鲁地拉水电站Y4隧洞施工组织设计

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1、1 基本资料1.1 工程概况鲁地拉水电站位于云南省大理州和丽江市的交界处，坝址右岸属大理州宾川县，坝址左岸属丽江市永胜县。坝址距昆明市公路里程515km，距大理市公路里程128km，距宾川县里程约90km，工程所在地交通较为便利。该工程是金沙江中游河段梯级开发的第七级，上接龙开口水电站，下接观音岩水电站。电站是以发电为主，兼有水土保持、库区航运、旅游等综合效益的水利水电枢纽工程。电站总装机容量2160MW，多年平均年发电量102.93亿kW.h，正常蓄水位1223.0m，总库容16.93亿m3。属大（）型一等工程，枢纽主要建筑物由碾压混凝土重力坝、右岸地下厂房、泄洪表孔等建筑物组成。永久性主要

2、建筑物为1级，次要建筑物为3级。场内交通主体上按左岸和右岸、上游和下游、跨江交通进行规划布置。左岸上游仅布置左岸低线道路，左岸下游从大坝基坑至坝顶以上缆机平台高度分别布置左岸低、中、高三条主干线道路。右岸施工道路按上下游分区布置，上游布置右案上游低线道路（Y1）、右岸进水口施工道路（Y2）、右岸进水口上部分边坡施工道路(Y3)、并利用对外交通的上坝支洞和现有的进场道路作为辅助施工道路，将右岸从上游到右岸坝顶、右岸缆机平台与右岸上游1号渣场连通。下游布置右岸下游低线道路（Y4）、右岸中线交通洞(Y6)、右岸1165平台混凝土拌和系统4#渣场道路(Y5) 、右岸砂石骨料开采道路(Y11)等。本工程

3、为右岸下游低线道路(Y4)，从对外交通唐古地隧道出口的1165平台开始，在尾水洞上部、导流洞出口段上部以隧道通过，经过下游土石围堰上部、到达导流洞2号施工支洞，截流后延伸至大坝基坑。根据金沙江鲁地拉水电着场内道路（右岸下游低线Y4）施工图设计图册，Y4公路参照矿山二级公路标准设计，其设计指标如下：（1）设计时速30km/h。（2）平面线一般最小半径R=60m,平面线极限最小半径30m。当平面线半径小于400m时，设置超高。（3）路面类型以水泥混凝土路面为主，局部路段采用碎石路面，路面宽度为9.0m。路基宽度为10m。曲线加宽采用标准中的第2类加宽值（隧道内不加宽）。（4）路面最大纵坡4.385

4、%，最大横向超高坡度6%。（5）竖曲线最小半径R=700m。在公路纵断面的设计中，主要控制点高程有以下拟建建筑物：尾水洞、导流洞、右岸下游护坡、导流洞2号施工支洞进口、下游围堰堰顶高程等。起点高程1165m,，2号施工支洞洞口终点高程1148m。交通洞断面形式为城门洞型断面 ，标准净断面尺寸10.0m8.25m（宽高，侧墙高度5m）。进口底板高程1165.0m，洞身长度596.7m，出口底板高程1159.0m，隧洞底坡K0+000K0+080，坡率为0。K0+080K0+505，坡率为-0.65%，K0+505K0+596.7，坡率为-4.38%。交通洞洞线整体呈“弓”形布置，由三个直线段和两

5、个曲线转弯段组成。桩号K0+000K0+060.28为洞起始直线段，直线长度60.28m。桩号K0+060.28K0+177.97为曲线转弯段（JD1），曲线长度117.688m，曲中桩号K0+119.12，转弯半径100m，转弯角度672548.5；桩号K0+177.97K0+461.13为中间直线段，直线长度288.16m；桩号K0+461.13K0+486.36为曲线转弯段（JD2），曲线长度25.23m，曲中桩号K0+473.75，转弯半径30m，转弯角度481029.8；桩号K0+486.36K0+596.7为洞出口直线段。直线段长度100.64m。本合同主要施工项目是Y4公路交通洞

6、，2007年10月1日开工，由我局和水电十四局分别于交通洞的出口与进口同时开挖掘进。2007年11月底按设计要求具备通车条件。1.2气象条件由于金沙江属干热性河谷，主要气象资料暂用宾川气象站资料，坝区属北亚热带边缘气候，有天然温室之称。主要特点是光照充足、热量丰富、干旱少雨、立体气候明显。根据宾川站资料，多年平均气温为18，极端最高气温为38.2，极端最低气温为-6.4。多年平均相对湿度63%；多年平均风速1.9m/s。 表1-3 宾川气象站气象要素统计表（19611990）项目单位1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年多年平均气温9.611.915.419.723.724.

