水利水电施工中洞室开挖施工安全技术
浅谈水利工程平洞和竖斜井施工技术
浅谈水利工程平洞和竖斜井施工技术摘要：文章对水利工程中平洞、竖斜井的用途、施工技术等内容进行了一些探讨。
关键词：水利工程平洞竖井斜井施工技术随着水利水电事业的发展，地下洞室工程也在紧锣密鼓地建设中。
地下洞室按其体型和布置型式可分为平洞、竖井、斜井和大型洞室等类型[1]。
地下洞室相对于地面工程而言地质条件更加复杂莫测，施工环境、条件也更加苛刻，所以相关的施工技术、安全和质量都有一些特殊要求。
笔者对水利工程中平洞、竖斜井的施工技术进行一些探讨，希望和同仁们进行交流和切磋。
1平洞施工技术1.1概述平洞是指坡度小于10%的隧洞。
平洞按断面积（）大小分为小断面（）、中断面（）、大断面（）和特大断面（）几种类型。
平洞在水利工程中按用途一般分为主体洞、施工支洞和勘探洞三种；主体洞又分为：⑴过水洞，如导流洞、泄洪洞和尾水洞等；⑵不过水洞，如交通洞、通风洞、出线洞等。
平洞的施工包括开挖、出渣、支护、衬砌、灌浆等内容，同时还要配备通风、除尘、排水、供水、供风、供电和照明等设施。
平洞的开挖方式有两种：⑴钻爆法，先使用手风钻或钻孔台车等设备造孔，再预埋雷管进行分段爆破；⑵掘进法，采用掘进机开挖。
开挖的作业方式又分为[2]：⑴全断面开挖，即在隧洞整个设计面上一次开挖成型；⑵台阶开挖，是在设计断面上分层次开挖；⑶分部施工，根据围岩稳定情况采取分层分块开挖；⑷导洞开挖法，先挖通导洞，再将断面扩大至设计断面。
1.2钻爆法目前该法仍然是使用最广泛的开挖方法，尤其是中小断面隧洞的开挖。
钻爆开挖的优点是显而易见的，不需要掘进机这样昂贵的设备，同时开挖方式的选择又很灵活。
1.2.1方案选择开挖之前要进行勘察，了解开挖区域的水文地质情况，明确围岩的特征，以决定采取开挖和支护的方式。
围岩分Ⅰ～Ⅴ类，Ⅰ围岩不需要支护，Ⅱ类仅需局部支护，Ⅲ类和Ⅳ类都需要支护，Ⅴ类需要加强支护。
选择方案时还要考虑断面形状和洞室交叉地段的影响；交叉地段容易失稳，需要预先加固并加强监测。
《水工建筑物地下开挖工程施工规范》SL378-2007
中华人民共和国水利行业标准替代水工建筑物地下开挖工程施工规范发布实施中华人民共和国水利部发布中华人民共和国水利部关于批准发布水利行业标准的公告年第号中华人民共和国水利部批准等前言年水利部建设与管理司以建管综便字第号文下达了对修订后的标准定名为地下工程开施工期安质量检查与验收本标准修订后软岩洞并对测量做了较大调本标准对原标准条进行了修改增加条保留取消本标准共章条和本标准所替代标准的版本为本标准批准部门中华人民共和国水利部本标准主持机构水利部建设与管理司本标准解释单位水利部建设与管理司本标准主编单位中水东北勘测设计研究有限责任公司本标准参编单位新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局中水北方勘测设计研究有限责任公司辽宁省水利水电勘测设计研究院新疆水利水电勘测设计研究院发行单位中国水利水电出版社本标准主要起草人赵长海林淀翔齐志坚崔金铁周小兵章跃林刘永林赵永君杨明刚贺建国杜国文李文新王晓全陈永彰伍志刚任金明陈立秋李伯昌本标准审查会议技术负责人李其友本标准体例格式审查人陈登毅目次总则引用标准测量一般规定竖井与斜井开挖特大断面洞室开挖特殊部位开挖软岩洞段开挖不良地质条件洞段开挖施工支洞钻孔爆破设计钻孔爆破作业爆破试验与监测掘进机开挖一般规定掘进机选择掘进机开挖作业衬砌施工出渣与运输一般规定有轨出渣运输无轨出渣运输竖井出渣运输临时支护一般规定锚喷支护软岩洞段的临时支护不良地质条件洞段的临时支护施工期安全监测通风与防尘卫生标准通风防有害气体辅助工程供风供水与排水供电与照明其他辅助设施安全施工一般规定爆破开挖的安全规定出渣运输的安全规定支护施工的安全规定质量检查与验收资料岩土分级附录围岩工程地质分类附录有关控制测量误差计算的规定光面爆破与预裂爆破参数附录有关爆破监测方法的规定标准用词说明总则提高地下本标准适用于水利水电工程中置于地下的各种水工建筑地下开挖工程的开挖施工应遵守洞室形状当采用钻孔爆地下开挖工程施工前监理单位应向施工单位提供设计组织技术交底应由地质专业人员及时进行施工地质工作如实际地质情况与设计应施工单位应在合同规定的区域内制定环境保护和水土保持措施开展以指导以保证地下工程的地下开挖工程施工除应遵守本标准规定外尚应遵守引用标准本标准引用下列标准的相关条文作为本标准的相应内容地质地下开挖工程施工前建设单位或监理单位应向施工单位提供下列工程地质与水文地质资料浅埋与傍山出口边坡和高水头压力管道地段山体的稳定膨胀和规主应力方向及与地下洞室轴线的相互关系并评价施工方法对围岩稳定性根据岩性及其物理力学性质按附录确定岩石级别根据附录应做好下列施工地质工作地质编录和测绘工作及时分析监测资料进行围岩稳定施工单位应根据地质条件和设计要求制定开挖和支护方若围岩条件与原勘察结果有较必要时还应进施工单位应根据调整施工方案进行地质预报并根据必要时监理单位可组织相关单位对安出现异常地质变化时施工单位应做好记录施工地质人员应进行详尽的地质测绘与编测量其测