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引水隧洞施工方案

曹河水电站工程导流隧洞工程主要包括土石方明挖工程、隧洞爆破开挖、隧洞混凝土衬砌工程、进水口进水塔工程、出水口调压室工程。主要采用机械作业结合人工作业。

1、导流隧洞施工方法及程序

根据招标文件及图纸资料，本标段导流隧洞长1860m。岩体主要为上寒武统白云质灰岩、灰岩，鲕状白云质灰岩、灰岩，薄~中厚层状。

进水口和出水口段明挖采取爆破开挖，装载机配自卸汽车出渣；隧洞石方爆破开挖利用自制凿岩平台使用支腿式凿岩机钻孔，ZL30型装载机配5T自卸汽车出渣。隧洞开挖施工采取三班循环作业，由进水口和出水口两个工作面进行，装载机出渣时，将隧洞底部用小颗粒洞渣回填3.0m宽施工平台，待隧洞贯通以后再从隧洞中部向两侧洞口清除底部施工平台。

出水口工作面隧洞掘进进水口工作

出水口工作面隧洞掘进

进水口工作面隧洞掘进

出水口明挖；进洞锁口

口明挖锁口,面隧洞掘进

口明挖锁口

,面隧洞掘进

1.1导流洞开挖钻爆设计

1.1.1、进水口、出水口石方明挖

明挖采取“小台阶法”爆破开挖，沿设计边坡进行光面爆破以保证边坡稳定。石方明挖采用手风钻钻孔，孔深2.50～3.0m，孔距1.0~

1.2m，排距0.8～1.0m，单位装药量0.3～0.7kg/m3，单孔装药量1.2~1.6kg。光爆孔孔距0.5～0.6m，孔深2.5～3.0m，线装药密度110~170g/m。

明挖采用ZL30装载机装渣，5t自卸汽车运送到指定弃渣场堆放。

1.1.2、导流洞开挖

导流洞开挖采用一次性爆破成形，在圆形隧洞底部填筑成3.0m宽的施工平台，等隧洞贯穿后再反向清除施工平台。隧洞爆破采用梅花形掏槽开挖；导流洞开挖如图2-1所示。

Ⅰ口工作面掘进断面隧洞进水口、出水\渣料回填施工平台

Ⅰ

口工作面掘进断面

隧洞进水口、出水

图2-1导流洞开挖示意图

隧洞掘进采用梅花形掏槽，钻孔孔径Φ40～45mm，孔深为3.0m，掏槽孔孔距0.6m，排距0.7m，掏槽孔单孔装药量为2.0～2.5kg。扩挖

孔孔距0.7～1.0m，排距0.6～0.9m，单孔装药量1.5～2.0kg，周边采用光面爆破，光爆孔孔距0.5～0.6m，线装药密度为110～170g/m。

导流洞掘进、回填施工平台布孔及起爆顺序见图2-2。

光爆孔

333

3

3

33

3

3

3

223

2

2

3

2

233

2

3

23

2

3

掏槽区23

掏槽区

2

3

3

3

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3

2

3

2/d3

2

/

d3

3

3

2

233

2

3

2

2

42

4

4

4

4

444

注：图中黑体字1～4为进孔雷管段位。

图1-2导流洞开挖孔网布置图

1.1.3、起爆网络设计

石方明挖采用毫秒电雷管进孔，孔内微差起爆。

隧洞掘进中掏槽孔及崩落孔采用毫秒非电导爆管进孔，孔内微差起爆，电雷管集束引爆；周边光面爆破孔采用导爆索引爆。

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3

o3

111o1o1o1

1

1

1

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图2-3石方明挖爆破起爆网络图

1.2、爆破循环及设备配套计算

1）、作业循环计算

（1）循环进尺(按2.5m计算)

开挖孔深3.0m，每循环进尺L=3.0×0.85=2.5m

（2）作业循环时间

作业循环时间T=Td+Tm+Ts+Tdp+Tmp

Td——钻孔作业时间，Td=ΣLd/VdФdKdNdTm——出渣作业时间，Tm=60Vm/PmNmKm

导流洞出渣每个工作面采用一台ZL30装岩机装车，每台装岩机生产率为：

Pm=60qkekchkq/T=20.1m3/h

Tdp——与钻爆有关的辅助作业时间，取Tdp=120min

Tmp——出渣辅助作业时间，Tmp=75minTs——支护时间，Ts=30min

Td=36×2.5/（0.166×0.7×0.85×4）=228minTm=60×20.43×2.125/20.1×0.7×1=185min

T=Td+Tm+Ts+Tdp+Tmp=638min=10.63h，断面长1860m，按双面作业计算隧洞掘进需要214天。

2）、钻孔及开挖设备配套

钻孔采用5台YT-28支腿式凿岩机，导流洞进水口布置20m3电动空压机1台；出水口布置20m3电动空压机1台，并在每个洞口各配备3.0m3移动式空压机2