7、223.722.721.718.814.110.118多年极端最高气温26.62831.734.937.638.237.534.534.632.429.426.438.2多年极端最低气温-4.4-3-1.60.68.111.314.611.89.84.7-0.9-6.4-6.4多年平均相对湿度%59545148486573787571666463多年最小相对湿度%25445924282214972多年平均降水量mm2.13.33.9729.498.9128.8136.487.450.315.65.1568.3最大一日降水量mm11.911.51119.945.955.291.970.267.6

8、47.635.133.791.9降水量0.1mm的日数日1.21.72.54.46.713.41718.313.79.43.71.693.7降水量10mm的日数日0000.10.93.34.64.42.91.80.50.118.6降水量25mm的日数日00000.111.11.40.60.20.20.14.6降水量50mm的日数日000000.10.10.10.10000.5多年平均日照时数小时269.2246.5265.3237.4248.6193.2175.8185185.3208.5234.5257.12706.3多年平均蒸发量mm158.5189.1257.7301.4357.4259

9、.7207.4173.3176.8172.8152.1138.42544.5多年平均地面温度13.116.220.625.330.229.729.228.226.82317.713.422.8多年平均风速m/s1.82.32.42.52.52.11.611.51.51.51.51.9最多风向S/CS/CSW/CSW/CS/CS/CS/CS/CS/CS/CS/CS/CS/C多年平均最大风速m/s10.3注：根据坝址区短期实测资料，实测最高气温为38.1，实测最低气温为6.3。1.3 工程地质、K0+000mK 0+080.00m段工程地质条件进口直线段及JD1曲线转弯段一部分（桩号导0+000m

10、导0+080.00m）岩性为燕山期肉红色灰白色正长岩，属IV类围岩，成洞条件相对较差。岩体中发育两组裂隙及一组断层。裂隙主要有：L1NW305325SW80及L2NW320NE4060两组，成组发育，充填岩屑、岩粉，未胶结，裂面平直较光滑。断层F76 NW340NE80发育，与洞线交接角度7085，断层及裂隙组合易形成不稳定块体，局部洞室顶拱及边墙稳定条件较差。、K 0+080.00mK 0+210.00m段工程地质条件JD1曲线转弯段（桩号K 0+060.28mK 0+179.97m）及中间直线段部分（桩号K 0+179.97mK 0+210.00m）岩性燕山期肉红色灰白色正长岩。围岩体呈微

11、风化。以1及2类围岩为主，成洞条件一般。发育两组裂隙，一组为LL2(PD22)NW290340NE2545，另一组为LL1(PD22)NW300SW7590。在K 0+210.00m附近出现一条断层F34 NE40SE80。、K 0+210.00mK 0+461.00m段工程地质条件中间直线段（桩号K 0+210.00mK 0+461.00m）以2类围岩为主。成洞条件相对较差。其中桩号K0+210.00mK0+350.00m岩性燕山期肉红色灰白色正长岩。K0+350.00mK0+461.00m岩性J-S2黑灰色变质粉砂岩夹J-S1青灰色变质砂岩。本段地下水活动轻微，以滴水为主。成洞条件相对较差

12、。岩体中裂隙和断层各发育两组。裂隙主要有：NW290340NE2545及NW300SW7590两组，成组发育，充填岩屑、岩粉，未胶结，裂面平直较光滑。断层发育F34NE40SE80（K0+210.00m附近，与洞线交角7585）、局部有顺层小断层发育，与洞线交接角度7085，断层及裂隙组合易形成不稳定块体，局部洞室顶拱及边墙稳定条件较差。、K 0+461.00mK 0+487.00m段工程地质条件JD2曲线转弯段（桩号K 0+461.00mK 0+487.00m）以1类围岩为主，成洞条件相对较好，岩性为J-S1青灰色变质砂岩。只存在两组裂隙NW290340NE2545及NW300SW7590。

13、、K 0+487.00mK 0+596.7.00m段工程地质条件洞出口直线段（桩号K 0+487.00mK 0+596.7.00m）以类围岩为主，成洞条件差，岩性为J-S1青灰色变质砂岩，该区段出现三组断层F26 NW332NE78、f1（PD12）NW313SW77、f3 （PD12）NW340NE70，裂隙发育一组NW300SW7590。断层及裂隙组合易形成不稳定块体，洞室顶拱及边墙稳定条件较差。1.4 主要项目及相关工程量主要施工项目是Y4公路交通隧洞工程，由于该项目由我局和水电十四局分别于交通洞的出口与进口同时开挖掘进。根据我部施工现场情况，拟完成Y4交通洞250m的施工任务和完成主体

14、工程所需的发包人未提供的全部临时工程和设施，其内容如下：（1）Y4公路交通隧洞出口工程的全部施工项目，其内容包括土石方明挖、边坡支护（喷混凝土、锚杆、挂网钢筋）、钢筋制安、混凝土浇筑等所有项目的施工；（2）Y4公路交通隧洞洞身工程250m的全部施工项目，其内容包括石方洞挖、支护、混凝土浇筑、排水、钢筋制安等所有项目的施工；（3）现场施工临时设施：为满足现场施工所需的临时供风、供水、供电、钢筋加工、模板加工、机械修配加工、汽车保养、仓库、办公及福利设施等所有临时设施均由承包人自行设计、施工、运行、维护和管理； （4）为完成本合同工程建设需要，承包人认为必要的附属设施和其他临时设施。根据现场实际情

