚索100t,L=2030m束尾闸室工程3.地下洞室开挖3.1石方洞挖3.1.1A类围岩m3.1.2B类围岩m3.2支护3.2.1锚杆28mm,L=5.0m根3.2.2锚杆28mm,L
5、=8.0m根3.2.3锚杆25mm,L=5.0m根3.2.4喷混凝土=15cmm3.2.5锚索100t,L=2030m束3.2.6锚索100t,L=2030m束对穿型母线洞工程4.地下洞室开挖4.1石方洞挖4.1.1A类围岩m4.1.2B类围岩m4.2支护4.2.1锚杆25mm,L=3.0m根4.2.2喷混凝土=15cmm尾水管工程5.地下洞室开挖5.1石方洞挖5.1.1A类围岩m5.1.2B类围岩m5.2支护5.2.1锚杆25mm,L=3.0m根5.2.2喷混凝土=15cmm尾水洞工程6.地下洞室开挖6.1覆盖层洞挖m6.2石方洞挖6.2.1A类围岩m6.2.2B类围岩m6.2.3C类围岩m
6、6.3支护6.3.1锚杆25mm,L=3.0m根6.3.2喷混凝土=15cmm尾水暗渠工程7.尾水暗渠7.1土方明挖m7.2支护7.2.1锚杆25cm,L=3.0m根7.2.2喷混凝土=15cmm7.3土石方回填m交通洞工程8.土石方开挖8.1土方明挖m8.2地下洞室开挖8.2.1覆盖层洞挖m8.2.2石方洞挖(1)A类围岩m(2)B类围岩m(3)C类围岩m8.3支护8.3.1锚杆25mm,L=3.0m根8.3.2喷混凝土=15cmm出线洞工程9.土石方开挖9.1土方明挖m9.2地下洞室开挖9.2.1覆盖层洞挖m9.2.2石方洞挖(1)A类围岩m(2)B类围岩m(3)C类围岩m9.3支护9.3
7、.1锚杆25mm,L=3.0m根9.3.2喷混凝土=15cmm出线场工程10.土石方工程10.1土方明挖m10.2土石回填m10.3支护10.3.1锚杆25mm,L=3.0m根10.3.2喷混凝土=15cmm排风洞工程11.土石方开挖11.1土方明挖m11.2地下洞室开挖11.2.1覆盖层洞挖m11.2.2石方洞挖(1)A类围岩m(2)B类围岩m(3)C类围岩m11.3.支护11.3.1锚杆25mm,L=3.0m根11.3.2喷混凝土=15cmm排风斜井工程12.土石方开挖12.1土方明挖m12.2地下洞室开挖12.2.1石方洞挖(1)A类围岩m(2)B类围岩m(3)C类围岩m12.3支护12
8、.3.1锚杆25mm,L=3.0m根12.3.2喷混凝土m开关站13.土石方工程13.1土方明挖m13.2土石方回填m1.4 地下厂房洞室群特性参数一览表 表2-2 地下厂房系统洞室群特性参数一览表 项目名称开挖断面(M)高 程(M)洞 长(M)坡 降I=(%)围 岩围岩类别覆盖层洞段长度(M)主副厂房安装间75.718.836.862108.002071.14变质砂岩加砂质板岩以类为主主变室51.513.624.12112.562088.46变质砂岩加砂质板岩以类为主尾闸室33.41025.12103.75变质砂岩加砂质板岩以类为主接下页排风洞3.84.054.24.452095.00底板高
9、程267.213.34变质砂岩加砂质板岩+79.49交通洞8.07.758.28.152095.50底板高程216.184.29变质砂岩加砂质板岩+76.47出线洞3.84.054.24.452095.00底板高程206.321.9变质砂岩加砂质板岩+89.41尾水管5.05.063.338.23同上+0尾水洞6.09.256.49.652084.40底板高程129.8425变质砂岩加砂质板岩+56.11母线洞6.06.252088.4626.850同上+0排风斜井4.62188.086.6排水廊道33.752093.252104.002 地下厂房系统开挖施工程序框图地下厂房系统开挖施工程序框