量极限误差应符合下列规定贯通测量极限误差应满足表可取表中极限误差的一半并按表其极限贯通误差不大于应把竖井定向作为一个独立因素参与洞外和洞内测量误差在横向和竖向贯通面上的影响可按附录地下洞室开挖之前拟定平面和高程控制略图按表和表所规定的测用附录以洞外控制测量可按下列规定进行洞外平面控制网可布设成测洞外基本导线网的技术要求见附录表按照表洞外各等级测量应按的规定执边角网测量应按的规定二等水准测量应按四等水准测量应按表洞外控制网等级选择边长不大于经论证无法解决施工坐标系应符合下列要求隧洞中点或贯通面应位于高斯正形投影在每个洞口应埋设个平面控制点及平面控制点至少有一个与洞口通视良好定向边和洞口应尽量位于同一高程面宜选择洞口附近的控制点作为进洞的洞口控制点或进洞布设洞口控制并安置强制隧洞施工平面控制网坐标系统宜与规划设计阶段的坐标系统一致也可根据需要建立与规划设计阶段的坐标系统有换算施工高程系统应与规划设计阶段的高程系洞内控制测量可按下列规定执行洞内平面控制测量宜布设光电测距导线导线可分为基其技术要求见附录洞内基本导线网和水准网的等级可根据隧洞相向开挖长度按照表表洞内控制网等级选择钻孔爆破法开挖宜每隔左右设置一点掘进机开挖宜根据激光导向基本导线光电测距边长应进行对向观测乘洞内基本导线应进行两导线点的两组坐标值误差不应大于中误差的若只进行一组观可将两条导线连接成闭合导及时算并进行轴线偏洞轴线水平偏差限值应小于表洞内高程应以洞口基本水准点为起算点引测至洞内洞洞内水准测量应通过往返观测或通过并认真做好中线桩点高程的测量与洞底高程偏差极限值应小于表可使用钻机钻超前探孔或开挖导洞并通过这个探孔或导洞与两洞口的地面基本控制点经统一平差后进行以防点位变细部放样轮廓点相对于洞轴线的点位中误差开挖轮廓线不大于允许欠混凝土衬砌立模点不大于钻孔爆破法开挖施工测量应遵守下列规定直线段采用两吊线的间距不应小于延伸长度应小于开挖过程中宜在洞内安置激光准直对分层开挖的地下厂房等大断面洞室在腰线和中线应以贯通后经调整配赋的洞起拱线和边墙的设计位并计算工直线段断面间距为曲线段断面间距为对结构变断面测点相对于洞室轴线的测量限差为掘进机开挖施工测量应遵守下列规定首先将洞内基本导线或施工导线的坐标和高程引测至掘进机的激光导向系统以使用双护盾式掘进机施工时开挖与衬砌平行作业可断面测点相对于洞轴线的测量限差斜井开挖放样可用坡面经纬仪直接测定轴线和平行腰各点的垂直角计算式中斜井的设计垂直角激光投点仪或光学开挖轮廓放样点相对于竖井轴线的测量限差为混凝土衬砌轮廓放样点相对于竖井轴线的测量限差为应根据需要及时在两侧墙上埋设一定数量的铜质地下工程竣工时应提交下列测量资料洞轴线控制点与控制网联测的平差资料及进洞关系平纵横断面图和竣工开挖一般规定地下开挖工程开工前施工单位应编制地下开挖工程施监理单位发布开工令后方可地下开挖工程施工组织设计应包括下列内容地下洞室规模可根据地下洞室开挖尺寸和断面大小划分为特小断面面积小于或跨度小于小断面面积为或跨度为中断面面积为或跨度为大断面面积为或跨度为特大断面面积大于或跨度大于地下洞室按照倾角可划分为竖井等三种类型其划分原则为倾角小于倾角倾角大于支护方施工条件和施工技术水平等因其平洞不应大于竖井不应大于可由监理工程师组织相关地下洞室开挖过程中应根据需要适时采取有效的支护研究开挖缺氧地区及负温条件下的地下洞室开挖应慎重选择施应以机械施工为负温条件下地下洞室开挖宜采用预先贯通导洞法施工地以指导开挖施工和确定加洞口开挖地下开挖工程施工前应对地下洞室洞口岩体稳定性进地下洞室洞口削坡应自上而下分层进行严禁上下垂直应做好开挖及其影响范围内的危石清理和坡顶排应在洞脸上部加当洞口处进洞前应完成洞口排水系统方可地地质条件选择下列方法中断面以下规模洞室其围岩类别为开挖后除进行支每部分开挖后立即进行临时支护可视围岩与临时支护的稳大断面以上宜采用分并根据围岩情况和构造采取应按施工期防洪标准设置围堰或预留岩坎需要采用当进口开挖至接近建基应按的有关规定开挖及平洞开挖在当开挖洞径小于宜采用全断面开挖方法当开挖洞径在及以上时可采用台阶法当开挖断面为中断面以上时宜采用分在应按本标准第节和平洞开挖的循环进尺可根据围岩类别和施工机械等条件选用下列数值循环进尺宜为采用液压单臂或多臂钻造孔时循环进尺宜为循环进尺宜为循环进尺宜为竖井与斜井开挖倾角小于倾角为可采用自上而下全断面开挖或自下而上开倾角大于再自上而下扩挖竖井与斜井采用自上而下全断面开挖时应遵守下列规定并采取措施防止杂物坠对于露天竖井与斜井应设置不小于宽的井台边当竖井深度等于或大于应设置专门运送施深度小于的竖井和倾角大于应设置带防护栏的人行楼梯或涌水和淋水地段开挖一段支护或衬必要时应在采用预灌浆的方法对围岩进行加固后再当采用贯通导井后再自上而下进行扩大开挖时除应遵守本标准还应满足下列条件直径不小于应采取有效措施在斜井与平洞连接应将连接段加固后再在类围岩中开挖小断面竖井爬在钻孔精度能满足要求的情况下分在可采用先挖导井再自上而下扩大开挖的施工方法导井断面宜为导井开挖可选择下列方法施工普通法即自上而下开挖使用卷扬机提升出渣适用于深度小于的导井开挖亦可用于围岩稳定性即自下而上搭设排