15、况，我部计划完成Y4交通洞250m的施工任务，其主要工程量如下：表1-4 Y4交通隧洞工程量汇总表编号项目名称单位工程量备注1土方明挖(工程量估算)m350002石方明挖m31003石方洞挖m3227414二次开挖m31505锚杆（25,L=3.5m）根13646锚杆（25,L=4.5m）根50007超前锚杆（25,L=4.5m）根8748喷C25混凝土（厚15cm）m31273.69型钢钢架(Q235)t112.3310挂钢筋网 6.52020cmt23.2311边坡喷C25混凝土（厚10cm）m35712挂钢筋网 6.52020cmt7.8613出口锚杆（25,L=4.5m）根57014出

16、口锚杆（25,L=6m）根23215出口预应力锚杆（32,L=9m）根3016出口锚筋桩（325,L=9m）根5017洞身钢筋制安（HRB335）t249.8718C25(二)砼衬砌（厚45cm）m3300019路面砼C35（二）（厚25cm）m3562.520碎石垫层（厚5cm）m3112.521路面HRB335钢筋t23.43822排水沟预制C25砼m347523盖板钢筋HRB335t2.8524EVA防水板m2645025无纺布m2645026651型橡胶止水条m42027BW止水胶泥条m4202850软管盲沟m78929100软管盲沟m5003050PVC管m3631排水孔（100，P

17、VC管）m641.5工程重点与施工难点分析（1）鲁地拉水电站现有进场道路等级低，材料及施工设备的运输困难。（2）我局在承建该项目的同时，主要是在进行导流洞工程的施工，设备及人员的配置相对困难，在交通隧洞开工后会加大对人员及设备的投入。（3）110kV变电站在2007年10月底才具备供电条件，之前坝区的10kV供电线路分配给我部的容量有限，前期投入的发电设备较多。（4）交通洞成洞条件较差，以2和类围岩为主。断层及裂隙发育明显，局部有可能形成类围岩。且施工工期仅2个月，工期紧，施工强度要求高。1.6施工对策（1）充分利用我局现有的施工设备，在保证导流洞正常施工的前提下，以最快的时间抽调和投入设备及

18、人员进场施工，后续设备根据施工需要陆续进场。（2）工程开工后，我局从交通洞出口K0+596.70 进行洞口土石方的明挖，挂口进洞。施工将截断原有施工临时便道，为保证该施工便道继续通车，我局在洞开口右侧修建一引坡引向原有道路。（3）针对前期施工供电容量不够的问题，交通洞施工尽量采用油动设备，必要时采用柴油发电机供电（配备200kW发电机的1台）； （4）针对相邻标段的施工干扰，我单位坚持协调协商的原则，对施工中出现的各种问题和情况，与设计和监理共同协商解决，对施工时与其他承包商之间产生的干扰和矛盾，坚持从全局出发，服从发包人的统一协调指挥，以确保施工的顺利进行并为他人提供方便。（5）针对交通洞施

19、工条件差、工期紧，对洞身进出口、类围岩开挖以 “稳扎稳打、步步为营、稳中求快、保障安全”的原则施工，同时对类围岩求好求快，多完成工程量，以缓解工期压力。保证洞身能按期完工具备通车条件。2 施工总进度计划2.1 总进度编制原则2.1.1编制依据本施工总进度计划严格按以下件及规范要求进行编制：（1）现行有关施工规范、标准、定额；（2）现场考察情况；（3）本单位多年水电施工中成熟的施工技术及经验；（4）本单位可调动的设备、人员等资源；（5）目前国内先进的地下工程施工设备及工艺、技术等。2.1.2编制原则根据工程特点及合同控制进度要求，结合我局以往类似工程施工经验，确定本工程的施工进度编制原则如下：（

20、1）严格按照相关文件规定的控制进度和节点工期为依据，执行基本建设程序，遵照国家政策、法令和有关规程规范，采取积极有效的技术措施和科学合理地安排施工程序及进度，确保节点工期及合同总工期目标按期实现。对影响总工期的项目作重点研究，将各项目的施工程序合理衔接，寻求资源平衡，注重均衡生产和文明施工；同时，结合我局工程施工经验安排本项目施工进度，确保工程按时优质完成。（2）充分考虑洞内不良地质条件对工期的影响，对、类围岩开挖以 “稳扎稳打、步步为营、稳中求快、保障安全”的原则施工，类围岩求好求快，多完成工程量，以缓解工期压力。（3）充分考虑本工程施工交通条件的影响，对各临时道路的通行能力进行认真仔细的计

