引水隧洞开挖支护施工方案
引水隧洞开挖支护施工方案
目录
1、概述 ....................................................................................................................................................................................................................................................... 1 2、施工依据 ............................................................................................................................................................................................................................................ 1 3、主要工程量 ...................................................................................................................................................................................................................................... 1 4、施工布置 ............................................................................................................................................................................................................................................ 2 5、施工程序、施工工艺及方法 ............................................................................................................................................................................................... 3
5.1 、施工程序 ........................................................................................................................................................................................................................ 3 5.2 、主要施工工艺及施工方法 ................................................................................................................................................................................. 3
6、进度方案安排 ................................................................................................................................................................................................................................. 6
6.1 、方案安排 ........................................................................................................................................................................................................................ 6 6.2 、方案保证措施 ............................................................................................................................................................................................................. 7
7、资源配置 ............................................................................................................................................................................................................................................ 7
7.1 、设备配置 ........................................................................................................................................................................................................................ 7 7.2 、人员配置 ........................................................................................................................................................................................................................ 8
8、平安、质量、环境及文明施工保障措施.................................................................................................................................................................... 8
8.1 、质量保障措施 ............................................................................................................................................................................................................. 8 8.2 、平安保障措施 ............................................................................................................................................................................................................. 9 8.3 、环境及文明施工保障措施 ........................................................................................................................................................................ 10
9、需协调解决相关问题及建议 ...................................................................................................................................................................................... 10 10、附图 ........................................................................................................................................................................................................................................ 11
〔 1〕引水洞施工平面布置图〔
GZ-MJ-RG-04- 引水洞 -01 〕 .......................................................................................... 11
GZ-MJ-RG-04- 引水洞 -02 〕 .................................................................. 11
GZ-MJ-RG-04- 引水洞 -03 〕 ................................... 11
〔 2〕引水隧洞平洞段典型钻爆设计图〔
〔 3〕引水隧洞上下弯段〔竖井〕典型钻爆设计图〔
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引水隧洞开挖支护施工方案
1、概述
贵州 XX 水电站厂房引水隧洞共三条，自东向西依次为
1#引水隧洞， 2#引水
隧洞， 3#引水隧洞，隧洞进口段〔 8m〕开挖断面为矩形断面，尺寸为× 5.8m 〔L ×W〕，其余开挖断面为圆形断面，直径为；隧洞衬砌后均为圆形断面，其中钢衬段直径为 4m，其余段直径为〔渐变段直径为 4.5m~4m〕。具体情况如下：
1#引水隧洞全长，上平段长，高程为；转弯及竖井段长，高程为；下平及钢衬段长，高程为
。
2#引水隧洞全长，上平段长，高程为；转弯及竖
井段长，高程为；下平及钢衬段长
，高程为
。
3#引水隧洞全长，上平段长
，高程为；转弯及
，高程为
竖井段长，高程为；下平及钢衬段长
。
引水隧洞洞室围岩为 T2L 灰、深灰色中至厚层层状灰岩， 隧洞最大埋深 120m，
岩体新鲜且完整性较好，局部存在溶蚀风化裂隙，洞室主体属Ⅲ类围岩，成洞条
件较好，洞口段〔 3m 左右〕受其他承包人施工影响，岩体较破碎，需采取工程措
施进行处理。
2、施工依据
（ 1〕?贵州 XXXX 水电站 (3× 30MW) 厂房工程施工?招投标文件； （ 2〕 1#~3#发电引水隧洞开挖及衬砌结构图〔 1/4-4/4〕； （ 3〕相关开挖支护、混凝土及灌浆施工标准。
