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水电站隧洞斜井工程施工方案

一、工程概况

1.1工程简介

xx水电站xx隧洞为跨越紫马沟，在1#支洞下游与2#支洞上游之间设一处斜井，里程桩号为（隧）2+098.712～（隧）2+236.237，斜井长度为137.525m，斜井倾斜角度为50°,斜井上口高程为1978.523m，斜井下口高程为1887.741m。斜井设计断面采用圆形断面开挖，B1、B2型圆形衬砌断面，衬砌采用C20砼，衬砌净空断面直径为450㎝，Ⅲ、Ⅳ围岩及Ⅴ类围岩衬砌厚度分别为40㎝和60㎝。斜井布置见图1。

(隧)2+118279(隧)2+115896(隧)2+098712(隧)2+235445T=10.451mS=19.567m50°1887.741晋宁期闪长岩

(隧)2+118279

(隧)2+115896

(隧)2+098712

(隧)2+235445

T=10.451m

S=19.567m

50°1887.741

晋宁期闪长岩

上平段上弯段

上平段

1978.523

α=49

α=49°49′41.21″

斜井长136.733mB2型衬砌断面(Ⅴ围岩

斜井长136.733m

R=22.50m

α=49°46′54.13″T=10.44m

S=19.549m

下平段

下弯段B1型衬砌断面(Ⅲ、Ⅳ围岩)

下弯段

晋宁期闪长岩

图1斜井段纵剖面及断面图

1.2工程地质

xx隧洞斜井段围岩由晋宁期石英闪长岩组成，岩石弱～微风化状态，岩性致密坚硬，地表测绘尚未发现较大规模的断层破碎带分布，但次级小断层及裂隙较发育，主要发育的构造裂隙有4组：①N15°~35°W/SW或NE∠55°~75°;②SN/W∠65°~70°;③N60°~80°E/SE或NW∠65°~80°;④N60°E/SE∠20°~30°(随机分布)。裂隙间距

30～60cm，延伸较长，裂面多粗糙闭合。

斜井洞段总体上地下水活动较弱，以滴状渗水为主，但沿次级小断层、局部裂隙密集带地下水活动较强。岩体呈次块状～镶嵌碎裂状结构，以Ⅲ类围岩为主，成洞基本可行，围岩稳定主要受断层和上述①、②组陡倾角裂隙互相切割或与随机分布的第④组缓倾角裂隙相互切割形成的不利组合块体控制，有发生局部围岩失稳的可能。

1.3主要工程量（预估）

根据地质资料分析，同时结合施工开挖情况，初步估计斜井所处地段各类围岩长度，Ⅲ类围岩为100m，Ⅳ类围岩为25m,Ⅴ类围岩为12.5m，据此估算斜井主要工程量（见下表）

主要工程量表表1

序号

工程项目

单位

数量

备注

1

石方井挖

m3

3403

2

砼衬砌

m3

890

C20

3

钢筋网

kg

24422

临时支护

4

超前锚杆

根

425

临时支护

5

系统锚杆

根

1213

临时支护

6

喷砼

m3

283

C20

7

回填灌浆

m

747

8

固结灌浆

m2

1100

9

扩挖

m3

150

10

回填砼

m3

150

C15

二、施工方案选择

由于斜井施工人工钻爆开挖安全问题十分突出，为保证斜井的施工安全，同时借鉴同类工程的施工经验，拟采用反井钻机导井法施工。先用LM－200型反井钻机施工导井，再用人工钻爆法二次扩挖达到设计的开挖轮廓。

钻凿Ф1.4m导井时，先钻Ф216mm的导孔，直至导孔钻透下水平巷道，将导孔钻头在此卸下，接上Ф1.2m的扩孔钻头，再由下向上扩孔，反拉形成Ф1.4m的导井。

导井贯通后，扩挖采用人工钻孔装药，电雷管起爆，爆碴由导井滑至斜井下端平洞

测量定位

测量定位

处，然后采用装载机装碴，自卸汽车运输至指定的弃碴场。

三、反井钻机导井施工方法

3.1施工工艺流程（斜井导井开挖反井钻机施工工艺流程见图2）。斜井反井钻机施工工艺流程图图2

钻机基础砼钻机安置

钻机基础砼

钻机安置

施工准备

施工准备

泥浆池

泥浆池

冷却水池

冷却水池

电

电源

水

水源

钻机试运转

钻机试运转

导孔钻进

更换钻头

扩

扩孔

↓

拆除钻机

拆除钻机

斜井扩挖

斜井扩挖

3.2导井施工准备

（1）钻机基础施工

①采用砼基础，混凝土标号不小于C25。②尺寸位置以钻孔中心（井心）定位。并保持钻机的地脚螺栓孔位置准确。③混凝土上平面要平，凸凹变化不能超过3cm。

（2）铺设轨道

混凝土基础养护结束后，铺设钻机轨道，以便钻机安装。轨距为600mm或900mm。

（3）供电

由于反井钻机要求供电负荷不能小于200kw，电