21、算，并认真组织各工作面的施工程序安排，在满足工期要求的前提下，尽量减少施工强度，以缓解施工交通的压力。（4）针对本标工程施工与其它标段施工相关联这一情况，坚持协调协商的原则，对施工中出现的各种问题和情况，与设计和监理共同协商解决，对施工时与其他承包商之间产生的干扰和矛盾，坚持从全局出发，服从发包人的统一协调指挥，以确保施工的顺利进行并为他人提供方便。2.2 施工总进度要求本标工程开工日期和完工日期如下：本工程2007年10月1日开工，2007年11月30日，Y4公路交通洞建成通车。考虑到Y4交通洞的重要性，混凝土工程拟在开挖贯通后视情况，在不影响正常通车的情况下再行安排施工。2.3 施工总进度

22、的主要特点及线路工期安排本工程计划于2007年10月1日正式开工， 2007年11月31日贯通通车。本工程工程量大，施工时间短，根据相关要求，施工按250m进行考虑，工程的关键线路如下：工程开工洞出口明挖及支护洞身0+596.700+346.70段开挖洞身底板砼0+596.700+346.70段浇筑洞身边顶拱砼0+596.700+346.70段浇筑竣工验收收尾工作及场地清理。主要开挖进度如下：序号施工部位开工时间完工时间工期工程量（m）备注1Y4交通洞挂口07.10.0107.10.0772K0+596.7K0+550.007.10.0807.10.312446.73K0+550.0K0+50

23、0.007.11.0107.11.077504K0+500.0K0+450.007.11.0707.11.148505K0+450.0K0+400.007.11.1507.11.228506K0+400.0K0+346.707.11.2307.11.30853.3503 施工总布置3.1 施工布置条件和原则根据我局多年隧洞工程施工的施工经验，结合本工程的规模特点、施工环境及施工条件，拟定本工程的施工总布置原则为：（1）施工场地等临时设施按发包人提供的各种条件在指定的范围内进行规划布置，所有施工布置不超越施工用地红线。（2）由于Y4交通洞施工场地布置在现导流洞施工场地内。Y4交通洞所有的生活、生

24、产临建设施、施工辅助企业等均在现有设施的基础上加以扩建。（3）在隧洞施工中，施工风、水、电供应、洞室通风、排水等临时工程及设施的布置是否合理对工程的施工安全、进度及工程投资影响较大，在布置上要综合考虑施工程序、施工交通、施工安全、开挖爆破影响、均衡施工强度等因素。（4）各施工场地及营地均按有关要求配置足够可靠的环保设施及消防设施，避免施工对公众利益的损害，并考虑为其它承包人提供方便。3.2 施工交通布置目前从皮厂通向坝址的临时进场公路已修建至坝址下游，与本工程施工有关的主要场内交通有右岸上游低线公路。由于交通洞洞线沿长，施工将截断原有施工临时便道，为保证该施工便道继续通车，我局在洞开口右侧修建

25、一引坡引向原有道路。本合同渣场为1#渣场和4#渣场，其中1#渣场位于大坝右岸上游约2.5km处的唐古地村下的河沟内，4#渣场位于大坝右岸下游约3.0km处的俐俪村河边。结合导流洞开挖弃渣规划，开挖渣料部分通过现有公路运至1#和4#渣场，部分渣料可运至2#施工支洞口用于Y1及Y4公路连接段的填筑，运距约0.3km。3.3 施工供风、供水系统布置3.3.1施工压风系统根据现场踏勘所了解的地形位置，并结合本工程施工作业面分布及施工强度特点，拟定在本标施工场地内共设置1个供风站，提供交通洞出口及交通洞洞身施工用风。根据以往工程经验，通过对各个工作面用风量的计算，确定各集中压风站的供风容量。各工作面用风

26、量见下表： 表3-1 Y4交通洞工程用风量表序号用风部位总需风量（m3/min）使用系数运行风（m3/min）备注1交通洞出口工作面400.832（2）施工供风系统布置本供风系统主要供手风钻钻孔、喷混凝土设备、部分轻型潜孔钻等用风，其它灌浆钻孔设备采取自带风机的供风方式。本供风系统总供风能力为40m3/min。由于业主2007年10月底以前提供给本工程的用电容量有限，因此本标的供风设备主要以柴油空压机为主。施工供风系统布置见特性表4-2，供风系统主要工程量见表4-3。表3-2 施工供风系统特性表 编号布置位置用风项目供风设备数量供风量（m3/min）供风管路压风站洞出口出口及洞身开挖支护用风空

27、压机20m3/min240D=100，L=100D=75，L=200D=50，L=100 表3-3供风系统主要工程量表序号名称规格单位数量备 注1钢管DN100m1002钢管DN75m2003钢管DN50m1004压风站m240管棚结构3.3.2施工通风系统根据我局多年的地下工程施工经验，通风散烟、除尘的效果不容忽视，它对工程进度、质量和施工人员的身体健康影响较大，必须认真对待。通风系统的布置原则如下：（1）通风设备全部选用低噪音轴流风机，通风管选用金属风管；（2）通风时间按30min计算，风管百米漏风率按2.0%计算；（3）每人每分钟供应新鲜风量不小于4m3；（4）0.15m/s洞内风速6m