架或在洞壁上安装锚杆形适用于围岩稳定深度小于深孔爆破法分段爆破法适用于深度小于吊罐法适用于深度为其中心孔的偏斜率不应大于爬罐法适用于深度不小于反井钻机法深度小于倾角不小于特大断面洞室开挖对于开挖跨度大于开挖高度大于的特大断面施工单位应根据有关资料并制定切实可行的安全保其分层数施工机械性分层开挖高度可取最大不宜超过应适当减小分层开地下厂房宜采用自上而下逐层开挖的程序施工各层的开挖应遵守下列原则顶部宜采用先开挖导洞导洞的位置拱部应在按设计要求加固完成后各层开挖宜采用在可采用先拱后墙法施工采用先拱后墙法开挖时应拱脚下部的岩体开挖应符合下列条件拱脚下部开挖面至拱脚线最低点的距离不应小于顶拱混凝土衬砌强度不应低于设计强度的与特大断面洞室交叉的洞口宜在特大洞室开挖前完成应根据地质情况确定支宜采取间隔特殊部位开挖拱脚及属特殊部位的开挖开岩壁吊车梁开挖应严格控制开挖岩面的起伏差如开挖岩面的起伏差不符合设计要求以改善结合支护长但不应小于保护层厚度不宜小于岩壁吊车梁最低点距所在开挖层面的高度宜控制在在特殊部位开挖施工过程中应在有代表性的部位布置软岩洞段开挖在岩石饱和单轴抗压强度低于的软岩和岩石饱和单轴抗压强度低于其开挖方采用不扰动围岩或少扰动围岩的开挖在软岩洞段采用爆破方法开挖时应进行专门的爆破设尽可能的减少爆破对围岩的扰动人工修整轮廓面软岩洞段开挖进尺不宜超过极软岩洞段开挖进尺不宜超过软岩和极软岩洞段应采用分部开挖分部开挖面沿洞轴线的距离宜为支护应视围岩变形大小在设计开开挖前应进行超前支护在应布开挖循环应根据开挖与一次支护后围岩稳定情况确定永久衬砌不良地质条件洞段开挖地下水应制定专项保证安支护完成后方可进行下一循环或下分部方法可然稳定程度采取下列工程措施当隧洞穿过岩溶洞穴架桥等方式通过破碎充填物时洞身部位可按当洞穴中有地下水时洞穴之间地下必要时可采用应采用逐渐卸荷的方法施工其具体措施为设计洞室开挖形状采以改善洞室周边的应减缓应力释放量值避免应力突然经常喷雾洒水钢纤维喷射混凝土或树脂纤维地下水位及补给来源引等技术措施可采用在掌子面或涌水将水集中引排对围岩进行灌浆采用预灌浆阻水方案时应遵守下列规定预灌浆效果可用单位透水率或岩体声波波速和胶结的岩早衬砌爆破药量应通过其阻浆段长度应根据灌浆压施工单位应立即按施工预案采取加固抢险迅速制止塌方监理工程师应立即组织施处理塌落物未将洞室堵塞时当确认宜采用管棚或管棚加注浆等方应首先加固好地表塌方区域周围岩对塌落物应进行灌浆固有地下水活动的地段施工支洞施工道路布置及施工机械并应遵守下列规定支洞的间距宜小于高差宜小于可在洞口附近设置施工应利用永久隧洞作为施工支洞或从永久隧洞内分岔设置施工支洞各种管线布置及每左右宜布置一个错必须斜交时其交角不应小于支洞应以除应遵守本标准还应遵守下列规定斜井的倾角不宜大于下水平段长度不宜小于当布置在隧洞的一与隧洞的净距宜为斜井的一侧应设置宽度不小于以保证围岩可设置与主洞平行的施工支洞地质等条件限制无法采用其他施工支洞的长当隧洞穿过不良地质地段或因处理塌方需设置绕过该段与主洞平行的施工支洞可按下列原则布置与主洞的中心距不宜小于倍主洞直径支洞底应低于主洞底横通道间距应按施工需要一般情况下不宜小于钻孔爆破钻孔爆破设计必须遵守地下洞室设计轮廓线的开挖应采用光面爆破或预裂爆开挖施工前爆破参数可采用爆破器材性能及钻孔爆破设计应包括下列内容掏槽方式钻孔机具若采用中空直眼掏槽时应尽量加大空眼直径和深度及角度孔深应根据钻孔角度钻孔方向可按平装药量任一炮孔装药量所引起的爆破裂隙伸入到岩体的影响带不应超过周边孔爆破产生的影响特别是周边孔应选用低爆速炸药或采用起爆方式及顺序应使每段爆破独立作浅埋隧洞或附近有重并进行爆破震动应根据地质条件和实际爆破钻孔直径不宜大于深孔梯段爆钻孔直径不宜大于应按设计要求进行专项钻孔宜采用深孔台阶钻孔爆破其钻孔爆破设计应满足下列要求按围岩和建筑物的抗震要求其单孔药量不应超过允许值并采用爆破石渣的块径大小和爆堆钻孔爆破作业开挖循环进尺可按本标准钻孔质量应符合下列要求腰线及孔位轮廓线确周边孔沿轮廓线调整的范围和掏槽孔的孔位偏差不宜大钻孔过程中应经常进行检应由取得爆破员引爆方法可按下列情况确定在杂散电非电毫可按下列标准检验炮孔痕迹保存率完整岩石等于或大于较完整和完整性差的岩石不小于较破碎和破碎岩石不小于相邻两茬炮之间的台阶或预裂爆破的最大外斜值应小于爆破试验与监测地选择下列项目和内容对于小型工程爆破试验所使用的仪器特大断面洞室和地下洞室群在施工过程中应开展爆破爆破监测可采用宏观调查与仪器监测相结合的方法其主要内容为爆破监测方法应按附录的规定监测结果应作为工程竣工验掘进机开挖一般规定宜采用全断面岩石掘进机开挖开挖直径为掘进长度不小于岩石单轴饱和抗压强度小于采购掘进机时应向掘进机制造厂商提供详细的地质资开始掘进之前施工单位应根据建设单位提供的地质资料和设计文件编制施工组织计划并应根据可能遇到的不良地质参与掘进机操作和相应管理的人员其专业组成应配套掘进机选择宜采用开敞式掘进机开挖中等坚硬或软弱的岩体中宜采用双护盾式掘进机开挖在砂层或饱和土层中全断面岩石掘进机的性能应满足下列要求并能及时纠应具有数据采集系统记录掘进机工作应