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摘 要:本文通过工程实例,分析了洞子工程的施工重点与难点,并据此提出了具体的施工技术措施,通过工程实践,认为合理的技术方案,既保证了各个施工过程的施工质量,又加快了施工进度,降低了施工成本,取得了良好的经济效益。
关键词:隧洞工程;钻爆法施工技术
1 工程概况
扎毛水库主要建筑物有大坝、导流放水洞、发电洞、溢洪洞、发电厂房等组成。建设的主要任务是以城乡供水和防洪为主,兼顾灌溉和发电。扎毛水库在隆务河流域综合规划中作为重要枢纽工程进行规划,具有龙头水库的调节作用,对径流、洪水进行调节,使下游同仁县城、隆务寺及河流沿线减少因洪水造成的损失,使下游的堤防洪水标准由10年一遇提高到50年一遇;解决现有9.869万人口,54.4万头(只)牲畜的供水问题,同时满足远期2030年的用水需求;改善3.0万亩,扩大1.08万亩耕地的灌溉,解决农民粮食自给问题;对下游梯级电站具有调节作用,提高梯级电站的保证出力,增加发电量。
导流放水洞为该工程之一。导流放水洞为“龙抬头”形式,进口位于大坝轴线上游110米处,设计过流能力211m3/s。导流洞由闸室段、渐变段、洞身段、封堵段、出口暗涵段和挑流鼻坎段组成。放水洞由塔式进水口、渐变段和洞身段组成。
导流洞进口位于大坝上游坝坡坡脚处,进口桩号0+000.0m,进口底板高程为2779.0m,出口桩号0+181.87,出口底板高程为2778.16m,洞径5.0×7.9m,洞内坡降为1/200,导流洞长176.97m。放水洞进口桩号0+16.14m,进口底板高程为2798.39m,在0+102.95m处与导流洞相接,放水洞洞身采用城门洞型,洞身尺寸4.0×4.0m(城门洞型无压洞)。进口设塔式进水口一座,内设弧形工作闸门一扇,工作闸门孔口尺寸3.0×3.0m(宽×高),最大水头35.4m,闸室启闭机平台高程2834.0m,进口启闭井采用C25钢筋砼现浇。
2 导流放水洞工程的施工难点
施工的工程量大、工期紧;洞子进出口处岩石风化严重,洞内岩体裂隙发育,围岩类型为Ⅲ、Ⅳ类,侧墙和顶部全线挂网喷护,部分部位采用钢拱架支护。施工难点在放水洞与导流洞的交汇处施工。
3 主要工程施工方法及技术措施
3.1 技术准备
1、为了顺利地组织施工,要会同工程建设单位、设计单位的人员,详细了解气象、地形和水文地质,了解本工程的施工技术资料,高程控制资料。
2、熟悉图纸内容,了解设计要求及施工应达到的技术标准,明确工艺流程。
3、根据工程情况、工程量、工期、技术复杂程度和其它因素等特点,编制切实可行的施工方案,以确保工程好、快、省、安全地完成。
3.2导流放水洞工程施工方案
3.2.1 导流洞洞口及洞脸处理
1、进洞前,应对洞口岩体稳定性进行分析,确定开挖方法、支护措施和洞口边坡加固方案。
2、进洞前,应做好开挖及其影响范围内的危石清理和坡顶排水,按设计要求进行边坡加固。
3、洞口开挖时对周围岩体应尽量减少扰动。当洞口处岩体软弱、破碎,成洞条件差时,应首先进行超前加固和支护,再进行洞口开挖。根据岩石实际情况,现采取以下措施。洞口用Ⅰ18钢拱架进行支护,每榀钢拱架间距为50~100cm,周边锚杆固定。由于洞脸凸凹不平,洞口侧面用浆砌石回填。为进洞安全,洞口应伸出洞脸1m左右。洞脸打锚杆挂网喷护,锚杆为Ф25钢筋,长度3m,间距为1.5m,钢筋网采用ф8钢筋,间距20cm,喷砼厚度10cm。洞口挂网喷护范围为洞口周边3m。