28、/s；（5）按照通风需要和作业面规划，通风设备布置在交通洞出口。结合本工程特点及施工程序安排，在交通洞出口布置1台255kW轴流风机，向洞身工作面通风。表3-4 施工通风设备配置特性表布置位置型 号流量(m3/min)数量(台)风 管管径(mm)长度(m)交通洞出口PF-110SW55120011200（风筒）4003.3.3施工供水系统本标段施工生产用水从金沙江中抽取，经沉淀后用于生产。生活用水从金沙江中抽取，必须经过处理达到饮用标准后才能饮用。交通洞出口段施工供水，交通洞出口段施工供水从合适位置，用布置在自制浮排上的水泵从金沙江中抽取河水；在出口上方开挖区以外的地方（高程约1200m左右）

29、布置一容量为150m3的水池；从生产水池架设钢管至出口工作面。3.4 施工供电、通信布置3.4.1施工供电（1）主要用电项目及相应供电设备配置本工程施工中主要用电项目有Y4交通洞出口开挖、支护、砼施工、洞内通风、洞身开挖、支护、生活区用电等。表3-5 主要供电设备配置表序号布置位置用电项目设备功率（kW）同时利用系数需供电功率（kW）投入设备数量1生活区生活用电2000.8160柴油发电机KH200GF12交通洞出口交通洞开挖支护3000.8240变压器630KVA13.4.2通讯布置通过移动通讯网的覆盖，本工程施工现场范围内已实现移动通信联络。通讯主要靠移动电话配合对讲机进行。3.5生产辅助

30、设施布置施工生产辅助设施主要是钢筋加工厂、模板加工场、设备停放场、机械修配厂、配件仓库、材料库房、金属结构检修厂等。根据本工程现场条件和设计规划的施工场地，生产辅助设施布置采用分散设置的方式尽量缩短与各施工作业面的距离。生产辅助设施均在导流洞工程基础设施的基础上布置，在尽量不影响导流洞正常施工的前提下，保证交通洞各上产辅助设施的合理布置。主要生产辅助设施如下表所示： 3-6 生产辅助设施一览表序号项 目建筑面积（m2）占地面积（m2）备注1设备停放场50200露天式2机修厂100300砖 混3配件库房100250砖 混4材料库房200300砖 混5综合库房200300砖 混6综合加工厂2005

31、00砖混、石棉瓦、混凝土地坪7临时油库80200小 计93020504 交通洞开挖与支护工程4.1概述Y4交通隧洞进口底板高程1165.0m，洞身长度596.70m，出口底板高程EL1158.0m，隧洞K0+000K0+080段，坡率为0。K0+080K0+505段，坡率为-0.65%，K0+505K0+596.7段，坡率为-4.38%。交通洞洞线整体呈“弓”形布置，由三个直线段和两个曲线转弯段组成。桩号K0+000K0+060.28为洞起始直线段，直线长度60.28m。桩号K0+060.28K0+177.97为曲线转弯段（JD1），曲线长度117.688m，曲中桩号K0+119.12，转弯半

32、径100m，转弯角度672548.5；桩号K0+177.97K0+461.13为中间直线段，直线长度288.16m；桩号K0+461.13K0+486.36为曲线转弯段（JD2），曲线长度25.23m，曲中桩号K0+473.75，转弯半径30m，转弯角度481029.8；桩号K0+486.36K0+596.7为洞出口直线段，长度100.34m。4.2交通洞出口明挖及支护（1）土石方明挖土方开挖采用1m3反铲直接挖除装车，自卸车运输至指定渣场。为保证施工质量，将边坡超、欠挖控制在规定范围内。为了尽量减少土石方的明挖，提早挂口进洞，我局经与设计、监理及业主协商后，将洞出口挂口桩号由K0+572调整

33、至K0+596.7；出口底板高程由EL1159m调整至EL1158m。石方开挖采用自上而下分层开挖，由于交通洞出口石方开挖量不大，YQ-100B简易潜孔钻和YT-28手风钻钻孔，浅孔梯段爆破的方法施工。出渣主要采用23m3反铲装20t自卸汽车运输。（2）边坡支护交通洞出口边坡支护主要有锚杆、钢筋网和喷混凝土。锚杆有25 L=4.5m（系统锚杆）和25 L=6m（锁口锚杆）两种型号，锚杆采用先注浆后安装锚杆的施工方法，锚杆钻孔拟采手风钻或轻便潜孔钻进行造孔。注浆采用UH4.8型锚杆注浆机注浆。边坡喷混凝土采用TK961混凝土喷射机，人工手持喷头喷射作业。4.3 洞身的开挖与支护由于交通洞是由我局

