编号：NN5－ZSSJ－004老挝南俄5水电站BOT项目引水系统、厂房和升压站的土建和相关金结/ 引水隧洞工程(NN5/CW3)4#支洞施工技术方案(REV.0)(合同编号： )中国水利水电第十五工程局有限公司老挝南俄5水电站项目经理部2009年2月3日目录1概况 (1)1.1工程概况 (1)1.2主要工程量 (1)1.3地质概况 (2)2施工布置 (2)2.1施工供风 (2)2.2施工通风 (2)2.3施工用水 (3)2.4施工用电 (3)2.5砂石料加工系统 (3)2.6混凝土拌合系统 (3)2.7生产生活房屋 (3)2.8施工道路 (4)3施工方案 (4)3.1土石方明挖 (4)3.2进洞方案 (4)3.3石方洞挖 (6)3.4支护 (8)3.5不良地质地段隧洞施工 (12)3.6混凝土施工 (12)4隧洞开挖与混凝土衬砌施工强度 (15)4.1隧洞开挖施工强度 (15)4.2隧洞混凝土衬砌施工强度 (17)5施工进度计划安排 (18)6施工人员及设备配置 (18)7施工质量控制措施 (21)7.1开挖质量控制措施 (21)7.2混凝土衬砌施工质量控制措施 (21)8施工安全控制措施 (22)9.施工建议 (23)1概况1.1工程概况Num Ngum5水电站引水隧洞全长8650.241m，开挖为马蹄形断面（底部为梯形、上部为圆形）洞径5.1～5.7m，锚喷、混凝土衬砌后洞径为4.2m～5m。

引水洞共布置了4条施工支洞，支洞开挖断面为城门洞型B ×H＝5×6m，混凝土衬砌厚度40cm。

引水洞原4#支洞设计长度为393.233m，主支洞交点处主洞桩号为7+614.631。

由于洞口覆盖层较厚，且为松散堆积体，2009年1月10日洞口明挖即将结束时，发生了大滑坡；如果对滑坡体进行治理，则要延误工期，加大工程成本，治理后能否保证安全渡过雨季，没有十分把握。

改线后4#支洞洞口底板开挖高程为927.000m（比溪沟高出2.5m）；主支洞交点处底板开挖高程为939.253m，主洞桩号为7+721.446；支洞长度为411.566m，坡比为i=2.977%。

