地下厂房开挖及支护施工方法说明书.doc

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N10°E。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2350～2390m；水平埋深240～280m；顶拱垂直埋深260～280m。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Ⅲ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

1.1.1
A类围岩
m³

1.1.2
B类围岩
m³

1.2
支护

1.2.1
锚杆φ32mm，L=9.0m
根

1.2.2
锚杆φ28mm，L=5.0m
根

1.2.3
锚杆φ28mm，L=8.0m
根

1.2.4
锚杆φ25mm，L=5.0m
根

1.2.5
喷混凝土δ=15cm
m³

1.2.6
锚索100t，L=20～30m
束

1.2.7
锚索100t，L=20～30m
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

2.1.1
A类围岩
m³

2.1.2
B类围岩
m³

2.2
支护

2.2.1
锚杆φ28mm，L=5.0m
根

2.2.2
锚杆φ28mm，L=8.0m
根

2.2.3
锚杆φ25mm，L=5.0m
根

2.2.4
喷混凝土δ=15cm
m³

2.2.5
锚索100t，L=20～30m
束

尾闸室工程
3.
地下洞室开挖

3.1
石方洞挖

3.1.1
A类围岩
m³

3.1.2
B类围岩
m³

3.2
支护

3.2.1
锚杆φ28mm，L=5.0m
根

3.2.2
锚杆φ28mm，L=8.0m
根

3.2.3
锚杆φ25mm，L=5.0m
根

3.2.4
喷混凝土δ=15cm
m³

3.2.5
锚索100t，L=20～30m
束

3.2.6
锚索100t，L=20～30m
束

对穿型
母线洞工程
4.
地下洞室开挖

4.1
石方洞挖

4.1.1
A类围岩
m³

4.1.2
B类围岩
m³

4.2
支护

4.2.1
锚杆φ25mm，L=3.0m
根

4.2.2
喷混凝土δ=15cm
m³

尾水管工程
5.
地下洞室开挖

5.1
石方洞挖

5.1.1
A类围岩
m³

5.1.2
B类围岩
m³

5.2
支护

5.2.1
锚杆φ25mm，L=3.0m
根

5.2.2
喷混凝土δ=15cm
m³

尾水洞工程
6.
地下洞室开挖

6.1
覆盖层洞挖
m³

6.2
石方洞挖

6.2.1
A类围岩
m³

6.2.2
B类围岩
m³

6.2.3
C类围岩
m³

6.3
支护

6.3.1
锚杆φ25mm，L=3.0m
根

6.3.2
喷混凝土δ=15cm
m³

尾水暗渠工程
7.
尾水暗渠

7.1
土方明挖
m³

7.2
支护

7.2.1
锚杆φ25cm，L=3.0m
根

7.2.2
喷混凝土δ=15cm
m³

7.3
土石方回填
m³

交通洞工程
8.
土石方开挖

8.1
土方明挖
m³

8.2
地下洞室开挖

8.2.1
覆盖层洞挖
m³

8.2.2
石方洞挖

（1）
A类围岩
m³

（2）
B类围岩
m³

（3）
C类围岩
m³

8.3
支护

8.3.1
锚杆φ25mm，L=3.0m
根

8.3.2
喷混凝土δ=15cm
m³

出线洞工程
9.
土石方开挖

9.1
土方明挖
m³

9.2
地下洞室开挖

9.2.1
覆盖层洞挖
m³

9.2.2
石方洞挖

（1）
A类围岩
m³

（2）
B类围岩
m³

（3）
C类围岩
m³

9.3
支护

9.3.1
锚杆φ25mm,L=3.0m
根

9.3.2
喷混凝土δ=15cm
m³

出线场工程
10.
土石方工程

10.1
土方明挖
m³

10.2
土石回填
m³

10.3
支护

10.3.1
锚杆φ25mm,L=3.0m
根

10.3.2
喷混凝土δ=15cm
m³

排风洞工程
11.
土石方开挖

11.1
土方明挖
m³

11.2
地下洞室开挖

11.2.1
覆盖层洞挖
m³

11.2.2
石方洞挖

(1)
A类围岩
m³

(2)
B类围岩
m³

(3)
C类围岩
m³

11.3.
支护

11.3.1
锚杆φ25mm,L=3.0m
根

11.3.2
喷混凝土δ=15cm
m³

排风斜井工程
12.
土石方开挖

12.1
土方明挖
m³

12.2
地下洞室开挖

12.2.1
石方洞挖

(1)
A类围岩
m³

(2)
B类围岩
m³

(3)
C类围岩
m³

12.3
支护

12.3.1
锚杆φ25mm,L=3.0m
根

12.3.2
喷混凝土
m³

开关站
13.
土石方工程

13.1
土方明挖
m³

13.2
土石方回填
m³

1.4 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
75.7×18.8×36.86
2108.00～2071.14