34、和十四局分别由洞出口和进口两边对挖，由于条件有限，我局拟完成洞身开挖工程量的起止桩号为K0+346.7K0+596.7。洞身开挖支护主要工程量见表5-1。 表4-1 洞身开挖支护主要工程量表编号项目名称单位工程量备注1土方明挖(工程量估算)m350002石方明挖m31003石方洞挖m3227414二次开挖m31505锚杆（25,L=3.5m）根13646锚杆（25,L=4.5m）根50007超前锚杆（25,L=4.5m）根8748喷C25混凝土（厚15cm）m31273.69型钢钢架(Q235)t112.3310挂钢筋网 6.52020cmt23.2311边坡喷C25混凝土（厚10cm）m35

35、712挂钢筋网 6.52020cmt7.8613出口锚杆（25,L=4.5m）根57014出口锚杆（25,L=6m）根23215出口预应力锚杆（32,L=9m）根3016出口锚筋桩（325,L=9m）根504.3.1施工程序交通洞洞身开挖施工程序为全断面一次性爆破开挖，围岩较差时采用短台阶爆破开挖；局部出现类围岩的特殊地质情况时采用开挖先导洞再扩挖的施工方法。根据施工总进度安排，出口明挖全天作业，待开挖至交通洞挂口处进行洞口锁口后立即进行交通洞的洞室开挖工作，保证交通洞洞室开挖工作的进度要求。交通洞洞室开挖全天作业，保证每天两循环，平均循环进尺确保3m，开挖循环按钻孔爆破、出渣及支护顺序作业。

36、4.3.2主要施工工艺施工工艺流程框图如下：施工准备测量放样钻孔装药、联网爆破通风、排烟、洒水除尘安全处理出渣清理工作面下一循环喷锚支护图4-2 、类围岩施工工艺流程图4.3.2.1主要施工作业措施开挖准备：洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位。并提前进行爆破参数试验，以确定适宜的爆破参数，爆破参数在实际施工中，还要不断通过生产爆破的具体情况予以优化、调整，以达到良好爆破效果。测量放线：洞内导线控制网测量采用全站仪进行。施工测量采用全站仪、水准仪进行。测量作业由专业人员实施，每排炮后进行设计规格线测放，断面测量滞后开挖面1015m，按5m间距进行，每个月进行一次洞轴线及坡度的全面检查、复

37、测，确保测量控制工序质量。同时，随洞室开挖、支护进度，每隔20m在两侧洞壁及洞顶设一桩号标志。钻孔作业：由熟练的钻孔技工严格按照测量定出的中线、腰线、开挖轮廓线和钻爆设计参数进行钻孔作业。各钻手分区、分部位定人定位施钻，实行严格的钻手作业质量经济责任制。每排炮由值班技术员按“平、直、齐”的要求进行检查。周边孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm，其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。装药爆破：炮工在装药平台上按钻爆设计参数装药。崩落孔采用40mm药卷连续装药，周边孔采用32mm药卷间隔装药；孔口用砂袋或炮泥堵塞严实，装药完成后，由技术员和专业炮工分区分片检查，联结爆破网络，撤退工作面设备、材料至安全位置，

38、隧洞开挖采用非电毫秒雷管起爆、非电传爆网络，周边光面爆破。通风散烟及除尘：由风机通风，把爆破后产生的烟尘、废气排出洞外，并辅以喷水雾降尘等综合治理措施。安全处理：爆破后，用反铲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5cm厚砼，出碴后再次进行安全检查及处理。在整个施工过程中，设专职安全员每天进行安全检查，发现问题及时处理。出碴及清底：采用3.5m3装载机配1520t自卸汽车运输至指定地点堆弃。围岩支护：每排炮开挖结束后，对稳定性差的岩体及时进行随机砂浆锚杆支护，设计系统锚杆、挂钢筋网及喷砼支护。4.3.2.2爆破设计掏槽形式根据地

39、质特性，均采用“直眼掏槽”的型式，非电雷管引爆。炮孔布置周边孔的孔距以（1015）d（d为孔径，拟用42mm）控制，最小抵抗线与孔距之比控制在1.301.33之间。 掏槽孔布置于底部开挖断面高度1/3距离的部位，孔直径为45mm。崩落孔按等间距，尽可能梅花形布置，最小抵抗线与孔距之比控制在11.2。爆破方法和爆破顺序爆破采用由塑料导爆管串、并联形成爆破网络，以毫秒延发雷管实现微差爆破。起爆顺序：由掏槽孔崩落孔底孔周边孔的顺序分段起爆。爆破参数a. 炮孔的深度及直径全部采用手风钻造孔，孔深4.5m，孔径45mm；为保证掏槽效果，掏槽孔的孔深比崩落孔超前30cm；周边孔：孔深全部按4.2m计，孔径

