引水隧洞洞内支护施工组织方案

1概述 (1)

1.1工程概况 (1)

1.2地质叙述 (1)

2总平面布置 (2)

2.2施工供排水 (2)

2.3施工用电 (2)

2.4施工供风 (2)

3洞挖支护施工方案 (2)

3.1钻孔 (4)

3.2锚杆 (4)

3.3钢筋网制安 (4)

3.4钢拱架支撑及安全支护 (4)

3.5喷混凝土施工 (4)

4资源配置 (6)

4.1人力资源 (6)

4.2机械配置 (6)

5质量控制 (7)

6安全管理及文明施工 (7)

6.1安全管理 (7)

6.2安全防范重点 (7)

6.3安全管理措施 (8)

引水隧洞施工支洞洞内支护施工方案

1概述

1.1工程概况

##隧洞工程全长7.9km,共设计有4个支洞；1#施工支洞与主洞相交于##, 2#施工支洞与主洞相交于丫##, 3#施工支洞与主洞相交于丫##1, 4#施工支洞与主洞相交于丫##;施工支洞的主要作用是作为引水隧洞主洞开挖运输弃渣的主要交通要道。

1.2地质叙述

1#及2#支洞围岩主要为T1j4灰质白云岩与泥质灰岩，围岩为T1j4灰质白云岩与泥质灰岩，T1j3灰色中厚层状灰岩夹灰质白云岩与紫红色泥质灰岩，T1j2灰色厚层状白云质

角砾岩与灰至深灰色薄至中厚层状灰质白云岩，大部分为微新岩石，岩层走向275°?295°,

倾向SV y倾角66°?75°。该段为中梁向斜核部，受挤压岩体完整性稍差，发育有溶洞，主要岩体类别为川类，开挖时应特别注意掉块，及时支护

3 #支洞围岩为大隆组(P3d)黑色炭质页岩夹深灰色薄层灰岩或灰岩，长兴组(P3c)灰色

厚层含燧石灰岩，吴家坪组(P3w)深灰至灰色中厚层、厚层燧石团块灰岩，底部王坡段为1m?3m的黑色炭质页岩及煤层，茅口组(P2m)灰色厚层状含燧石灰岩，栖霞组(P2q)灰黑色厚层沥青质含有燧石结核或硅质条带灰岩，并夹粉砂质炭质页岩，微新岩石。岩层走向285°,

倾向S0倾角68°。节理主要有走向330°?345°倾向NE倾角50°?70°走向60°?80°, 倾向N0倾角70°?80°; 330°?340°,倾NE倾角30°?40°; 350° 3?8，倾向/SW, 倾角75°?80。等组；主要岩体类别为川类，开挖时应特别注意掉块，及时支护该段溶洞发育。

4#施工支洞围岩为T1d1灰质页岩夹泥质灰岩，T1d2灰至深灰色薄层灰岩与泥质灰岩夹灰质页岩，T1d3灰色厚层角砾状灰岩薄层灰岩夹泥质条带灰岩与暗灰色迭层状泥质条带灰岩，微新岩石。岩层走向285°,倾向SW倾角68°。节理主要有走向330°?345°倾向NE 倾角50°?70°走向60°?80°倾向NW倾角70°?80° 330°?340°倾向NE倾角30°?40°; 350° 358,倾向/SW,倾角75°?80°等组。主要岩体类别为U类?川类，开挖时应注意层面与倾NE向节理组合形成的楔形体掉块，及时支护。特别是二叠系段地层段溶洞发育，地下水位变幅较大，可能会遇到溶洞而发生岩溶塌陷与突发性涌水，开挖时应采取相应措施。

2总平面布置

2.2施工供排水

(1)施工供水

水源为山沟里汇集的山泉水，通过40mm勺塑料胶管接至25朋高位水池，且高位水池至进洞口底部自然落差大于30m作为现场施工生产用水。主水管采用DN50m钢管引入，沿隧洞一侧洞壁布置，距离底板50cm随着洞挖的掘进向里延伸，且每间距15?20m设置支管，用①20mm勺软管延伸到各施工作业面供水。

(2)施工排水

洞内排水系统：沿洞室一侧设置排水沟，让洞内积水自流排出洞外。在洞挖施工过程中，对于洞壁出现渗水则采用堵、排相结合的方法，集中引排到排水沟；若开挖面出现大的涌水，及时上报处理方案。

2.3施工用电

喷浆机、现场施工照明、YT-28手风钻等支护机械设备及照明用电直接接各个施工支洞口附近配备的变压器，每个支洞口附近配备一台500KVA的变压器，同时各配备一台

120KVA勺柴油发电机作为备用。

2.4施工供风

施工供风采用20 nVmin电动空压机供风，前期施工支洞开挖配备的电动空压机，每个支洞口附近配备一台20 m3/min电动空压机。

3洞挖支护施工方案

通过对地质情况的分析，施工支洞开挖存在的围岩类型为U类、川类、W类、V类和局部破碎带；均以U类和川类围岩为主，有些部位局部有W类围岩，含少量的V类围岩和破碎带，对于不同的围岩类型采取不同的支护施工方法：

(1)当开挖遇到n类围岩时，采用直接喷射混凝土的支护方法；混凝土的喷射厚度为3cm厚。对于

局部存在的破碎带根据现场实际情况采用①25mm,L= 3m随机锚杆支护。锚杆类型为全长黏结性普通水泥

砂浆锚杆，材料为20MnSi螺纹钢。

(2)当开挖遇到川类围岩时，需采用锚喷支护的施工方法；混凝土的喷射厚度为10cm；系统锚杆采用①22的螺纹钢筋，间排距为2m,锚杆长度为4m＞锚杆类型为全长黏结性普通水泥砂浆锚杆，材料为20MnSi螺纹钢。