具有超前钻探功能超前钻探深度宜不小于以保证掘进机能应具有调节开挖直径的功能隧洞开挖洞径仍能控制在设计允许误差掘进速度等便于运输和并应配备清除洞壁钢拱架应配备便于管同时还应配备充填衬砌和回掘进机使用的刀具及易损件应有充足的储掘保养等掘进机开挖作业运转正常后每天开始掘进每周还应对主要拆卸洞室或超过一定长度并应满采用掘进机开挖洞轴线的水平允许偏差为隧洞开挖轮廓线的允许施工单位应对开挖后的实际断面尺寸进行跟踪测量对施工单位每天应填写反映掘进机工作情况的日报表日高程和洞轴线偏差的检查开挖洞段的地质条件所遇到的特殊地质问题并出具应通过与掘进机配套的出渣系统送出渣设备的输送能力应满足掘进机最大生产能力的要工作面附近的风速应不低于其他要求应符合本标准衬砌施工应根据围岩地质条件通过技喷射混凝土也可采用预制钢筋混凝土采用现浇混凝土衬砌的隧洞衬砌应在隧洞贯通后或掘的规定执衬砌施工应按钢筋网喷射混凝土衬砌时衬衬砌设计与施工应按和管片结构应进行专门设计验收合格后可按下列要求控制管片周边的内侧应敷设膨胀性或复合性橡胶止水条必管片接缝应用不低于管片强度等级的聚回填灌浆应在预制混凝土管片与围岩的缝隙中充填符合粒径为灌浆材料宜选用强度级别不低于硫酸根离子超标的地下水地段应选用抗硫酸盐水泥或采取其他回填灌浆天结石强度等级应大于渗透系数应小于灌浆工作实施之前应进行现场灌浆试验根据试验结果灌浆应采用钻孔注浆的方式对灌浆效果进行每每组不宜少于其中检查方法为向钻孔内注入水灰比为在规定压力下初始内注入量不超过出渣与运输一般规定有轨出渣运输和无轨装渣有轨运输等几种应按照已确定的施工方法和施工技术措施选石渣的堆放应遵循下列原则场地容量应满足石渣堆放需要弃渣场地的选择与弃渣的堆放应遵循下列原则有条抬高河水位和恶化水流条件若利用溪沟弃渣弃渣场应保持自身稳定并应做好排水必要时应分层明显的安全标志有轨出渣运输小断面洞室出渣当使用机车牵引时采用装岩机装渣时调车设施亦连其洞外应根机车在洞内行驶的时速不宜大于调车或在人员时速应小于道岔或视线不时速不应大于列车间距不应小于并须减速慢列车倒退行驶时应鸣号鸣号间隔时间不应大于无轨出渣运输可采用装载道路最大纵坡应根据运输车辆性能和出渣设备工作条件一般情况下不宜大于最大纵坡限长为会车视距不宜小于局部最大纵坡不宜大于路面应保持平整且有良好的排水设施运输量大的隧供照明线路应布设整齐利用永久性建筑物的混凝土衬砌面作为运输通道时应时速不宜大于竖井出渣运输提升设备的钢丝绳安全系数应符合下列规定吊篮绳其安全系数不应低于其安全系数应为其安全系数不应低于应符合下列条件铺设大于在竖曲线与平直并在适当位置设置能够控制溜车的挡车一般情况下不宜大于斜坡段应设置人行道与安全扶手人行道边缘与车辆外缘的距离不应小于斜井中每间隔斜井若采用泄槽溜渣时并应符合下列规定井深大于井深小于不应超过井深为沿导向设备升降时不应超过井深大于不应超过应有可靠的通信和信号联系信号应过电流和失电压等保险装置及可靠的制动系统深度大于的竖井载人吊罐每应有防止导井堵塞和各项提升设施应经安全部门鉴定并签发合格证后方可临时支护一般规定洞室断面型断面尺寸及开挖方法按施工顺序及支支护类型等因素确稳定性差的围必要时还应采用超前支护现场安全对大断面洞室和特殊部位宜进行长期监施工期的安全监测应按本标准第并尽可能使临时锚喷支护支护参数可按照根据开挖后的围岩稳定状况对变形超限的部位应加强支护其支护型式与参数应根据变形大锚杆的锚固强度及围岩与喷层之间的黏结强度应符合设其整体性应各种支护措施的施工应遵守自钻式锚杆和树脂锚杆时施工队伍水平和经验制并根据的规定制定质量拱架支撑与锚喷联合支护拱开挖方式和围岩稳定条件等因素进拱架支撑间距应根据开挖后围岩条件与开挖循环进尺拱架支撑应沿实际开挖轮廓线紧贴开挖面安装与围岩空隙较大部位应以拱架支撑的安装应符合下列规定每榀拱架支撑拼装后应具有整体性在斜井中安装拱架支撑时应开挖出柱脚平台。
地下开挖工程施工规范5099
要求的横向
导线测量精度
平均边长
贯通中误差 测边中误差
测角中误差
导线全长
注 本表按支导线端点误差计算 相向开挖长度大于 时 基本导线的技术要求应作专门设计
洞内基本导线应加投影改正 并独立进行两组观测 导 线点两组坐标值较差 不得超过中误差的 倍 合格后取两组的平 均值为最后成果
对于曲线隧洞或通过竖井 斜井贯通时 其导线精度应 提高一级或作专门设计
革新 不断提高施工技术水平
施工单位应按照
系列标准建立 质
量保证体系 并通过认证 对施工全过程的各个环节实施有效控
制 不断提高企业管理水平 确保工程质量
施工单位应遵守国家有关环境保护法令 施工期间 在合
同规定的施工区域内 制定专项环保措施 并认真贯彻执行
本规范未做规定者 可参照国家和其它行业的现行有关规
定执行
地质
地下水工建筑物开工前 监理单位应向施工单位提供工程 地质与水文地质资料 主要内容包括
地下建筑物区的地层岩性 特别是松散 软弱 崩解 膨胀 和易溶岩层的分布
地质构造条件 特别是断层 节理裂隙密集带 破碎带等 的位置 产状和规模等
水文地质条件 含水层的分布 水位 水温 水质 涌水量 特别是涌水量丰富的含水层 强透水带的位置和补给水源