变质砂岩加砂质板岩
以Ⅲ类为主

主变室
51.5×13.6×24.1
2112.56～2088.46

变质砂岩加砂质板岩
以Ⅲ类为主

尾闸室
33.4×10×25.1
2103.75～

变质砂岩加砂质板岩
以Ⅲ类为主

接下页

排风洞
3.8×4.05
4.2×4.45
2095.00
底板高程
267.21
3.34
变质砂岩加砂质板岩
Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
79.49
交通洞
8.0×7.75
8.2×8.15
2095.50
底板高程
216.18
4.29
变质砂岩加砂质板岩
Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
76.47
出线洞
3.8×4.05
4.2×4.45
2095.00
底板高程
206.32
1.9
变质砂岩加砂质板岩
Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
89.41
尾水管
5.0×5.0

63.33
8.23
同上
Ⅲ+Ⅳ
0
尾水洞
6.0×9.25
6.4×9.65
2084.40
底板高程
129.84
25
变质砂岩加砂质板岩
Ⅲ+Ⅳ+Ⅴ
56.11
母线洞
6.0×6.25
2088.46
26.85
0
同上
Ⅲ+Ⅳ
0
排风斜井
φ4.6
2188.0
86.6

排水廊道
3×3.75
2093.25
2104.00

2 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
⑴ 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。
⑵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。
⑶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Ⅰ、Ⅱ层开挖
厂房Ⅲ1层开挖
厂房 Ⅲ2层扩挖
厂房 Ⅳ1开挖
厂房 Ⅳ2层开挖
Ⅴ 层 开挖
Ⅵ 层 开挖
分部 验收 交面
主变室Ⅰ层开挖
主变室 Ⅲ层开挖
Ⅱ层 挑顶扩挖
尾闸室 Ⅰ层开挖
Ⅱ 层挑顶扩挖
Ⅲ层梯段 开挖
尾水管开挖
母线洞开挖
通风斜井开挖
下层排水廊道开挖
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
⑷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
⑴ 供风
排风洞、出线洞、排风斜井均选用φ100mm钢管由主风管接至洞内开挖面；交通洞、尾水洞均选用φ150mm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φ100mm钢管；风管均靠洞右侧（河流上游方向）布置。
⑵ 供水
供水管路均由主水管用φ75mm钢管接至各开挖面。供水管路和风管并排布置。
⑶ 供电
① 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高处。
② 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；
③ 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
⑴ 排风洞
选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风；待厂房第Ⅰ、Ⅱ两层开挖结束后，换接88-Ⅰ型双级对旋轴流式风机配φ1000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。
⑵ 交通洞
选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600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φ400三岔支管向尾闸室第Ⅰ、Ⅱ层开挖面通风；在进行厂房第Ⅲ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。
⑶ 出线洞
选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600风筒压入式通风，在进行主变室第Ⅲ层开挖时，改为吸出式通风。风筒固定于右墙拱脚。
⑷ 尾水洞
选用一台2BKJ56.NO6型28KW轴流式通风机配φ600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φ400风筒压入式通风。
⑸ 排风斜井、排水廊道
选用一台BKJ56.NO6型11KW轴流式通风机配φ400风筒压入式通风。
⑹母线洞
采用高压风通风。
3.6 施工排水
⑴ 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。
⑵ 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φ75钢管。
⑶ 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。
⑷ 排风斜井
选用一台10JQB-70/80型深井潜水泵抽排，排水管用φ50钢管。
⑸ 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
Ⅰ层
Ⅱ层
Ⅲ层
Ⅳ层
Ⅴ层
Ⅵ层
分层高程
2108～2101.5
2101.5～2098
2098～2088.46
2088.46～2078.34.
2078.34～2071.14
2071.34～2066.40
层 高
6.5m
3.5m
9.54m
10.12m
7.2m
4.74m
方量（m³）
7237
4980
12998
9234
4055
2396