3、主要工程量
引水隧洞主要施工内容包括石方洞挖、石方井挖、锚喷支护、挂网钢筋、混
凝土、回填灌浆及固结灌浆等施工内容，主要设计工程量详见表
3-1。
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引水隧洞开挖支护施工方案
表 3-1
部位
引水隧洞设计工程量汇总表
工程名称 石方洞挖 石方竖井开挖 C25 衬砌混凝土
回填灌浆 固结灌浆
单位 M3 M3 M3 M2 M
数量 9307 1728 3764 2225 4590 258 124
备注
二级配 顶拱 120°
孔深 5m，排距 3m，每排 6 孔
见钢筋图 C20， t=10cm
引水 隧洞
钢筋 喷混凝土 锚杆 挂网钢筋 铜止水片
BW-Ⅱ微膨胀止水条
M3 根
Φ 25，L=3m，仅计系统锚杆， 随机锚杆据实
计量
T M M
φ8@200× 200
644
4、施工布置
引水隧洞上平段施工道路： 上游 60t 索桥→ 7#公路→ 8#公路→至工作面临时道
路。
引水隧洞竖井段、下平段及钢衬段施工道路： 1#公路→永久交通桥→ 6#公路→进厂交通洞→压力钢管施工支洞。
施工用变压器、水池、空压机房及其他临建设施，布置原那么不得占道，保证道路通行。施工用水从河道中采用水泵抽取，设置中转水池。洞内石渣运至监理人指定的渣场或其他部位。
〔 1〕施工用风：引水隧洞上平段和竖井段需在洞口布置 2 台 24m3空压机供风，引水隧洞下平段及钢衬段利用压力钢管施工支洞已形成的风站供风，风压大
于 ，隧洞内风管铺设采用Ф 80mm 风管架设到作业区。
（ 2〕施工通风：引水隧洞上平段采用自然排风，引水隧洞竖井段、下平段
及钢衬段利用压力管道施工支洞已形成的通风设备进行通风。
（ 3〕喷雾降尘：爆破钻孔采用湿式凿岩方式和个人带防尘口罩相结合，并
在靠近作业面处设置水雾喷射装置，爆破后向作业面洒水喷雾降尘。
（ 4〕施工用电：主要为洞内的通风、照明、注浆、抽排水、开挖、支护、砼施工等，引水隧洞上平段利用厂房施工兼排风洞处新增的变压器，引水隧洞竖井段、下平段及钢衬段利用交通洞处的变压器。
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（ 5〕施工排水：在洞内挖临时排水沟和集水井，布置潜水泵抽排至洞外临
（ 6〕开挖石方运至业主指定渣场或指定其他用料部位。
时集水井内，再通过水泵抽至公路排水沟或河流中。
5、施工程序、施工工艺及方法
5.1 、施工程序
引水隧洞的施工，根据现场实际情况拟采取以下流程。
洞口平安支护→引水隧洞上平段开挖支护→引水隧洞下平段开挖支护→竖井
开挖支护→固结灌浆→引水隧洞下平段衬砌→竖井段衬砌→引水隧洞上平段衬砌
→回填灌浆→压力钢管安装→工完场清。
压力钢管安装的施工程序及施工方法详见?压力钢管安装方案?
；
；
引水隧洞衬砌的施工程序及施工方法详见?引水隧洞混凝土衬砌施工方案? 引水隧洞固结灌浆的施工程序及施工方法详见?引水隧洞固结灌浆施工方
案?。
5.2 、主要施工工艺及施工方法
施工准备
施工前应仔细研读设计图纸，按给定的控制桩，进行复测，根据设计图纸绘
制隧洞爆破设计图，向作业层进行技术交底。
依照设计图纸的洞轴线及爆破设计图放出爆破孔位，洞口挖好临时排水沟，
确保施工期间的水流控制。
洞口平安支护
引水隧洞洞口施工前应根据设计要求完成洞脸边坡的支护施工，同时为保证
进洞的平安，洞口需布置两排Φ 25 锁口锚杆，长度为 3m和 4.5m 交错布置，锚杆
环形间距，排距。
引水隧洞开挖
〔1〕施工方法
①引水隧洞上平段、下平段和压力钢管段采取全断面开挖的方式，典型爆破
设计见附图。
②引水隧洞竖井段采取先挖导井，后逐层扩挖的方式，导井直径拟定为
2m，
使用地质钻机进行贯穿钻孔，自下而上分段爆破；导井形成后，从上向下进行逐
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层扩挖，层高拟定为，使用手风钻钻孔，扩挖石渣通过导井溜渣至引水隧洞下平段。
〔2〕施工要点
①严格按控制爆破设计进行钻爆，严格控制装药量，确保控制爆破的效果。
爆破时，由专职平安员负责爆破警戒的管理及监督工作。
②对轮廓线的爆破，按施工设计严格控制施工参数，委派专人检查孔位质量，装药量等，确保轮廓线的开挖控制在以下几点：
a 残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布。
b 炮孔痕迹保存率： 硬岩不少于 80％；中硬岩不少于 70％；软岩不少于 50％。 c 相邻两孔间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆震裂隙。 d 相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破孔的最大外斜值，不应大于
5cm。
e 预裂爆破的预裂缝宽度，应不小于
。。
③开挖渣料如果是可利用材料，可作为砌体或加工成碎石料，妥善处理，不
得随意废弃。
④本工程采用小型爆破，严禁过量装药及大方量起爆爆破。
⑤引水隧洞上部转弯段需进行局部超挖以满足设备的布置要求，下部转弯段
需进行局部超挖以满足出渣要求。
⑥导井钻孔装药时应采取分段不耦合的装药方式。
〔3〕开挖料处理
开挖料中，符合要求的有用料〔如块石、片石等〕经工程师认可后运输至使
用地点，其它无用的开挖料运至指定弃渣场堆放。
喷锚支护施工
当隧洞开挖完后，测量检查设计轮廓的超欠挖，由人工撬挖局部欠挖的部位，
无法人工去除的可采用小炮处理。开挖经验收合格后，使用手风钻打锚杆孔，锚
杆孔经冲洗并验收后，即可进行锚杆的安装。锚杆的安装一般采用先注浆，后插
锚杆的施工方法。锚杆施工完后，即可进行喷混凝土施工，喷混凝土采用干喷法。
① 锚杆加工在加工厂内制作，钢筋网在加工厂加工成网片，自卸汽车运输至
施工现场。喷护混凝土料在现场用移动式搅拌机拌制。
② 喷锚支护施工程序：操作台搭设→欠挖处理→危石清理→锚杆施工→喷砼
施工→支护验收→操作台撤除。