备案号
中华人民共和国电力行业标准
水工建筑物地下开挖工程施工 技术规范
发布
实施
中华人民共和国国家经济贸易委员会 发布
中华人民共和国电力行业标准
水工建筑物地下开挖工程施工 技术规范
主编单位 中国水利水电第十四工程局
批准部门 中华人民共和国国家经济贸易委员会
批准文号 国经贸电力
号
前言
水工建筑物地下开挖工程施工技术规范 的修订工作由原电
最新大坝土石方开挖施工方案
水利枢纽工程大坝基础施工过程中，经常受围堰渗水、基坑范围内的降雨和地下水的影响。
为了给施工创造一个良好的条件，基坑排水成为水利工程施工中的重要环节，无论何种地基，都必须妥善解决基坑内的排水问题。
良好的施工排水，将有利于提高土基的承载能力，提高岩基和建筑物基础的结合强度1.大坝基础开挖中排水施工概述水利枢纽工程大坝土石方开挖遵循分区、分块、分层的原则进行开挖施工，在确保工程施工快速、安全、高效、保质量的前提下，利用新技术、新工艺进行土石方开挖。
其中，排水施工是大坝基础开挖施工的重要组成部分，基坑开挖施工中，应及时排出工作场地的积水;基坑中来水量很大时，应采取有效办法减小来水量。
基坑开挖完毕后应分别在坝基上下游面设置集水坑集中排出基坑内积水以方便下一步砼浇筑，集水坑位置视岸坡来水情况确定。
只有严格进行施工技术管理和控制，才可以从整体上保障工程土石方开挖效果良好，确保工程整体施工质量。
2.大坝基础开挖施工排水技术措施对于大坝工程而言，基坑排水工作做好能够使基坑挖掘工作的顺利开展得到保障，在一定程度上有效改善基坑排水挖掘和施工质量。
在挖掘基坑之前，最为必要的工作则是排水，先全部排出基坑内存在的水分，促使基坑后续开挖工作的顺利开展得到保障，提升施工进度，增加基坑施工的整体效益。
因此，基坑排水施工的必要性在水利水电施工中有效展现。
2.1明沟排水技术基坑所需排出的水分主要包括：地面渗水、围堰积聚的余水、地下泉水以及雨水等，应结合基坑所在地形、土质、工期、基坑大小、基坑开挖深度以及基坑进水情况相结合，确定基坑排水技术。
当基坑开挖施工且围堰完成之后，必须及时排出基坑内积水。
在采用明沟排水需要做好全面的施工准备，施工条件达到要求时，应及时开始操作，要保障基坑的干燥性，这样便于勘察基坑周围的各项情况，包括地质环境、水文条件等，该类资料也是后期排水准备的参考资料。
若有地形条件存在时，应尽可能对地形自流排水方法进行运用，若没有条件则应运用开挖排水沟人为引导排水的方法。
水利水电工程施工规范
SL 中华人民共和国水利行业标准SL303- 2004替代SJ 338—89水利水电工程施工组织设计规范Specificati ons for Con structi onPla nningof Water Resources and HydropowerEngin eeri ng2004 08 23 发布2004 12 01 实施中华人民共和国水利部发布根据水利部水利水电规划设计管理局（水总局科[2 001] 1号）文件和《水利技术标准编写规定》（SL 1—2002）的要求，对1990 年1 月1 日发布的行标《水利水电工程施工组织设计规范（试行）》（SDJ 338 —1989 ）进行修订。
和SDJ338- 89 相比，本标准基本上保持了原标准的总体框架和主要内容，作了局部调整。
全标准分为8 章38 节284 条和8 个附录，主要技术内容有：——明确了水利水电工程施工组织设计的作用，规定了标准的适用范围；――规定了施工组织设计的编制原则、工作依据、所需资料和引用标准；——对施工组织设计主要工作（施工导流、主体工程施工、施工交通运输、施工工厂设施、施工总布置和施工总进度）的一般要求、采用标准、设计原则和有关技术问题作了具体规定。
本次修订的主要内容有：――适用范围增加了“ 小型水利水电工程” 施工组织设计可参考使用本标准；――标准中尽力反映了“ 市场经济” 对施工组织设计的要求；――标准中体现了“ 环境保护” 和“ 水土保持” 对施工组织设计的要求；――增加了施工组织设计的“ 引用标准” ；――施工导流中列入了“ 风险度分析法” ；――修订了“ 坝体施工期临时度汛洪水标准” ；――取消了“ 过木设施” 的内容；--- 增加了部分成熟的新技术、新工艺和新方法；――强调了“ 料场规划” 的作用；――增加了大体积混凝土温度控制的有关施工要求；――增加了“ 金属结构及机电安装工程” 施工方法的有关要求；――增加了“ 施工总布置堆场及仓库面积估算” 的有关要求；――施工总进度中补充了“ 工程准备期” 和“ 地面厂房” 的施工进度。
主变洞1层中导洞开挖施工技术措施
主变洞1层中导洞开挖施工技术措施1 工程概述1.1工程特性主变洞与主厂房平行布置，位于主厂房下游侧，两洞室相距38.25m。
根据《深圳抽水蓄能电站水道及厂房系统土建工程2标高压电缆洞、主变洞专题讨论会议纪要》（华监-主-会（专）[2013]035号）确定先进行主变洞中导洞开挖。
由技术工程联系单：水工字（2013）第2号确定的中导洞开挖尺寸为9m×7m（宽×高），中导洞的轴线方向为N40°E，沿通风支洞轴线向前延伸。