图1-2 地下厂房开挖分层示意图
4.1.2 开挖出碴通道
⑴ 地下厂房开挖出碴通道
排风洞为厂房Ⅰ、Ⅱ两层开挖出碴的唯一通道；及厂房Ⅲ-1临空面开挖（交通洞上部2.29m）和厂房Ⅲ-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Ⅲ-1、Ⅲ-2层和母线洞开挖出碴通道；以及厂房Ⅳ层临空面开挖（溜碴井）和厂房Ⅳ层钻爆作业和钻爆机械进出通道。尾水洞、尾水管为厂房Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ三层开挖出碴通道，1#机尾水管为厂房Ⅳ层溜碴井下部开挖出碴通道。
⑵ 主变室开挖出碴通道
出线洞为主变室Ⅰ、Ⅱ两层开挖出碴通道，及主变室Ⅲ层开挖临空面（交通洞左侧上部3.25m）和Ⅲ层钻爆作业、钻爆机械进出通道，交通洞为主变室Ⅲ层开挖出碴通道。
⑶ 尾闸室开挖出碴通道
交通洞（支洞）为尾闸室Ⅰ、Ⅱ两层开挖出碴通道；以及尾闸室Ⅲ层钻爆作业、钻爆机械进出通道。尾水洞为尾闸室Ⅲ层出碴通道。
4.1.3 厂房Ⅰ层开挖（2108～2101.50m）
厂房Ⅰ层分两区开挖：
⑴ Ⅰ-1区开挖
从排风洞进入副厂房后，Ⅰ-1层开挖断面由3.8×4.05m逐步扩大为7.0×6.5m，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。
⑵ Ⅰ-2区开挖
Ⅰ-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Ⅰ-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自卸汽车运送出碴。
4.1.4 厂房Ⅱ层开挖（2101.50～2098.00m）
Ⅱ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φ105mm；预裂孔选用QZJ-100B型潜孔钻机造孔，孔径φ100mm。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Ⅲ层开挖(2098.00～2088.46)
厂房Ⅲ层分两区开挖：
⑴ Ⅲ-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，形成临空面。围绕临空面形成梯段开挖，每个循环爆4～6排孔，“V”起爆网络，梯段微差间隔时间75ms，梯段孔选用阿特拉斯D7型液压钻机造孔。厂房上下游边墙预留3.0m厚度作为岩锚梁保护层。出碴选用CAT-966D型侧卸装载机装10t自卸汽车经交通洞运至弃碴场。出碴底部高程2089.50m（JTH3R-150型三臂凿岩台车开挖断面高度8.6m）。
⑵ Ⅲ-2区（岩锚梁保护层）开挖
岩锚梁岩台保护层厚度3.0～3.8m，保护层开挖采用三臂钻和手风钻进行。一方面用手风钻从副厂房侧开挖出10～13.6m长一段工作面，再用三臂钻对上下直墙设计开挖线钻水平孔进行开挖，出碴用966D装载机装10t自卸汽车经交通洞运至碴场。待岩锚梁施工结束后，进行2089.5～2088.46m部分的开挖出碴。为严格控制岩锚梁开挖中超欠挖和震动破坏问题，采用以下施工技术措施：
① 精确测量放线放点，加强校核；
② 运用样板孔提高钻孔精度，严格控制钻孔孔距及外倾角及孔深，严格检查制度，不合格孔堵塞后重钻。
③ 采用短进尺，弱爆破、多循环的施工方法，单循环进尺2.0～2.5m；
④ 边墙孔选用小药径低爆速炸药（LM型岩石乳化炸药，爆速：V=3000m/s，药卷直径Φ=25mm，药卷重量100g/卷）及空气间隔不偶合装药，药卷和导爆索捆在竹片上固定并送进孔内，孔口黄泥堵塞，非电毫秒雷管排间爆破。
⑤ 为使岩台成型较好，在岩台斜面上、下拐点各打一个孔，不装药，作为诱导孔，以避免应力波叠加而破坏成型；斜面孔距缩小为40cm，线装药密度减少为120g/m；
⑥ 在周边光爆孔前再增长一排辅助光面爆破孔。
保护层开挖炮孔布置见图8-3，保护层开挖爆破基本参数见表8-4。