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③ 锚杆施工程序为： 岩壁清理→钻孔→洗孔验收→注浆 〔制浆〕→插锚杆〔锚
杆加工〕→封口→验收。岩壁经欠挖处理和松动岩石撬挖处理后，用油漆标出每
个锚杆孔的位置，误差不大于
10cm，使用 YT-28 型汽腿式凿岩机造锚杆孔，钻头
直径大于 40mm，孔深误差不大于 5 cm，钻孔垂直于岩壁，局部视结构面的情况可
垂直于结构面钻孔。钻孔完毕后，使用高压风水冲洗，直至返清水为止。
砂浆的拌制使用强制式搅拌机，砂使用中细砂，灰砂比为
1：1～1：2，水灰比
为 0.38 ～0.45 ，砂的细度模数为 2.5 ～3.0 。可加适量减水剂或早强剂，以提高锚固强度和提供早期强度。
注浆使用注浆机，注浆时，将注浆管插入孔底，边注边往外缓慢拔管，注浆约
满 2/3 孔长时，即可插锚杆。锚杆由人工安装，外露长度满足设计要求。当锚杆
安装完而孔内砂浆未满时，即时补注。
5.2.5 钢支撑施工
根据图纸或工程联系单的要求，对于洞室开挖施工过程中遇到的断层带、破碎带等严格按照监理工程师要求备足钢支撑，钢拱架安装不允许占用永久衬砌断面〔特殊情况下必须经监理工程师批准〕 。钢支撑安装就位后，采取垫钢材或喷混凝土等措施使钢支撑与洞壁围岩贴紧，并加强对围岩和钢支撑本身的监测，一旦有危
工程师批准的措施对钢支撑进行调整、 修补或置换，钢支撑安装间距为 0.4-0.7m 。
钢支撑按设计断面分段在加工厂内选用适宜的工字钢、钢板等钢材焊接而成，完成后采用 20t 汽车运至现场，辅予简易吊装机械和人工安装至要求的洞段，钢支撑安装时在洞壁设置插筋，焊牢。钢支撑间加焊型钢和钢筋，以加强钢支撑的整体性。并根据要求，在钢支撑上设置钢筋网或混凝土喷护防护，防止洞壁掉落块石等。
险情况，必须及时采取有效措施，并将情况及时报告监理工程师，按照监理
〔 1〕 钢支撑加工
a 钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型，
钢拱架及其所有附件采用
符合设计及标准要求的钢板或型钢制作。
b 钢支撑加工后进行试拼，沿隧洞周边轮廓允许误差不应大于
3cm，钢支撑由
顶拱，侧拱各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接，螺栓孔眼中心间误差不 超过±。
c 钢支撑平放时，平面翘曲不大于± 2cm。
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引水隧洞开挖支护施工方案
〔 2〕钢支撑架设工艺
a 为保证钢支撑置于稳固地基上，施工中在钢支撑基脚部位预留
0.15 ～
原地基，架立钢支撑时挖槽就位，软弱地段在钢支撑基脚处设槽钢增加基底承载 力。
b 钢支撑的任何部位偏离垂面不应大于
5cm。
c 为保证钢支撑位置安设准确， 隧洞开挖时在钢支撑的各连接板处预留钢支撑
连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢支撑槽钢凹槽，钢支撑间距按照
监理或设计要求执行。
d 钢支撑按设计位置安设， 在安设过程中当钢支撑和初喷层之间有较大间隙应
设骑马垫块，钢支撑与围岩〔或垫块〕接触间距不应大于
50mm。
e 为增强钢支撑的整体稳定性并防止岩石掉块，
在钢支撑之间采用钢筋网 〔或
铅丝网〕与钢支撑焊接连接牢固。
f 为使钢支撑准确定位， 钢支撑安设前均需预先安设定位系筋。 系筋一端与钢支撑焊接在一起，另一端锚入围岩中 0.5 ～ 1.0m 并用砂浆锚固，当钢支撑架设处有锚杆尽量利用锚杆定位。
g 钢支撑架立后尽快喷砼作业， 并将钢支撑全部覆盖， 使钢支撑与喷砼共同受
力，喷射砼先从拱脚或墙处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚〔墙脚〕不密
实，造成强度不够，拱脚〔墙脚〕失稳。
h 钢拱架安装时采用 20t 汽车运至洞内，装载机和人工配合，分片安装。
6、进度方案安排
6.1 、方案安排
引水隧洞开挖与支护施工原方案在引水系统进水口施工面交面〔
2021 年 9 月
30 日〕之后于 2021 年 10 月 1 日开始，方案于 2021 年 4 月 10 日完成；但现场实际情况为 2021 年 12 月 8 日完成了 3#引水隧洞工作面的移交， 1#和 2#引水隧洞工作面预计将于 2021 年 12 月 16 日移交。
据此，我部于 2021 年 12 月 8 日开始了 3#引水隧洞的开挖支护施工，同时为
保证发电目标的顺利实现，我部拟加大施工强度以确保于
2021 年 4 月 10 日完成
施工。
引水隧洞固结灌浆方案于 2021 年 4 月 11 日开始，方案于 2021 年 6 月 30 日
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引水隧洞开挖支护施工方案
完成施工；
引水隧洞衬砌方案于 2021 年 7 月 1 日开始，方案于 2021 年 10 月 31 日完成
施工；
引水隧洞回填灌浆方案于 2021 年 11 月 1 日开始，方案于 2021 年 1 月 15 日
完成施工。
6.2 、方案保证措施
由于施工部位移交延迟，导致我部无法按照方案开始引水隧洞的施工，为保
证发电目标的顺利实现，我部拟采取加大施工强度的方法以满足工期要求，具体
措施如下：
〔1〕增加设备投入
1〕我部需在在厂房施工兼排风洞口处增加一台
800kw 的变压器以满足引水
隧洞的用电要求。
2〕我部需增加出渣车辆以满足出渣强度要求。
〔2〕增加人员投入
1〕我部需增加钻爆人员以保证施工强度。
2〕我部需增加司机及设备操作人员以满足施工强度要求。
〔3〕加大协调力度
我部需加大与业主、监理、设计及大坝标的协调力度，以保证工程顺利进展，
防止误工等现象发生。
〔4〕优化施工工序
我部需对各施工工序进行优化，紧密各工序间的衔接，提高施工效率。
7、资源配置
7.1 、设备配置
根据排风洞施工特点、工程量及进度方案安排，投入的主要设备详见表