详见引水洞4#支洞线路变更申请附图：新4#支洞平面示意图。

由于支洞口施工道路在溪沟边缘，并且与支洞轴线夹角较小，给施工车辆出入造成困难，因此须将溪沟向远离洞口方向改道。

1.2主要工程量引水隧洞4#支洞土石方明挖工程量正在进行内业计算，石方洞挖11484.3m3，Ⅳ～Ⅴ类围岩C20混凝土衬砌1430.3m3。

1.3地质概况按照南俄5水电站基本设计报告，4#支洞工程地质剖面推测，其地质情况如下：（1）0+000.000～0+018.366段，为极不稳定的Ⅴ类围岩。

围岩自稳时间很短，规模较大的各种变形和破坏都可能发生。

应及时超前支护，锚杆、挂网、喷混凝土、钢支护，进行混凝土衬砌。

（2）0+018.366～0+190.966段，为不稳定的Ⅵ类围岩。

围岩不能自稳，各种变形和破坏都可能发生，应进行锚杆、挂网、喷混凝土支护，进行混凝土衬砌。

（3）0+190.966～0+411.566段，为稳定的Ⅲ类围岩。

围岩整体稳定，不会产生塑性变形，局部可能产生掉块，应喷薄层混凝土，随机锚杆支护。

2施工布置2.1施工供风在4#支洞口布置21m3油动空压机1台，用D150钢管引至工作面30m 处，再用D50高压黑胶管引至工作面。

2.2施工通风在4#支洞口布置2×37KW轴流通风机1台，轴流通风机架设在距洞口10m处，用D800mm的软风管从隧洞顶部挂设至工作面30m处，并随开挖延伸。

在就近溪沟筑坝，架设80m/2吋潜水泵，用D50钢管将水抽至60m3高位水池，再用D50钢管将水引致工作面30m处，供水与供风管道布置于隧洞同侧，并随开挖延伸。

2.4施工用电在4#支洞口布置210 KW柴油发电机1台，在支洞侧墙2.5m高度，每隔15m设置一个横担，架设三相四线黑胶线引至工作面30m处。

每隔20m安装200W防水灯一盏。

2.5砂石料加工系统4#支洞由厂区砂石料加工场提供砂石料，在砂石料加工场还不具备生产条件时，临时布置小型砂石料加工系统一座或采购砂石料，用于拌和混凝土。

2.6混凝土拌合系统4#支洞由厂区混凝土拌合系统拌制混凝土，在各自洞口分别设置JZC350型混凝土拌合机1台，用于拌合喷射混凝土。

另外临时增加1台JZC500型混凝土拌合机，用于临时拌和浇筑混凝土。

2.7生产生活房屋根据实际地形情况，在4#支洞口附近布置临时生产、生活房屋，房屋采用木结构、石棉瓦、水泥砂浆地面，房屋建筑面积和特性见表1。

表1 临时房屋特性表根据实际地形情况，由厂坝公路向4#支洞洞口布设施工道路，路宽5m、坡比不大于10%，石渣路面，靠山坡一侧设排水沟。

土方采用CAT320反产开挖，石方采用钻爆法开挖，220HP推土机平整路基，用隧洞开挖石渣铺筑路面，推土机铺摊碾压。

3施工方案3.1土石方明挖3.1.1土方明挖洞口碎石土覆盖层厚度6～8m，初拟边坡比为1：0.75，开挖前先用人工清除地表植皮，再采用CA T320反铲挖装，5t自卸车运输。

3.1.2石方明挖初拟边坡比为1：0.25，采用YT28手风钻钻孔，自上而下梯段爆破，梯段高度2ｍ，孔距1.2ｍ，排距1ｍ，孔径40mm，单位耗药量0.6kg/ｍ3；边坡采用光面爆破，孔深2ｍ，孔距50cm，孔径40mm，线装药量150～200g/ｍ；毫秒导爆管雷管和导爆索爆破网路。

出渣与土方开挖方法相同。

3.2进洞方案3.2.1洞脸支护明挖结束后，洞脸进行锚喷支护。

系统锚杆：Φ20～25 L=3m，间排距1.5m×1.5m 入岩2.9m。

锁口锚杆：两排Φ25 L=3m，间排距30cm，入岩2.9m，用φ25钢筋将锁口锚杆连接电焊在一起，再用φ20钢筋与洞脸系统锚杆焊接牢固。

挂φ6.5钢筋网，网格20cm×20cm；喷C20混凝土10cm厚。

3.2.2 进洞方案（1）台阶法A．洞口段开挖洞口段为Ⅴ类围岩，采用台阶和预留保护层法开挖，支洞高6m，按3m高台阶分层开挖，上半洞掘进3m再进行下半洞开挖，每次掘进按1～1.5m控制；上、下半洞开挖时预留1m厚的保护层，中间部位先进行钻爆拉槽，再光面爆破，进行保护层开挖。

B．洞口段支护4#支洞洞口段支护类型，支护参数见：3.4支护章节，Ⅴ类围岩支护类型和支护参数，其拱架间距为50～100cm。

上半洞开挖后，先喷3～5cm混凝土封闭岩面，再进行钢拱架、系统锚杆支护；挂钢筋网，喷混凝土。

下半洞扩挖后，立即下接钢拱架立柱，打系统锚杆，挂钢筋网，喷混凝土。

C．混凝土锁口混凝土锁口施工方案见：3.6混凝土施工章节。

洞口混凝土衬砌宜伸出洞外2～3m左右。

（2）预留保护层法洞口开挖时预留1m厚的保护层，中间部位先进行钻爆拉槽，再光面爆破，进行保护层开挖。

每次钻爆深度按1.0～1.5m控制，保护层开挖后，先喷3～5cm混凝土封闭岩面，再进行钢拱架、系统锚杆支护；挂钢筋网，喷混凝土。

洞挖3m后浇筑混凝土锁口。

3.3石方洞挖采用移动平台车，YT28手风钻钻孔，全断面掘进，光面爆破，160挖掘装载机装渣，5t自卸车运渣。

3.3.1初拟爆破参数开挖循环进尺按1.5～2.0m控制，孔径40mm；光爆孔间距0.4～0.50m，线装药量150～300g/m；辅助孔间距0.7～0.8m，采用楔形掏槽，单位耗药量0.7～1.5kg/m3。