图8-3 岩锚梁保护层开挖布孔示意图
表1-4 岩锚梁保护层开挖爆破参数表
孔 名
孔深
（m）
孔距
（m）
药径
（mm）
线密度
（g/ m）
单孔药量
（Kg）
堵塞长度
（m）
段别
崩落孔
2.5
2.5
0.8
0.8
36

1.8
1.8
0.7
0.7
MS1
MS2
辅 助 光 爆 孔
2.5
0.6
25
300
0.7
0.4
MS3
周边光 爆 孔
直面
2.5
0.5
25
200
0.5
0.3
MS4
斜面
2.5
0.4

100
0.3
0.3
MS4
底孔

2.7

36

2.0
0.7
MS4
⑶ 岩锚梁锚杆施工
① 孔位放线
锚杆开孔高程因岩壁的不同限度的超挖而不同。放线方法是在设计开挖线和距开挖线1.0m处，设立两组木桩（木桩插入手风钻孔内并固定），两组木桩相距2.0m，按设计高程在木桩上划线并拉上钢丝，沿上下钢丝定出锚杆开口位置和钻孔角度。见图8-4。

图1-4 岩锚梁锚杆定位示意图
② 钻孔选用YG80型潜孔钻机造孔，孔径φ75mm。钻机就位，调整滑架至与钢丝一致，然后慢速开孔，待钻进20cm后，正常钻进。造孔完毕应加大水量冲洗孔眼，并用木塞堵住孔口，防止杂物掉入。
③ 注浆及锚杆安装
采用先注浆后插杆的施工方法，工艺流程如下：
配置水泥砂浆：用中细砂，最大粒径小于2.5mm，用200号水泥砂浆，配比为灰：砂：水=1：1：0.38～0.45。
检查注浆泵，采用NZ130A型锚杆专用注浆泵注浆，使用前用水润滑管路。
灌注砂浆：搭设平台低于锚杆孔0.5m，注浆时用注浆白铁管自孔底向孔口慢慢抽管，直至注浆饱满。
插杆：人工转动插入，插好后孔口用干硬性水泥沙浆封堵。
边墙锚喷支护跟进施工。
4.1.6 厂房Ⅳ层（2088.46～2078.34m）开挖
厂房Ⅳ层分两区开挖。
⑴ Ⅳ-1区溜碴井开挖
该层开挖厚度10.12m，先从1#机（集水井侧）尾水管开挖至厂房中心线，然后挑顶开挖至2083m高程，再从Ⅲ层拉槽开挖；形成溜碴井。
⑵ Ⅳ-2区开挖
围绕溜碴井形成梯段开挖，造孔选用阿特拉斯D7型液压钻机，孔径φ105mm；边墙采用预裂爆破，造孔选用QZJ-100B型潜孔钻机，孔径φ100mm。起爆网络采用1～20MS非电塑料导爆管梯段微差爆破网络，梯段微差间隔时间75MS。每循环起爆4～6排孔。
爆破后石碴用液压反铲配合推土机推运至溜碴井，在1#机肘管用CAT-966D型侧卸装载机装5t自卸汽车经尾水管、尾水洞、出口围堰运至弃碴场。
在Ⅳ-2区开挖至厂纵0+007.50桩号时，Ⅴ层从主厂房左边墙侧开始开挖，出碴以形成至2078.34m高程斜坡路为主（1#机肘管到上游边墙侧沿蝶阀室上部至副厂房）。Ⅳ层边墙锚喷支护跟进施工。形成厂房立体多层次，平面多工序的立体开挖施工。
在Ⅳ-2区主厂房侧开挖的同时，进行副厂房保护层开挖。安装间保护层预留顶面高程为2081.95m。
4.1.7 厂房Ⅴ～Ⅵ层开挖（2078.34～2071.14～2066.40m）
⑴厂房Ⅴ层开挖
厂房Ⅴ层和副厂房保护层开挖同时进行。
本层为厂房下部结构开挖。边墙采用预裂爆破，终孔高程2074.40m，梯段高度3.94m，造孔选用QZJ-100B型潜孔钻机，孔径φ100mm。基岩石方采用梯段微差爆破，终孔高程2075.90m，梯段高度2.44m，造孔选用YT-28型手风钻；孔径φ42mm。蝶阀室和水轮机层均预留1.5m保护层。
爆破出碴后，尾水肘管和Ⅵ层（渗漏集水井和检修集水井）同时进行开挖。
尾水肘管均以各自尾水管为临空面，肘管两侧和后坡采用预裂爆破，终孔高程2071.14m，梯段高度4.76m，造孔选用QZJ-100B型潜孔钻机，孔径φ100mm。基岩石方采用梯段微差爆破，肘管槽底部预留1.5m保护层，终孔高程2072.64m，梯段高度3.26m，造孔选用YT-28型手风钻；孔径φ42mm。采用“V”形梯段微差起爆网络。