1.2地质情况主变洞地表地形起伏不大，山坡坡度20°～30°，山体雄厚、稳定。
洞室群位于燕山三期（γ52(3)）花岗岩体内，埋深310m～330m，上覆全、强风化岩一般3m～13m 厚，风化浅。
主变洞都深置于微风化岩体中，微风化岩石坚硬、较完整。
影响主变洞围岩稳定的工程地质条件主要是断层裂隙发育状况。
主变洞遇到断层共有12条：NW向断层有3条，编号为f374、f362、f365，其中f362断层虽然规模较大，但向下延伸规模减小，性质变好，其走向与主变洞轴线夹角大，在主变洞中部跨过，对主变洞围岩稳定影响不大；f374、f365在主变洞中通过，断层规模不大，与轴向接近正交，对主变洞围岩稳定影响较小。
NW向断层有6条，编号为f371、f369、f368、f359、f358、f357，其中断层f359规模较大，断层带宽0.4m~0.8m，胶结良好，断裂带有地下水滴渗，水量不大，两侧羽裂隙及平行节理发育，与主变洞轴向的夹角约为60º，对主变洞围岩稳定有一定的影响，但影响不大；其余断层规模较小，与主变洞轴向夹角约60º，对主变洞围岩稳定影响较小。
EW向断层有3条，编号为f366、f361（F305）、f411，断层规模均不大，其中断层f366切割主变洞的西端墙，与西端墙的夹角约为40º，对西端墙拱角围岩稳定有一定的影响。
西龙池电站通风兼安全洞土质洞室段开挖与支护施工
通 风 兼 安 全 洞 土 质 洞 室 段 位 于 进 口桩 号 ０ —
１ 西龙池抽水蓄能 电站 ． １
西 龙池 抽 水 蓄 能 电 站工 程 位 于 山西 省 忻 州 地 区五 台县 境 内滹 沱 河 与 清水 河 交 汇 处 上 游 约 ３ ｍ ｋ 处 。距 忻 州 市 和 太 原 市 公 路 里 程 分 别 为 ７ ｋ ４ ｍ，
进行开 挖施 工 ， 同时选 择 系统锚杆 支护 和土
铆钉 的施 工 工艺 。
２２２ 明拱 钢棚 制安 ．． 洞脸 边坡 支 护后 ． 行 洞 Ｖ前 ４ 进 Ｉ ｍ段 城
水 轮发 电机组 ， 总装机 容量 为 １０ Ｍ 。 定水 头为 ２０ Ｗ 额 ６０ ４ｍ。工程枢纽由上水库 、 输水 系统 、 地下 厂房 系
１ 地质情况 ． ４
１４１ 地形 地貌 ．．
统、 下水库、 地面开关站及副厂房 、 补水建筑物等建 筑物组成 。 工程等级为 Ｉ 电站距山西省负荷中心 等。 较近 ， 电站建 成后 并 入 山西 电网 ， 负系 统调 峰 、 担 填 谷、 调频及事故备用 等任务 。 对改善山西电网电源 结构 、提 高 供 电质 量 和 保 证 电 网 安全 经 济 稳 定 运 行。 都具有重要作用 。
收 稿 日期 ： ０ ６ ｌ ＿ ０ ２ ０ 一 １ ２
作者简介： 徐爱民 男 （９４ ） 工程师 中国水电四局第二施工 １７一
局西龙池项 目部技术质量办 周瑞红
部 ４ ３
１ 通风兼安全洞 的土质洞室段 ． ３
女 （９４ ） 工程师 １７一
中国水 电四局工程开发
维普资讯
１ 通风兼安全洞 ． ２
通 风 兼 安全 洞 是 地 下 厂 房 系 统 的 主 要 组 成 部 分。 为地 下 厂房施 工前 期 的 出渣 、 风排 烟 、 料设 通 材
51水利水电工程爆破施工技术规范共127页文档
前言本标准的编制是根据原电力工业部综科教［2019］28号文关于下达2019年制定、修订电力行业标准化计划项目的通知确定的，由中国水利水电总公司承担，并委托葛洲坝集团公司组织编写。
本标准在编制过程中，编写组进行了广泛地调查研究、收集资料，认真总结我国水电水利工程钻孔爆破的实践经验，尤其是近20年来大中型工程的施工经验，并征求了国内有关单位和专家的意见，同时还借鉴了国外的一些先进经验，经数次易稿编写而成。
2000年11月10～12日电力行业水电施工标准化技术委员会在长江三峡水利枢纽工程施工工地主持召开本标准送审稿的审查会。
经审查本标准主要技术内容包括适用范围、引用标准、名词术语、总则、人工材料、明挖钻孔爆破、地下洞室钻孔爆破。
水下钻孔爆破、拆除工程钻孔爆破、爆破试验与观测、质量与安全共11章以及两个附录。
本标准的附录A、附录B都是标准的附录。
本标准的主编单位：葛洲坝集团公司三峡工程施工指挥部。
本标准的参编单位：广西航务工程局，葛洲坝集团公司第一工程公司。
本标准的起草人：任尚卿、陈飞、张锦亮、刘临雄、文德钧、刘金焕、陈继尧、马德斯、周公觉、沈锡荣、刘焕祯。
本标准由电力行业水电施工标准化技术委员会归口并负责解释。
1 适用范围1．0．1 本标准适用于大中型水电水利工程地面、地下、水下岩石开挖以及拆除工程的钻孔爆破，不涉及集中药包爆破施工。
1．0．2 小型水电水利工程可参照执行。
1．0．3 其他工程岩石开挖钻孔爆破可供参考。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 6722—1986 爆破安全规程GA 53—1993 爆破作业人员安全技术考核标准DL/T 5123—2000 水电站基本建设验收规程SD 267—1988 水利水电建筑安装安全技术工作规程SDJ 249—1988 水利水电基本建设工程单元工程质量等级评定标准23 名词术语3．0．1 高边坡high slope凡闸坝、厂房、溢洪道开挖边坡高度在50m以上者称为高边坡。