10、图见图1-1。3 施工准备3.1 技术准备施工前,应组织施工技术人员对设计文献、图纸、资料认真核对、熟悉和技术交底;并仔细踏勘现场;编制实行阶段的具体的单项工程施工组织设计。3.2 测量 校核测量由项目总工带领测量工程师和测量人员,会同监理工程师接受各控制网点,并用GTS-6020P全站仪进行校核测量,必要时加密控制网,增设水准点,建立首级平面及高程控制网。测绘纵横断面图并校核工程量。所有测量成果资料准确及时报送监理工程师审批,做为测量放线及结算的依据。导线布设洞内布设基本导线和施工导线,直接与首级网联接进洞。施工导线每50m埋设一点;基本导线沿洞壁两侧布成自由导线,并及时算出各导线点平行洞轴
11、线的指向角和左、右偏离值以指导施工,自由导线组成闭合环以资校核。测量放线洞挖造孔前由测量组放出开挖轮廓线、中心线、高程幺线,并根据布孔图放出掏槽孔及周边孔孔位。明挖放出开挖范围边线、预裂线及边坡方向线,以及开挖面高程。施工过程中应加强边坡及洞挖断面控制,以减少超欠挖,保证洞挖贯通误差控制在规范值内。尾水洞开挖尾水渠 明挖明挖土石方明挖交通洞 开挖出线洞 开挖施工 准备测 量排风洞开挖厂房、层开挖厂房1层开挖厂房 2层扩挖厂房 1开挖厂房 2层开挖 层 开挖 层 开挖分部 验收 交面主变室层开挖主变室 层开挖层 挑顶扩挖尾闸室 层开挖 层挑顶扩挖层梯段 开挖尾水管开挖母线洞开挖通风斜井开挖下层排
12、水廊道开挖 上层排水廊道开挖 图1-1 地下厂房系统开挖施工程序框图资料提供及时、准确提供中间及竣工验收资料。提供计划支付月开挖断面图及工程量计算表。3.3 材料及施工机械准备进场前编制工程开工急需材料计划表,并根据材料计划及时采购;进场后编制具体的年度、季度、月材料计划,适时组织材料进场,以满足施工进度规定。进场前,认真编制设备进场计划,对投入本标施工的设备进行检修保养,并进行设备进场路线的勘察,对大型设备的进场,及早联系运送方式,并签订运送协议,保证设备按计划及时进场;在使用过程中,应加强设备管理,认真贯彻班保和周期性检修保养制度,保证机械设备的完好率和使用率。3.4 风、水、电供应及照明
13、 供风排风洞、出线洞、排风斜井均选用100mm钢管由主风管接至洞内开挖面;交通洞、尾水洞均选用150mm钢管由主风管接至洞内开挖面;交通洞至尾闸室、主变室及母线洞支路风管选用100mm钢管;风管均靠洞右侧(河流上游方向)布置。 供水供水管路均由主水管用75mm钢管接至各开挖面。供水管路和风管并排布置。 供电 动力线路排风洞、交通洞选用95mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱;出线洞选用50mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱;尾水洞选用70mm2绝缘导线由空压机站接至洞内配电箱;排风斜井选用25mm2绝缘导线由空压机站接至洞口配电盘。线路用涨锚螺栓、瓷瓶固定于洞内右侧边墙,距底板2.5m高
14、处。 照明线路交通洞、排风洞、尾水洞、出线洞均选用10mm2塑胶绝缘导线布设进洞,与动力线路并排布置;排水廊道、排风斜井选用6mm2塑胶绝缘导线布设进洞; 照明洞身每40m接一支高压钠灯照明;开挖面选用两台500W射灯照明;施工场地(洞口)选用两台3.5KW太阳灯照明;排风斜井出口接两支250W高压钠灯照明。3.5 通风 排风洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配600风筒压入式通风;待厂房第、两层开挖结束后,换接88-型双级对旋轴流式风机配1000风筒吸出式通风,风机固定于上层排水廊道右侧,风筒用专用卡具固定于拱顶,在副厂房侧安装鸭嘴形风水喷雾器除尘。 交通洞选用一台2BKJ
15、56.NO6型28KW轴流式通风机配600风筒压入式通风;风筒固定于右边墙拱脚;在交通洞至尾闸室交通支洞接一400三岔支管向尾闸室第、层开挖面通风;在进行厂房第层以下开挖时,改为吸出式通风;风机固定于尾闸室交通支洞。 出线洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配600风筒压入式通风,在进行主变室第层开挖时,改为吸出式通风。风筒固定于右墙拱脚。 尾水洞选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配600风筒压入式通风;在进行三条尾水管开挖时,选用三台BKJ56.NO6型11KW轴流式通风机配400风筒压入式通风。 排风斜井、排水廊道选用一台BKJ56.NO6型11KW轴流式通