3.2.2 导流洞洞身段开挖施工
3.2.2.1、在洞口及洞脸处理完成,开始进洞。采用分台阶开挖方式,Ⅰ台阶选定高度为6m,Ⅱ台阶选定高度3.3m。
3.2.2.2、开挖循环进尺根据围岩类别选用下列数值:Ⅰ~Ⅲ类围岩,采用手风钻造孔时,循环进尺宜为2.0~4.0m;Ⅳ类围岩,循环进尺宜为1.0~2.0m;Ⅴ类围岩,循环进尺宜为0.5~1.0m。循环进尺应根据监测结果进行调整。
3.2.2.3、钻孔爆破:
(1)钻孔:采用手风钻钻孔,钻孔直径42mm。
(2)布孔:采用光面爆破技术,布孔时按掏槽孔、掏槽辅助孔、周边辅助孔、周边孔、底边孔。周边孔垂直打孔,其他孔均倾斜打孔,具体布置见下图。
(3)装药量:应根据围岩类别确定。周边孔采用间隔装药,周边孔31个,线装药密度按225~300g/m控制;周边辅助孔21个,线装药密度按525~600g/m控制;掏槽辅助孔12个,线装药密度按600g/m控制;底边孔7个,线装药密度按750g/m控制;掏槽孔15个,线装药密度按750g/m控制。根据围岩类别随时进行调整。Ⅰ台阶断面34.57m2,装药量43.275kg/m,单位耗药量1.25kg/m3。
(4)堵塞方式:炮孔采用粘土堵塞,粘土含水量适中。炮孔堵塞长度不小于50cm。
(5)起爆方式及顺序:采用塑料导爆管、非电毫秒雷管;顺序:掏槽孔→掏槽辅助孔→周边辅助孔→周边孔→底边孔。
(6)出渣:采用2台ZL50C装载机同时出渣,集中堆放在弃渣场。
(7)断面尺寸控制:采用钢拱架支护的断面,应按超挖6cm进行放线。
关键词:隧洞工程;钻爆法施工技术
1 工程概况
扎毛水库主要建筑物有大坝、导流放水洞、发电洞、溢洪洞、发电厂房等组成。建设的主要任务是以城乡供水和防洪为主,兼顾灌溉和发电。扎毛水库在隆务河流域综合规划中作为重要枢纽工程进行规划,具有龙头水库的调节作用,对径流、洪水进行调节,使下游同仁县城、隆务寺及河流沿线减少因洪水造成的损失,使下游的堤防洪水标准由10年一遇提高到50年一遇;解决现有9.869万人口,54.4万头(只)牲畜的供水问题,同时满足远期2030年的用水需求;改善3.0万亩,扩大1.08万亩耕地的灌溉,解决农民粮食自给问题;对下游梯级电站具有调节作用,提高梯级电站的保证出力,增加发电量。
导流放水洞为该工程之一。导流放水洞为“龙抬头”形式,进口位于大坝轴线上游110米处,设计过流能力211m3/s。导流洞由闸室段、渐变段、洞身段、封堵段、出口暗涵段和挑流鼻坎段组成。放水洞由塔式进水口、渐变段和洞身段组成。
导流洞进口位于大坝上游坝坡坡脚处,进口桩号0+000.0m,进口底板高程为2779.0m,出口桩号0+181.87,出口底板高程为2778.16m,洞径5.0×7.9m,洞内坡降为1/200,导流洞长176.97m。放水洞进口桩号0+16.14m,进口底板高程为2798.39m,在0+102.95m处与导流洞相接,放水洞洞身采用城门洞型,洞身尺寸4.0×4.0m(城门洞型无压洞)。进口设塔式进水口一座,内设弧形工作闸门一扇,工作闸门孔口尺寸3.0×3.0m(宽×高),最大水头35.4m,闸室启闭机平台高程2834.0m,进口启闭井采用C25钢筋砼现浇。