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水利水电施工中洞室开挖施工安全技术随着社会经济的快速发展，水利水电工程得到了越来越多人们的关注，在水利水电工程施工中，洞挖施工难度大，存在很多安全隐患和不确定因素，一直以来困扰施工单位，本文就水利水电工程洞挖施工安全技术进行分析与研究。
标签：水利水电;洞挖施工;安全技术水利水电工程洞挖施工具有施工条件差、施工作业面狭窄、风险性高等诸多不利因素，水利水电工程项目部以技术为保障，从水利水电工程管理层到作业层，层层把关，通过对水利水电工程洞挖施工工艺的控制，降低了水利水电工程成本，加快了水利水电工程施工进度，取得了良好的经济效益，受到业主、监理、设计的一致好评。
一、施工前准备阶段1.参加施工的各级人员应熟知和遵守本岗位（工种）的各项安全技术操作规程，并应定期进行安全技术考核，合格者方可上岗，对于从事特种作业的人员，应按规定进行专门的安全作业培训，取得资格证书后，持证上岗。
2.作业人员上岗前，应按规定穿戴防护用品。
施工负责人和安全检查员应随时检查劳动防护用品的穿戴情况，不按规定穿戴防护用品的人员不得上岗。
3.在施工前做好安全技术措施的交底工作。
4.组织员工开展安全教育和技术培训，提高员工的安全素质和自我保护能力;班组长应进行轮训;离岗时间较长的员工，应重新培训合格后方可进行地下工程施工;新进场员工必须经过培训合格后方可上岗。
5.项目应设专门的安全监督管理部门，配备符合条件的专职安全员。
6.项目部应加强施工分包队伍和民工安全管理，应对民工进行统一用工、统一培训、统一劳保、统一食宿。
7.加强施工機械设备安全管理，特别是大中型专用机械设备的管理，做到统一停放、统一维修、统一使用，强制保养。
8.施工中应遵循各项安全技术规程和标准，按施工方案组织施工，在施工过程中加强对人、机、料、法、环等因素的安全控制，保证作业人员、设备的安全。
二、洞挖施工阶段1.施工特性1.1施工空间狭窄、坡度陡，使风、水、电的供应及通信具有很大的难度。
1.2由于工作区域地质较差，有断层，厚度约15m，宽度目前不清，给洞挖施工带来一定困难。
1.3由于反井钻机导洞开挖施工过程中发生故障，给下斜井段压力管道今后的安装及砼回填预留时间不多，工期较紧。
2.施工水、电的布置2.1施工供水及排放。
由水利水电工程系统水池用引水管将压力水引入作业面。
水利水电工程施工用水及山体渗水利用反井钻机已施工完毕的导孔排至下平洞，再经厂区集水井排出。
2.2施工供电。
在水利水电工程施工中引原施工供电线路到工作面，水利水电工程洞内施工用电主要为用电设备用电和沿程的交通照明用电。
洞内用电设备主要有通风系统和排水系统设备，用电均由水利水电工程施工供电系统统一布设，沿洞壁架设在右侧，设备就近接用。
沿程洞内单独架设照明线网，洞内采用低压照明，水利水电工程安全电压后引入洞内，在水利水电工程洞内每20m设一照明点。
2.3水利水电工程洞挖作业面处爆破后采用花管喷水除去爆破烟尘，配合主排风系统尽快净化作业面处的空气，爆破后必须认真处理浮石和井壁;采取有效措施，防止石渣砸坏井底棚架;扒渣人员应系好安全带，自井壁边缘石渣顶部逐步下降扒渣。
导井被堵塞时，严禁到导井口位置或井内进行处理，以防止石渣坠落砸伤，为后序的水利水电工程施工尽早实施提供条件。
3.土方暗挖3.1土方暗挖作业3.1.1按施工组织设计和安全技术措施规定的开挖顺序进行施工。
3.1.2作业人员到达工作地点时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护。
3.1.3工具应安装牢固。
3.2土方暗挖的洞口施工3.2.1有良好的排水措施。
3.2.2应及时清理洞脸，及时锁口。
在洞脸边坡外侧应设置挡渣墙或积石槽，或在洞口设置钢或木结构防护棚，其顺洞轴方向伸出洞口外长度不得小于5m。
3.2.3洞口以上边坡和两侧应采用锚喷支护或混凝土永久支护措施。
3.3土方暗挖应遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、快封闭、勤量测、速反馈”的施工原则。
3.4开挖过程中，如出现整体裂缝、滑动和其他不安全迹象时，应立即停止施工，并迅速撤离人员，采取不同的应急措施。
3.5土方暗挖的循环宜控制在0.5m～0.75m范围内，开挖后及时喷素混凝土加以封闭，尽快形成拱圈，在安全受控的情况下，方可进行下一循环的施工。
3.6站在土堆上作业时，应注意土堆的稳定，防止滑塌伤人。
3.7土方暗挖作业面应保持地面平整、无积水、洞壁两侧下边缘应设排水沟。
3.8洞内不得使用汽油发动机施工设备。
进洞深度大于洞径5倍时，应采取机械通风措施，送风能力应满足施工人员正常呼吸需要（3m3/人·分）。
4.石方暗挖4.1洞口及交叉部位开挖4.1.1洞口削坡开挖应自上而下进行，严禁上下交叉作业。