水轮机层和蝶阀室保护层开挖在肘管出碴出碴时进行。
出碴选用CAT-966D型侧卸装载机装5t自卸汽车经尾水管、尾水洞、进口围堰运至弃碴场。
⑵ 厂房Ⅵ层开挖
渗漏集水井和检修集水井周边均采用预裂爆破，一次预裂至建基高程，对边分段起爆，造孔选用QZJ-100B型潜孔钻机，孔径φ100mm；基岩石方选用YT-28型手风钻造孔，孔径φ42mm，先在中部（垂直长度方向）打楔形掏槽孔发明临空面，两侧打梯段爆破孔，梯段高度3.0m。出碴采用人工配合液压反铲装5t自卸汽车运至弃碴场。
4.1.8 厂房保护层开挖
保护层开挖采用手风钻造孔，分层开挖的施工方法。第一层钻孔深度0.7m，第二层钻孔深度0.6m，火花起爆；爆破后用装载机集碴装5t自卸汽车。20cm撬挖层采用人工、风镐、辅以浅孔小炮挖除。
4.1.9 厂房开挖爆破参数
厂房边墙预裂爆破参数见表1-5， 梯段微差爆破参数见表1-6。
表1-5 预裂爆破参数表
坡比
孔深
M
孔距
M
孔径
MM
药卷直径
MM
不偶合系数
M
线装药密度
△=G/M
单孔药量
KG
堵塞长度
M
装药结构
90°
3.50
0.60
100
25
4
350
1.3
0.8
间隔装药
90°
10.12
0.85
100
25
4
400
4.1
1.0
间隔装药
90°
3.94
0.60
100
25
4
350
1.4
0.8
间隔装药
90°
4.76
0.60
100
25
4
350
1.7
0.9
间隔装药
注:
①停机面应严格整平,钻机轴线方向应垂直预裂线,滑架角度调整至与边坡角度一致，钻头应落在预裂线上。
②半孔残留率应达85%以上,预裂面不平整度控制在15cm以内。
③残留半孔壁面不得产生轴向或径向爆生裂隙，原生裂隙不得有明显张开。
表1-6 梯段微差爆破参数表
孔深
M
孔距
M
排距
M
孔径
MM
药卷直径
MM
密集 系数
M
单耗
KG/M3
单孔装药量
KG
堵塞长度
M
3.5
2.8
1.4
105
65
2
0.49
6.70
1.3
9.54
2.5
2.0
105
65
1.25
0.43
20.5
2.7
10.12
2.5
2.0
105
65
1.25
0.43
22.0
2.7
3.26
1.5
1.0
42
32
1.5
0.38
1.85
1.1
3.0
1.5
1.0
42
32
1.5
0.38
1.70
0.8
注：
① 孔深3.5m以下均采用梅花形布孔；
② 表中最后两行为手风钻造孔。
③ 炸药选用2#岩石硝铵和部分乳化油炸药，起爆网络选用1～20MS非电塑料导爆管，导爆索，导火索和8#工业雷管。
④ 爆破参数应经实验拟定。
4.1.10 厂房锚喷支护
⑴ 喷射混凝土系统场地布置
喷射混凝土系统场地布置在交通洞口下游路边，布置两台JDY-350型强制式拌合机，20m²临时水泥库，20m²值班室，40m²骨料堆存场地。混凝土用FJ-30型机动翻斗车运送。
⑵ 喷板实验
砼喷射施工前应向监理工程师提交实验大纲、施工工艺说明、设备清单、外加剂使用说明书、各种材料的质检合格证以及由实验室提供的砼配合比。经监理工程师批准后进行喷板实验。
⑶ 锚喷支护施工工艺流程：
岩石基面解决→厚度控制标记→受喷面洒水湿润→第一次施喷（5～7cm）→砂浆锚杆制安（顶拱采用预应力锚杆）+预应力锚索制安→钢筋网→受喷面冲洗→第二次施喷→养护→缺陷修复。
⑷ 锚杆制安