详见引水洞施工支洞施工技术方案附图：施工支洞开挖炮孔布置示意图。

光面爆破效果应达到以下要求：残留炮孔痕迹应在开挖轮廓面上均匀分布；炮孔痕迹保存率：完整岩石在80%以上，较完整和完整性差的岩石不少于50%，较破碎和破碎岩石不小于20%；相邻两孔间的岩面平整，孔壁不应有明显的爆震裂隙；相邻两茬炮之间的台阶或光爆孔的最大外斜值，不应大于10cm；周边孔应在断面轮廓上开孔，沿轮廓线的调整范围和掏槽孔的孔位偏差不应大于5cm，其它炮孔孔位的偏差不得大于10cm。

3.3.2测量放线施工测量采用全站仪进行。

测量作业由专业人员实施，每排炮后进行洞室中心线、设计线测放，根据爆破设计参数点布孔位。

定期进行洞轴线的全面检查、复测。

随洞室开挖、支护进度，每隔50m在洞壁一侧设一桩号标志。

洞内测量控制点埋设牢固隐蔽，作好保护，防止机械设备破坏。

3.3.3钻孔作业由钻工按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线进行钻孔作业。

各钻工分区、分部位定人定位施钻。

每排炮由值班技术人员按“平、直、齐”的要求进行检查；为了减少超挖，周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。

3.3.4装药、连线、起爆装药前用高压风冲扫炮孔，炮孔检查合格后，进行装药，由爆破员按爆破设计（爆破参数在实施过程中要不断调整优化）进行，装药严格遵守爆破安全操作规程。

光爆孔用小药卷间隔不耦合装药，掏槽孔、辅助孔装药要密实，堵塞良好，用毫秒微差起爆网络；装药结束后复核检查，确认无误，撤离人员和设备，爆破员负责引爆。

3.3.5通风散烟开挖施工过程中一直启动通风设备通风，利用已形成的通风系统进行排烟除尘，保证炮后在规定时间内将有害气体浓度降到允许范围内。

3.3.6安全处理爆破后，清除掌子面及边顶拱上残留的危石及碎块，保证进入人员及设备的安全，岩面破碎洞段在进行安全处理后，可先喷一层3～5cm厚混凝土，出渣后再次进行安全检查及处理。

在施工过程中，经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况，清撬可能塌落的松动岩块。

3.3.7出渣及清底采用160挖掘装载机装5t自卸车出渣，出渣完毕人工清出工作面积渣，为下一循环钻爆作业做好准备。

3.4支护3.4.1初拟支护类型及支护参数参考《水利水电工程施工手册》土石方工程第五章的地下工程的隧洞支护类型及支护参数，初步拟定施工支洞支护参数如下：（1）Ⅲ类围岩：布置Φ20～25 L=3m系统锚杆，锚杆间排距2m×2m；喷C20混凝土5cm厚。

（2）Ⅳ类围岩：布置Φ20～25 L=3m系统锚杆，锚杆间排距1.5m ×1.5m 入岩2.9m；挂φ6.5钢筋网，网格20cm×20cm；喷C20混凝土15cm 厚。

（3）Ⅴ类围岩：采用Φ25 L=4.5m超前锚杆，锚杆间距40cm；型钢支护，拱架间距0.8～1.2m；布置Φ20～25 L=3m系统锚杆，锚杆间排距1.5m×1.5m 入岩2.9m；挂φ6.5钢筋网，网格20cm×20cm；喷C20混凝土15cm厚。

4#支洞支护类型及支护参数，详见引水洞施工支洞施工技术方案附图：施工支洞支护示意图，支护类型与支护参数在实际施工过程中，根据地质情况应做进一步的调整。

3.4.2支护方案每排炮开挖结束后，对稳定性差的局部岩体及时进行锚喷支护，围岩好的地段锚杆、喷混凝土可滞后开挖进行。