开挖完成后边坡上不应存在浮石、危石及倒悬石。
4.2洞室开挖4.2.1钻孔前应将作业面清出实底，必须采用湿式钻孔法钻孔，其水压不小于0.3MPa，风压不得小于0.5MPa。
4.2.1严禁沿残留炮孔进行钻进。
4.2.2地下洞室开挖过程中，应根据水利水电工程围岩的具体情况适时采取恰当的支护措施，保证水利水电工程施工安全。
4.2.3地下工程开挖过程中，如在施工中遇到不良地质构造或易发生塌方地段、有害气体逸出及地下涌水等突发事件，应立即停止施工，并将水利水电工程中的施工人员撤至安全地点。
4.2.4地下工程开挖作业设置的风、水、电等管线路应符合相关安全规定。
4.2.5每次放炮后，应进行全方位的安全检查，并清除危石、浮石，若发现非撬挖所能排除的险情时，应果断地采取其他措施进行处理。
洞内进行安全处理时，应有专人监护，随时观察险石动态。
5.斜、竖井开挖5.1斜、竖井的井口附近，应在施工前作好修整，并在周围修好排水沟、截水沟，防止地表水流入井中。
竖井井口平台应比地面高出0.5m。
在井口边应设置不低于1.4m高的防护栏，挡脚板高应不小于35cm。
5.2在井口及井底部位应设置醒目的安全标志。
5.3当工作面附近或井筒未衬砌部分发现有落石、支撑发生异常声音或大量涌水等其他失稳异常表象时，施工人员应立即迅速撤回地面，并报告处理。
6.斜、竖井采用自上而下全断面开挖方法时，应遵守下列规定：6.1井深超过15m时，上下人员宜采用提升设备。
6.2提升设施应有专门设计方案，并确保安全。
6.3应锁好井口，确保井口稳定。
应设置防护设施，防止井台上有物坠入井内。
6.4漏水和淋水地段，应有防水、排水措施。
7.竖井采用自上而下先打导洞再进行扩挖时，应遵守下列规定：7.1井口周边至导井口应有适当坡度，便于扒渣。
7.2爆破后必须认真处理浮石和井壁。
7.3采取有效措施，防止石渣砸壞井底棚架。
7.4扒渣人员应系好安全带，自井壁边缘石渣顶部逐步下降扒渣。
7.5导井被堵塞时，严禁到导井口位置或井内进行处理，以防止石渣坠落砸伤。
8.竖井提升8.1竖井井口应设置防雨设施，接罐地点应设置牢固的活动栅门，由专人掌管启闭。
接罐人员均应佩带安全带，上下井的人员应服从接罐人员的指挥，通向井口的轨道应设阻车装置。
三、水利工程洞室开挖过程中存在的危险因素及解决措施1.落石飞石伤人情况1.1原因1.1.1地质缺陷处支护、衬砌不及时，导致洞内塌方或松动石块坠落造成人员受伤。
1.1.2钻孔过程中松动石块坠落伤人。
1.1.3安全撬挖过程中施工方法不当或安全意识薄弱致使落石伤人。
1.2防范和掌控方法1.2.1强化安全意识很多危险是可以提前发现和预防的。
这需要各管理人员和施工人员要强化自身的安全意识，发现和分辨各种危险源，及时对危险源进行上报和处理，将危险源可能产生的危害降至最低和完全消除。
施工作业人员要对可能会发生危险的隐患及时上报。
如施工掌子面支护变形、围岩裂缝、有小石块掉落、电线绝缘层损坏等。
当作业人员将隐患上报后，隐患没有及时处理，作业人员有权拒绝施工作业要求。
1.2.2洞内作业安全管理在洞内作业，尤其是地质不良地段，要时刻注意围岩变化，提供警惕性。
施工人员作业前，应认真检查施工区的围岩稳定情况，需要时应进行安全处理。
作业人员应根据施工作业指导书的要求，及时进行支护。
开挖期间和每茬炮后，都应对支护设施进行检查维护。
对不良地质地段的临时支护，应结合永久支护进行，即在不拆除或部分拆除临时支护的条件下，进行永久性支护。
另外设立专职安全巡查员，主要职责是：禁止作业期间内闲杂人员或机械和车辆进入施工现场，观察判断事故发生的可能性，正确而安全有效地指导生产。
2.处理冒顶或边墙滑脱等现象时，应遵守下列规定：2.1查清原因，制定具体施工方案及安全防范措施，迅速处理。
2.2地下水活跃的地段，应先治水后治坍塌。
2.3准备好畅通的撤离通道，备足施工器材。
2.4处理工作开始前，应先加固好塌方段两端未被破坏的支护或岩体。
2.5处理坍塌，一般宜先处理两侧边墙，然后再逐步处理顶拱。
2.6施工人员应在可靠的掩体下进行工作;整个过程应有专人现场监护。
2.7随时观察险情变化，及时修改或补充原订措施计划。
2.8开挖与衬砌平行作业时的距离，应按设计要求控制，但一般不宜小于30m。
四、结束语施工过程中应根据设计提供的地质资料和开挖揭示出的岩类性质，在试验的基础上，进行孔位布置、周密设计和合理的钻爆参数控制，尽量使围岩破坏程度最小，确保洞挖质量。
根据工程地质、施工场地具体情况，洞挖施工应总体规划、合理布局、多点施工，加快进度，缩短工期，尽量化解地下施工存在的各种矛盾，保证工程的施工质量及安全，促进其快速的发展。
参考文献：[1]董成波，杜保库，吴勇.高寒地区特小断面隧洞洞挖施工技术[J].水电站设计，2013，01：44-46.[2]薛文海.浅谈石方洞挖爆破试验方案[J].山西科技，2013，05：60-62.[3]陈刚，吴立，左清军.闸门室洞挖爆破施工技术[J].爆破，2011，01：45-48+52.[4]付金波.浅谈石方洞挖、简单支护技术[J].科技风，2010，24：138-139.。