锚喷支护的工艺流程图：

(3)

当存在以W 类围岩为主时，采用喷锚加钢筋网支护。洞内采用①25mm 匕4.5m 间排距 为2m 梅花形布置系统锚杆加高强度镀锌铅筋网支护，喷混凝土厚度为 10 cm ；施工时首先 喷3cm 混凝土封闭岩面防止掉块，然后再进行其它相关工序。当存在的软弱、破碎围岩时， 采取间距为0.8m 型钢拱架加强支护；施工时首先在顶拱范围内采取① 25mmL4.5m 间距为 0.5m 超前锚杆支护,锚杆仰角为22°-25°,钢支撑顶拱与超前锚杆相连，两侧与系统锚杆 连接，纵向采用①25间距0.9m 连接筋。进洞时，在完成坡面支护和锁口锚杆后，进洞前先 安装一榀钢拱架，钢拱架紧贴岩面，用锚杆固定，在钢拱架拱部外缘制安超前锚杆，在钢 支撑和超前锚杆的支护下，实施进洞爆破开挖。锚杆类型为全长黏结性普通水泥砂浆锚杆， 材料为20MnSi 螺纹钢。

锚喷支护的工艺流程图：

(4)

当开挖遇到V 类围岩和破碎带

时，需采用超前支护，安装型钢拱架加强支护，挂 网喷混凝土，联合系统锚杆的支护方法；在顶拱范围内采用① 25mmL=4.5n 超前锚杆支护， 间距为0.5m ;单榀钢拱架宽度为16cm,间距为50cm,纵向采用①25间距0.9m 连接筋；挂 高强度镀锌铅丝网喷混凝土的厚度为 20cm ? 6mm 的铅丝网片；系统锚杆采用①22的螺纹 钢筋，间排距为

1.5m,锚杆长度为4.5m 。

锚喷支护的工艺流程图：

钻孔

图2 "类围岩支护工艺流程图

图3 V类围岩和破碎带支护工艺流程图

3.1钻孔

钻孔采用移动式排架（柴油车上排架）和YT-28气腿钻成孔。

3.2锚杆

采用砂浆锚杆或药卷锚杆。系统锚杆直径22mm锚杆长3叶5m超前锚杆长3.5m,直径22mm 螺纹钢制作。锚杆钻孔采用气腿式凿岩机，选派有经验、合格人员安装锚杆，并选派有丰富经验的技术人员现场指导和监督。锚杆安装完毕，强度达到100%后进行抗拔试验。

严格按照设计要求、施工规范组织施工，钻孔深度、锚杆长度必须满足设计要求，特别是在锚杆安装过程中，加强现场施工过程质量控制，质检人员随时检查锚杆的注浆饱满度，确保锚杆的安装质量。

（1）锚杆安装前，要严格检查钻孔深度、锚杆长度，并上报监理验孔，检查锚杆规格及长度。

（2）锚杆安装灌注砂浆达到龄期后，按每300根一组进行抽检（每组抽检三根）锚杆安装质量，同时邀请监理参加。

3.3钢筋网制安

钢筋质量符合规范要求，采用绑扎或焊接施工，钢筋网紧贴岩面并与锚杆连接牢固。川类围岩局部布设，w、V类围岩及破碎带拱部布设。

3.4钢拱架支撑及安全支护

V类围岩及破碎带临时支护采用钢拱架支撑、喷混凝土封闭处理。钢支撑的附件安置就位后，应与钢支撑焊牢，浇筑混凝土时可将钢支撑及其附件留在其中。钢支撑之间采用钢筋网制成挡网，防止岩石掉块，钢筋网采用焊接与钢支撑牢固连接。

3.5喷混凝土施工

3.5.1施工准备

喷混凝土采用干喷法施工工艺，利用5t自卸汽车运料，用干式混凝土喷射机自上而下分层喷射，人工喷水养护，喷射前应做好如下准备工作：

①拆除作业面障碍物，清除开挖面的浮石和墙脚的石渣、堆积物；

②用高压风水将受喷面清洗干净，对遇水易潮解、泥化的岩层，则应用高压风清扫岩面；若受喷面被污染，应按设计要求进行处理；

③埋设控制喷射混凝土厚度的标志；

④作业区应安设充足的照明设施，具有良好的通风条件。

3.5.2材料控制

（1）水泥：优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于P.O42.5。进场水泥有生产厂的质量说明书。

（2）骨料：细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数宜大于2.5，使用时，含水率宜控制在5%-7%粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不应大于15mm喷混凝土中不使用含有二氧化硅的骨料，喷混凝土的骨料级配，级配要满足表2-2的要求。

（3）外加剂：选用质量符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明的速凝剂，初凝时间不大于5min，终凝时间不应大于10min，选用的外加剂需经监理工程师批准

表2-2 喷混凝土用骨料级配表

（4）混凝土拌和用水：选用符合《混凝土拌和用水标准》JGJ63-89要求的天然水或经

过处理的生产循环水。

（5）配合比：通过室内试验和现场试验选定并符合施工图纸要求，在保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷混凝土的初凝和终凝时间，应能够满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，强度符合施工图纸要求，配合比试验成果报送监理工程师审批后使用。

3.5.3 施工工艺：

混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm,防止超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗受喷围岩面，而后开始喷射混凝土。

喷射时，送风之前先打开计量泵，以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45?0.7MPa之间，按混凝土回弹量小、表面湿润易粘着为度来掌握。喷射机司机与喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。