2 导流放水洞工程的施工难点
施工的工程量大、工期紧;洞子进出口处岩石风化严重,洞内岩体裂隙发育,围岩类型为Ⅲ、Ⅳ类,侧墙和顶部全线挂网喷护,部分部位采用钢拱架支护。施工难点在放水洞与导流洞的交汇处施工。
3 主要工程施工方法及技术措施
3.1 技术准备
1、为了顺利地组织施工,要会同工程建设单位、设计单位的人员,详细了解气象、地形和水文地质,了解本工程的施工技术资料,高程控制资料。
2、熟悉图纸内容,了解设计要求及施工应达到的技术标准,明确工艺流程。
3、根据工程情况、工程量、工期、技术复杂程度和其它因素等特点,编制切实可行的施工方案,以确保工程好、快、省、安全地完成。
3.2导流放水洞工程施工方案
3.2.1 导流洞洞口及洞脸处理
1、进洞前,应对洞口岩体稳定性进行分析,确定开挖方法、支护措施和洞口边坡加固方案。
2、进洞前,应做好开挖及其影响范围内的危石清理和坡顶排水,按设计要求进行边坡加固。
3、洞口开挖时对周围岩体应尽量减少扰动。当洞口处岩体软弱、破碎,成洞条件差时,应首先进行超前加固和支护,再进行洞口开挖。根据岩石实际情况,现采取以下措施。洞口用Ⅰ18钢拱架进行支护,每榀钢拱架间距为50~100cm,周边锚杆固定。由于洞脸凸凹不平,洞口侧面用浆砌石回填。为进洞安全,洞口应伸出洞脸1m左右。洞脸打锚杆挂网喷护,锚杆为Ф25钢筋,长度3m,间距为1.5m,钢筋网采用ф8钢筋,间距20cm,喷砼厚度10cm。洞口挂网喷护范围为洞口周边3m。
3.2.2 导流洞洞身段开挖施工
3.2.2.1、在洞口及洞脸处理完成,开始进洞。采用分台阶开挖方式,Ⅰ台阶选定高度为6m,Ⅱ台阶选定高度3.3m。
3.2.2.2、开挖循环进尺根据围岩类别选用下列数值:Ⅰ~Ⅲ类围岩,采用手风钻造孔时,循环进尺宜为2.0~4.0m;Ⅳ类围岩,循环进尺宜为1.0~2.0m;Ⅴ类围岩,循环进尺宜为0.5~1.0m。循环进尺应根据监测结果进行调整。
3.2.2.3、钻孔爆破:
(1)钻孔:采用手风钻钻孔,钻孔直径42mm。
(2)布孔:采用光面爆破技术,布孔时按掏槽孔、掏槽辅助孔、周边辅助孔、周边孔、底边孔。周边孔垂直打孔,其他孔均倾斜打孔,具体布置见下图。
(3)装药量:应根据围岩类别确定。周边孔采用间隔装药,周边孔31个,线装药密度按225~300g/m控制;周边辅助孔21个,线装药密度按525~600g/m控制;掏槽辅助孔12个,线装药密度按600g/m控制;底边孔7个,线装药密度按750g/m控制;掏槽孔15个,线装药密度按750g/m控制。根据围岩类别随时进行调整。Ⅰ台阶断面34.57m2,装药量43.275kg/m,单位耗药量1.25kg/m3。
(4)堵塞方式:炮孔采用粘土堵塞,粘土含水量适中。炮孔堵塞长度不小于50cm。
(5)起爆方式及顺序:采用塑料导爆管、非电毫秒雷管;顺序:掏槽孔→掏槽辅助孔→周边辅助孔→周边孔→底边孔。
(6)出渣:采用2台ZL50C装载机同时出渣,集中堆放在弃渣场。
(7)断面尺寸控制:采用钢拱架支护的断面,应按超挖6cm进行放线。