锚杆孔选用YG80、YG30两型导轨式凿岩机造孔，孔径分别为φ59mm和φ55mm，孔轴线应垂直于重要结构面，拱顶部位近似垂直水平面的锚杆钻孔轴线与铅垂线夹角5°～10°，以利锚杆安装和稳定，孔位偏差±10cm，孔深偏差不大于±5cm，且孔深不小于杆体有效长度，亦不得大于杆体有效长度30mm，成孔后，孔内运用高压水冲洗干净。人工送入杆体（锚杆体用Ⅱ级螺纹钢筋或工程师指定），安装止浆塞，然后用KBY-50/70型注浆泵注浆待强。孔口30cm×30cm范围内用水泥砂浆抹平，抹面垂直孔轴线方向，以便安装垫板和螺母。
厂房顶拱采用预应力树脂锚杆，锚杆直径φ=28mm，L=8m。预应力树脂锚杆由杆体、速凝树脂、缓凝树脂、防坠圈、钢垫板、半球形垫圈、螺帽组成。
杆体采φ28mm螺纹钢，一端加工成长16mm，45°角的楔形面，一端加工成长250mm的丝扣；树脂卷分两种，规格均为φ55mm×500mm。除树脂卷和防坠圈采用国内厂家定型产品外，其余均在车间加工。
树脂锚杆的施工工艺流程为：孔位测定→钻孔→清孔→装树脂卷→插锚杆（待强）→张拉。
锚杆安装在钻架作业平台上完毕。每根锚杆锚固段长度2.0m，装4支速凝树脂卷，张拉段长6m，装12支慢速凝固树脂卷，每3～4卷加一防坠圈，拟定树脂卷已安装到底且紧密接触后，将锚杆插入孔内，其端部用TJ9型气动锚杆搅拌机连接杆体，旋转搅拌树脂约30s，将杆体匀速推动至孔底，关闭气阀，待强至规定期间，用测力板手（或油压千斤顶）对锚杆进行张拉至设计值，压力稳定后施工结束。
⑸ 钢筋网制安（或挂钢丝网）
挂网钢筋在钢筋加工厂下料，现场绑扎，并与锚杆焊结牢固。
⑹ 受喷面清理
用锚杆台车作为工作平台，人工撬除壁面浮石和松动石块，剔除裂隙碎石和有害夹层，用高压风水枪清洗壁面岩屑、岩粉和其它污物，把滴水或渗水引出受喷面外，经监理工程师验收后施喷。
⑺ 材料及外加剂
水泥——用R42.5普通硅酸盐水泥。
骨料——筛分系统生产的人工骨料，砂子细度模数3.0，粗骨料粒径5～10mm，表面含水率控制在3%以内。
外加剂——采用上海麦斯特公司生产的系列产品，减水剂为polyheed SG型，速凝剂为TCC766型。
⑻ 施喷
选用TK961型湿喷机施喷。施喷前，先用0.8:1的水泥浆润滑喷射机管路，施喷时，顶拱按先拱脚后顶拱顺序，边墙按由低向高顺序施喷。
施喷时，机械手应垂直或近似垂直受喷面，距受喷面0.8～1.0m，喷头作螺旋状运动，均匀连续喷射。第一次施喷5～7cm，第二次施喷至设计厚度。
反弹料应及时清除，作弃料解决。
⑼ 养护
砼终凝后2小时即洒水养护，连续养护14天。
⑽ 缺陷修复
却损混凝土应人工凿除、清理，然后在下一个喷护单元补喷。
⑾ 预应力锚索施工
① 锚索参数
a. 锚索预应力级别：100t级、150t级；
b. 锚索长度：20～30m
c. 钻孔角度及误差：
方位角严格按设计规定实行;孔底偏差不大于孔深的2%。
② 锚索结构
采用无粘结预应力锚索。其结构特点是在每根钢绞线的自由段表面涂有防腐剂和润滑剂，并套有塑料套管，使钢绞线与被锚固岩体不发生粘结。因而整个自由段全长可以长期地保存传递应力，并可随时调整预应力的大小，取得最佳的锚固效果。
100t级和150tJ级预应力锚索分别选用6～9股φ15.24mm的高强度低松驰钢铰线，钢铰线标准强度为1570N/mm2，极限抗拉强度为1860N/mm2。
无粘接预应力锚索由内锚段、自由段和外锚固段组成，见图8-5。内锚固段作用是将锚索所承担的应力所有传递给围岩。该段钢铰线外部的PE塑料套管要剥除，采用所灌的水泥浆液和波纹管对钢铰线进行双层保护。自由段的钢铰线外套有PE套管，钢铰线与软管间的润滑油可以使钢铰线在PE塑料套管内滑动。外锚固段进行锚索张拉和端头保护，由混凝土锚墩、钢套板、锚头板和钢帽组成。
图8-5 预应力锚索结构示意图
③ 施工工艺流程
施工工艺流程见图1-6。
③ 施工方法
a. 测量定位
准确放出锚索孔的位置，并作好标记，并进行编号。