40、42mm。b. 装药量：对于掏槽眼采用40mm药卷，以增大装药量，保证爆破成功率，装药系数取0.70.85；崩落孔采用40mm药卷，装药系数取0.50.8；为保证光爆效果，周边孔采用32mm细药卷，并采用间隔装药结构。c. 起爆顺序：爆破采用由塑料导爆管并联及串联成爆破网络，毫秒延发雷管实现微差爆破。即：导火线+火雷管塑料导爆管+传爆雷管塑料导爆管+非电毫秒雷管起爆炸药。起爆顺序为：掏槽孔崩落孔底孔周边孔。d. 炮孔堵塞：炮孔堵塞长度大于（或等于）抵抗线长度，一般堵塞长度为80150cm，堵塞材料选用黄泥和砂子的均匀混合料。4.3.2.3不良地质条件下施工交通洞出口段及中间直线段以、2类围岩为

41、主，甚至部分地段会出现类围岩。地质条件差，成洞后围岩容易失稳。采用“新奥法”进行开挖施工，除采用正常施工方法外，需增加如下施工步骤和措施。开挖前以超前探孔、探洞摸清地质情况，针对性地调整完善开挖方案。2类围岩采用超前锚杆预加固顶部围岩，及类围岩顶拱先施工超前小导管，并对破碎围岩进行预注浆加固，通过超前支护增强围岩自稳定能力。钻爆工艺本着“浅进尺、小药量、弱爆破、少扰动”的原则进行。2类围岩1.52m一个循环,周边密孔小药量光爆；类围岩11.5m进尺一个循环, 类围岩0.81m进尺一个循环。周边孔密孔隔孔装药光爆,尽量减轻对围岩的扰动。每开挖一循环，爆破散烟后用反铲平碴、处理安全，立即进行初喷砼

42、封闭，再进行出碴和锚、喷、网、格构梁联合强支护。支护稳定后再进行下一循环作业。开挖成洞段及时埋设观察设施，勤量测、勤记录围岩变形情况，及时反馈信息，指导优化施工措施。4.3.2.4洞身开挖出渣洞身爆破后首先用反铲挖机抠除洞掌子面松散危石，然后直接采用3.5m3装载机装20t自卸车出渣。根据业主提供的1#渣场和4#渣场，其中1#渣场位于大坝右岸上游约2.5km处的唐古地村下的河沟内，4#渣场位于大坝右岸下游约3.0km处的俐俪村河边。结合导流洞开挖弃渣规划，部分开挖渣料运至1#和4#渣场，部分渣料可运至2#施工支洞口用于Y1及Y4公路连接段的填筑，运距约0.3km。4.3.3洞身支护工程施工（1

43、）洞身支护形式类围岩支护型式：25mm随机锚杆（L=4.5m，入岩4.4m），顶拱全面喷混凝土（厚度15cm）挂网（6.5，间距0.20.2m），边墙视围岩情况随机喷护。类围岩支护型式：25mm系统锚杆（L=4.5m，入岩4.4m，间排距为1.2m）顶拱及边墙全面喷混凝土（厚度15cm）挂网（6.5，间距0.20.2m）支护。类围岩支护型式：25mm系统锚杆（L=4.5m，入岩4.4m，间排距为1.2m）顶拱及边墙全面喷混凝土（厚度15cm）挂网（6.5，间距0.20.2m）支护。架设钢拱架段喷射混凝土厚度25cm,且顶拱及边墙开挖尺寸均放大10cm。类围岩支护型式：50mm超前注浆小导管（壁

44、厚4mm,长5.0m，即无缝钢管，环向间距30cm，纵向间距300cm,外插角1030）每环布置89根。中空注浆锚杆（22，长度4.0m，间排距0.81.0m）每环布置27根。顶拱、边墙及仰拱全面喷C25早强混凝土（厚度15cm）挂网（6.5，间距0.20.2m）支护。洞身的一期支护施工采用砂浆锚杆。主要锚杆长度为4.5m。洞室支护施工前，应清除开挖表面松动的岩块、浮碴。喷射混凝土施工作业前，先冲洗岩面，并保持岩面湿润；工作平台准备就绪；埋设控制混凝土厚度的检验钢筋条，并检查和试运行施工区照明和风水管路。支护施工可按下列程序进行：锚杆施工局部挂网施工喷混凝土 图4-3 支护施工程序图（2）普通

45、砂浆锚杆施工要点采用手风钻和电钻造孔施工，各工序作业首先要认真遵照设计文件和施工规范要求进行。结合以往施工经验，各工序作业要点如下：a、造孔采用符合要求的钻头，钻孔点有明显标志；钻孔完成后用风、水联合清洗；对钻孔的孔径、孔向、孔深及孔清洁度进行认真检查记录。b、注浆注浆锚杆注浆管一定要插至孔底，然后回抽35，送浆后拨浆管必须借浆压，缓缓退出，直至孔口溢出（管亦刚好自动退出）。封闭灌注的锚杆，孔内管路要通畅，孔口塞堵要牢靠。c、安装插送方向要与孔向一致，插送过程中要适当旋转（人工扭送或管钳扭转）；先注浆锚杆插送速度要缓、均，有“弹压感”时要作旋转再插送，尽量避免敲击安插；顶拱要将锚杆可靠地楔固于