7-1。
表 7-1
主要设备配置表
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引水隧洞开挖支护施工方案
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
设备名称 反铲 装载机 自卸车 空压机 地质钻机 气腿风钻 砂浆搅拌机 锚杆注浆机 全站仪 混凝土喷射机
灌浆泵 高速搅拌机 低速搅拌桶 潜水泵
型号或规格
PC200 LG830 〔3〕 20t 20m3
数量 1 1 3 2 1
单位 台 台 台 台 台 台 台 台套 台套 台套 台 台 台 台
备注
配破碎机
YT-28 JJS200
10 1 1
莱卡 TS02 1 1 1 1 1
3
7.2 、人员配置
根据施工特点、工程量及进度方案安排，投入的主要施工人员详见表
7-2。
表 7-2
序号 1 2 3 4 5 6 7
主要施工人员配置表
工种 司机 空压工 钻工 炮工 杂工 测量 管理人员 支护工
数量 10 2 14 2 10 2 6 6
单位 人 人 人 人 人 人 人 人
备注
8
8、平安、质量、环境及文明施工保障措施
8.1 、质量保障措施
〔1〕建立健全质量保证体系，使工程全过程、全方位处于质量受控状态。
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引水隧洞开挖支护施工方案
〔2〕工程管理以质量管理为重点，把质量管理工作具体落实到各个部门、各个施工队，使所有员工都担负起质量责任。
〔3〕严格按照施工工艺规定的程序施工，对关键工艺、工序，必须有专人跟班作业，旁站监督。
〔4〕施工前认真仔细熟悉图纸，做好施工质量技术交底。
〔5〕开挖边线采用光面爆破。测量放样确定开口线，钻孔过程中经常检查孔位，钻孔角度、孔深。洞挖应定期定段检查轴线，严格控制超欠挖，提高开挖面平整度和半孔残存率，确保开挖面岩石完整、平顺、整齐。
〔6〕钻爆造孔严格按照技术要求进行并通过试验确定最正确爆破参数，在施工过程中不断优化调整，提高爆破效率，加快施工进度，提高工程质量。
〔7〕完善排水措施，保证施工作业时不受雨水或地下水影响。
〔8〕喷射混凝土终凝后 2 小时起即应开始洒水养护，洒水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为准，养护期不得少于 14 天，以便使水泥充分水化，强度得到均匀增长，减少或防止混凝土的收缩开裂，确保喷射混凝土的质量。
〔9〕严把材料的进货关，认真做好原材料的检验工作，杜绝不合格材料进入施工现场。
〔10〕施工中，现场施工员必须对每一道工序进行严格的过程监控，发现问题及时纠正，坚持做到上道工序质量不合格不转入下道工序施工。
〔11〕施工过程中，严格执行“三检〞制，确保一次验收合格率
100%。
8.2 、平安保障措施
〔1〕建立健全平安生产组织，强化平安检查机构，工程部设专职平安员，各施工
队设兼职平安员，坚持经常性的施工平安检查和监督指导。
〔2〕做好施工平安技术交底，狠抓事故苗头，把平安事故消灭在萌芽之中。
〔3〕加强平安教育，强化平安意识，对现场人员进行系统的平安知识教育，认真
学习平安有关法规、规定，对操作人员进行技术培训，持证上岗，提高平安生产
的自觉性。
〔4〕施工中应设立平安设施，施工人员佩戴平安帽，交叉作业时需采取必要隔离
措施。
〔5〕定期检查、保养施工设备，确保设备的工作状态处于正常状态；严禁司机酒
后驾车及疲劳作业；
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引水隧洞开挖支护施工方案
〔6〕定期检查工区内用电设备、用电线路，及时整改隐患缺陷；〔7〕洞室施工时，注意加强施工期临时平安监测，防止围岩变形；〔8〕现场施工道路应平整、保持通畅，危险地点按照规定挂牌提示。
〔9〕钻孔平台要牢固稳定，防止整体倾倒，经常检查连接部位，发现松动及时予以加固。
〔10〕在进行起始洞段开挖前，做好进洞前的处理，并应采取有效的控制爆破措施，防止爆破震动造成洞顶山坡和洞口岩石发生震裂、松动和塌方。进洞前做好洞脸支护和防护，建立可靠的通风和排水，加强对洞室内有毒、有害气体的监测，确保进洞施工平安。
〔11〕加强地质条件复杂洞段的围岩监测，发现异常及时处理；对不良地质带采取“短进尺，弱爆破，强支护〞的措施，防止发生塌方情况，确保施工平安。〔12〕严格火工材料管理，做好火工材料出入登记手续，爆破作业多余火工材料必须及时退库，不得留存在宿舍和工棚内。
〔13〕严格爆破作业平安规程，爆破作业人员持证上岗，按标准操作，设立警戒和警报，按规定时间爆破，避炮应选择在平安位置。爆破后及时去除浮石危岩，严防落石对人员、设备造成危害。
8.3 、环境及文明施工保障措施
〔1〕加强对职工的环保教育，提高员工的环保意识。
〔2〕加强对施工周围植被的保护，严禁超越征地范围毁坏森林植被和花草树木。
〔3〕加强对施工弃渣的利用和堆放的管理，施工弃渣运至指定弃渣场，严禁乱倒
乱卸。
〔4〕施工过程要做好施工区废〔污〕水的处理，严禁乱排乱放，污染环境。
〔5〕作业人员配备必要的防尘劳保用品，采取防尘措施，防止灰尘飞扬，施工道
路根据实际情况洒水，防止扬尘。
9、需协调解决相关问题及建议
（ 1〕关于回填灌浆和固结灌浆是否需要下发灌浆施工技术要求，或参照标准
执行。
（ 2〕请在图纸中增加铜止水片和 BWⅡ-微膨胀止水条的制作详图或下发相关施工技术要求。
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引水隧洞开挖支护施工方案
10、附图
（ 1〕引水洞施工平面布置图〔 GZ-MJ-RG-04-引水洞 -01 〕
（ 2〕引水隧洞平洞段典型钻爆设计图〔 GZ-MJ-RG-04-引水洞 -02 〕
（ 3〕引水隧洞上下弯段〔竖井〕典型钻爆设计图〔 GZ-MJ-RG-04-引水洞 -03 〕
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