16、风机配400风筒压入式通风。母线洞采用高压风通风。3.6 施工排水 排风洞、出线洞施工排水采用在洞左侧挖排水沟排水,在通过覆盖层洞段时排水沟用M7.5水泥砂浆抹面,以免渗漏而危及围岩稳定。 交通洞、尾水洞、尾水管、施工排水选用三台1.5JQB2-10型和两台7.5JQB2-9型潜水泵抽排,排量分别为18m3/h和48m3/h,扬程分别为14m和37m;排水管选用75钢管。 厂房施工排水选用两台7.5JQB2-9型潜水泵抽排,排水管由尾水洞经尾水管延伸。 排风斜井选用一台10JQB-70/80型深井潜水泵抽排,排水管用50钢管。 排水廊道挖排水沟排水。3.7 施工道路见施工总平面布置图。4 地下
17、厂房系统开挖支护4.1地下厂房开挖支护4.1.1 厂房开挖分层地下厂房开挖拟自上而下分6层挖完。分层情况见表1-3。表1-3 地下厂房开挖分层情况一览表 分层项目层层层层层层分层高程21082101.52101.5209820982088.462088.462078.34.2078.342071.142071.342066.40层 高6.5m3.5m9.54m10.12m7.2m4.74m方量(m)7237498012998923440552396图1-2 地下厂房开挖分层示意图4.1.2 开挖出碴通道 地下厂房开挖出碴通道排风洞为厂房、两层开挖出碴的唯一通道;及厂房-1临空面开挖(交通洞上部
18、2.29m)和厂房-1层钻爆作业和钻爆机械进出通道;以及厂房上层排水廊道开挖出碴通道。交通洞为厂房-1、-2层和母线洞开挖出碴通道;以及厂房层临空面开挖(溜碴井)和厂房层钻爆作业和钻爆机械进出通道。尾水洞、尾水管为厂房、三层开挖出碴通道,1#机尾水管为厂房层溜碴井下部开挖出碴通道。 主变室开挖出碴通道出线洞为主变室、两层开挖出碴通道,及主变室层开挖临空面(交通洞左侧上部3.25m)和层钻爆作业、钻爆机械进出通道,交通洞为主变室层开挖出碴通道。 尾闸室开挖出碴通道交通洞(支洞)为尾闸室、两层开挖出碴通道;以及尾闸室层钻爆作业、钻爆机械进出通道。尾水洞为尾闸室层出碴通道。4.1.3 厂房层开挖(2
19、1082101.50m)厂房层分两区开挖: -1区开挖从排风洞进入副厂房后,-1层开挖断面由3.84.05m逐步扩大为7.06.5m,顶拱半径和厂房顶拱半径一致;一直开挖至厂房主厂房左边墙。采用YT-28/7655型手风钻造孔,中下部四孔楔形掏槽,顶拱光爆,;辅以车载钻爆作业平台;单循环进尺2.8m;出碴选用CAT-966D型侧卸装载机装5t自卸汽车运送出碴。 -2区开挖-2层从副厂房右边墙侧开始扩挖,先扩挖厂房上游边墙,锚喷支护跟进,支护面滞后开挖面30m。在上游边墙扩挖40m后,下游边墙跟进扩挖;钻爆设备同-1层,边墙、顶拱采用光面爆破;出碴选用CAT-966D型侧卸装载机装10t自卸汽车
20、运送出碴。4.1.4 厂房层开挖(2101.502098.00m)层层厚3.5m,采用拉槽开挖。从主厂房右边墙开挖,沿厂房中心线以楔形掏槽拉先锋槽发明临空面,先锋槽周边打梯段爆破孔,采用梯段微差爆破,四周边墙采用预裂爆破;梯段微差间隔时间75ms。掏槽孔和梯段孔选用阿特拉斯D7型液压钻机造孔,孔径105mm;预裂孔选用QZJ-100B型潜孔钻机造孔,孔径100mm。出碴选用PC400-5型液压反铲装10t自卸汽车运送。边墙锚喷支护跟进施工。4.1.5 厂房层开挖(2098.002088.46)厂房层分两区开挖: -1层开挖 从交通洞开挖至(副厂房)厂房中心线,然后拉槽开挖交通洞上部2.25m,
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