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水电站竖井开挖施工方案

xxxx水电站竖井开挖施工

一、概述

1、工程概述

xx水电站位于福建省xx县，属xx第二梯级电站，枢纽主要由坝高73.4m的碾压混凝土重力坝、长12.36km的引水隧洞以及高压竖井、压力管道、地下厂房洞室群和地面式升压开关站等主要建筑物组成。水库库容0.47亿m3，总装机容量2×12.5万kW。

电站引水高压竖井由上部调压井（EL634～EL560）和下部的竖井（EL180.75~EL560.00）组成，总高为453.25m。引水隧洞轴线高程为EL560.00，调压井设计开挖直径为8.9m；竖井设计开挖直径有5.7m和5.9m，竖井下部接高压管道下平段；

鉴于竖井开挖及后续项目施工安全的需要，将引水高压竖井井壁统一增加5cm厚C20素砼作为临时支护，相应开挖断面直径增大10cm；为保证工期及施工方便在竖井中部设一竖井施工支洞，分岔进入竖井。

2、工程地质情况

竖井的主要岩石为燕山晚期侵入的钾长（晶洞）花岗岩，饱和极限抗压强度弱风化岩石为80～140mpa、微风化～新鲜岩石为100～170mpa；地下水位高程为

EL523m，隧洞围岩相对不透水，岩体微风化～新鲜，岩体中高倾角65°~90°的裂隙发育，充填高岭土、铁锰质及硅质脉，宽0.5～1cm，多呈薄片状，岩体较完整.高程EL308m~EL305m有F60（NE60°NW∠80°)断层通过。断层及破碎带岩体为Ⅲ~Ⅳ类岩体。在EL488m、、EL425m、EL409m～EL405m等风化夹层，倾角55°~75°,宽1～3cm、岩体破碎，有夹层处围岩为Ⅳ类。EL382m处有一细粒花岗斑岩脉通过、倾角20°~40°,宽80cm，与围岩接触较好。EL223m处有一辉绿岩脉通过，倾角35°宽50cm，与围岩接触较好，除有夹层和断层破碎带通过的竖井段外，其它竖井段围岩中等～完整，属ⅠⅡ类围岩，属中等地应力地区。

二、施工重点、难点和安全因素分析

根据引水高压竖井结构特点、岩石及地质情况，结合本工程主体建筑物的布置与结构型式，类似工程的施工经验，目前竖井施工的施工机械，重点从以下几个方面与常用的施工方法进行比较，再确定总体施工方法。

1、深井通风与除尘问题

通风与除尘是排除炮烟粉尘及有害气体，改善施工环境，保障施工人员身体健康，缩短循环时间，加快施工速度的重要工序。目前，隧洞通风主要以机械通风为主。但对于高达453.25m深井的通风与除尘问题将面临着极大的困难。因此施工中选择一种尽量使用自然风与机械通风来进行通风与除尘以改善施工环境的施工方法是必不可少的考虑因素。

2、深井施工的安全问题

安全是每个职工的生命，因此每个工程队伍都必须将“施工安全”放在首要位置。但在目前的开挖施工中常用的机械设备是手风钻，工作人员必须进入工作面打眼放炮，受有害气体、塌方、落石、淋水的危害，安全很难保证，伤亡事故经常发生。尤其是对较深井更是难以保证施工的安全。因此，选择一种能保证施工安全的先进设备是很有必要的。

3、深井施工的交通和设备配置

xx水电站引水高压竖井在同一个投影面上，工作面狭窄，如何合理的设置施工通道和配置设备是加快施工进度，缩短建井周期，增强效益的关键。

4、进度分析

根据本工程的工期要求及施工特点，引水隧洞、高压竖井、高压管道下平段的施工工期为2001年12月15日开工至2004年8月1日支洞封堵结束，具备充水调试条件。总工期为（19个月零17天），高压竖井的开挖施工工期只能为8个月；后来业主要求将工期提前3个月，相应的竖井开挖工期缩短，因此，要满足进度要求，必须采取合理的施工方法。

5、技术经济效果

作为施工企业，经济效益是首先考虑的前题。较优的施工方案应当是辅助工程量小，设备简单、施工安全、施工速度快。在深井的反井施工中有普通法掘进反井法、吊罐反井法、爬罐法掘进反井法及反井钻井法；普通法掘井反井法虽然有辅助工程量小，与其它作业相互影响小，不需要大型提绞设备等的优点，但是工作人员爬梯子上下困难、劳动强度大、材料运输不方便、坑木消耗量大、通风条件差、工作面易聚有害气体、在地质和水文地质条件较差时影响作业的安全。尤其在较高竖井施工中更为困难；吊罐反井法与普通法比较有工效高、速度快、劳动强度较低、施工经济等优点，但它事先需要钻机打精度较高的绳眼，前期准备时间较长、通风

条件差、工作面易聚有害气体，影响作业和安全，随着掘井深度的延深，辅助时间加长，施工速度明显减慢。难以保证施工安全及进度；爬罐反井法与吊罐反井