锚索体制作
清孔
锚孔定位编号
钻机就位
造孔
固结灌浆
扫孔

下锚
锚墩浇筑
张拉
待凝
补偿张拉
封锚
注浆

图1-6 预应力锚索施工工艺流程
b. 钻孔及洗孔
采用XY-2液压回转潜孔钻机。CIR130冲击器配φ130钻头钻孔。为保证钻孔轴线与设计值一致，在冲击器上应加扶正器。钻机准确就位后，用地质罗盘仪调整角度后开孔，孔径φ140mm，超钻深度50cm。钻到破碎地带时，也许会发生坍孔、卡钻，此时应退出钻具，进行固结灌浆、待凝。待凝期内，该锚孔施工钻机不得作任何位置变动。待凝4小时后，继续扫孔钻进。钻进施工过程中必须对钻进速度、孔内情况等进行具体记录。
洗孔：完整孔段采用风水联动冲洗，至孔口回水澄清，无尘屑延续5～10min，即可结束；破碎孔段洗孔方法通过现场实验拟定。
c. 固结灌浆
即对破碎带或渗水量较大的围岩进行固结灌浆。为保证预应力锚索质量，建议在钻孔过程中，增长“自上而下分段灌浆”工序。浆液水灰比使用5:1，3：1，2：1，1：1，0.8：1，0.6：1，0.5：1七个比级。灌浆压力，按设计规定值。
d. 扫孔及清孔
固结灌浆结束后，使用压缩空气吹净灌段以外孔段内的浆液，待凝 4h后，使用同级钎头扫孔。终孔后，采用水和压缩空气冲净孔内岩粉、岩屑，然后用高压风吹出孔内积水。
e. 锚索制作
锚头选用OVM15-6、OVM15-9锚具，钢绞线选用符合ASTMA416—90a标准的1860MPa高强度低松弛无黏结钢绞线。锚索的加工在钢筋厂进行，一方面按设计长度用铰线切割机下料。之后剥去内锚段的塑料套管，用清洗剂和热水清洗干净。编索在组装平台上进行，将隔离架﹑止浆环等和钢铰线组装好，逐段装入波纹管并安装端帽。
f. 锚墩施工
锚索安装完毕后进行锚墩的浇筑，锚墩顶面尺寸40×40cm，同时安装锚垫板和导向管。
g. 锚索的安装
安装时在孔口锚杆上安一导向滑轮，用卷扬机提高到孔口后人工配合将锚索送入孔内，之后固定安装帽。
h. 灌浆
水泥浆选用ZJ-400高速搅拌机拌制，100/3.5砂浆泵灌浆。灌浆有锚固段注浆和自由段注浆。浆液由P.O42.5#水泥、膨胀剂和水拌制而成，水灰比0.36，膨胀剂添加量为水泥用量的6%。灌浆时内外两根灌浆管同时进行有压连续灌浆,使浆液充满全孔。
i.张拉锁定
内锚段灌浆15天，强度达成30Mpa后开始张拉。张拉分两步，先单根张拉，再整体张拉。单根张拉采用YDC240Q型液压千斤顶，先张拉锚具中心部位钢绞线,然后张拉锚具周边钢绞线,按照间隔对称分序进行。一个张拉循环