46、孔壁，以免滑落。d、锚杆施工质量检验锚杆材质检验：每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书，且三证齐全，并按施工图纸规定的材质标准以及监理工程师指示的抽检数量检验锚杆性能。按监理工程师指示的抽验范围和数量，对锚杆孔的钻孔规格（孔径、深度和倾斜度）进行抽查并作好记录。（3）喷混凝土施工隧洞喷护类型为： 喷混凝土+挂钢筋网喷。混凝土由拌和站供应，小型自卸汽车运至施工现场，搭设好钢管脚手架平台，按湿喷法工艺喷射砼，喷砼厚度由预先埋设的钢筋条控制，必要时采用钻孔法检查其厚度。本工程喷混凝土为常规混凝土。a、施工方法砼采用拌和机拌制，配合比通过试验确定，各种材料按规范要求选用。采用混凝土喷射机施工，分段分

47、片依次进行，自下而上，分层施喷。挂网部位按“喷网喷”的程序进行。喷砼施工工艺流程及措施如下：施工准备清理岩面验收合格分层施喷养护质检混合料拌制、运输喷车就位图4-4 喷砼施工工艺流程b、施工工艺措施：材料水泥采用早强型P.O. 32.5普通硅酸盐水泥；细骨料采用坚硬耐久的中、粗砂，细度模数大于2.5；粗骨料选用耐久的卵石或碎石；速凝剂按施工图要求选用，并经监理人批准。配合比喷射混凝土配合比，通过室内试验和现场试验确定，在符合施工图纸要求，保证喷层性能指标的前提下，尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷射混凝土的初凝和终凝时间，应满足施工图纸和现场喷射工艺的要求，喷射混凝土的强

48、度应符合施工图纸要求。喷前准备在喷射前对喷射面进行检查，并做好以下准备工作：清除开挖面的浮石，墙脚的石碴和堆积物；安设工作平台；用高压风水枪冲洗受喷面，对遇水易潮解的泥化岩层，应采用高压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。喷射作业前，对施工机械设备，风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。喷射用风采用系统集中供风；喷射用水采用系统集中供水，以供水支管接至各用水作业面；喷射用电采用系统集中供电，敷设供电支线至各作业面。在受喷面滴水部位埋设导管排水，导水效果不好的含水层可设盲沟排水，对淋水处可设截水圈排水。挂钢筋网：随开挖进度分区、分块进行，挂网前先喷

49、一层35cm厚素砼。钢筋网采用光面钢筋在场外按24m2一块进行编焊，运至工作面后，人工在脚手架平台上沿岩面铺设，利用锚杆头点焊固定，中间用膨胀螺栓加密固定，钢筋网距离壁面35cm，网间用铅丝扎牢。喷砼：采用混凝土喷射机喷射，喷嘴与岩面距离约0.7m1.2m，喷射方向大致垂直于岩面每次喷厚47cm，分23次喷至设计厚度，每次间隔时间3060min。喷射作业参数通过生产试验确定，在保证喷砼密度的前提下，尽量减少回弹量。c、喷射混凝土质量控制喷射混凝土前56天，为每种拟用的外加剂至少作三次试块试验，测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后，才能进行喷射混凝土施工。喷射混凝土作业应分段分片依次进行

50、，喷射顺序自下而上，按规范要求确定一次喷射厚度，分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝前进行，若终凝1h后进行喷射，应先用风水清洗喷层面；喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一循环放炮时间不应少于3h。喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程：应连续向喷射机供料；保证喷射机工作风压稳定；完成或因故中断喷射作业时，应将喷射机和输料管内的积料清除干净。喷射混凝土养护：喷射混凝土终凝2h后，喷水养护；养护时间一般工程不少于7昼夜，重要工程不少于14昼夜；气温低于+5oC，不得洒水养护，采用砼养护剂养护。冬季施工：喷射作业区的气温不应低于+5；混合料进入喷射机的温度不应低于+5；普通硅酸盐水泥或矿碴水

51、泥配置的喷射混凝土在分别低于设计强度30%和40%时，不得受冻。d、喷射混凝土质量检查和验收在施工过程中对以下项目进行质量检验和检查：进行喷射混凝土施工质量抽样试验，抽样试验报告报送监理工程师。埋设控制喷射混凝土厚度的标志来检查喷层厚度， 喷层厚度检查记录应定期报送监理工程师。经检查，喷射混凝土厚度未达到施工图纸要求的厚度，应按监理工程师指示进行补喷，所有喷射混凝土都必须经监理工程师检查确认合格后才能进行验收。喷射混凝土与岩石间的粘结力以及喷层之间的粘结力，应按监理工程师的指示钻取直径100mm的芯样作抗拉试验，试验成果资料报送监理工程师。所有钻取试件的钻孔，用干硬性水泥砂浆回填。经检查发现喷

52、射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其他缺陷的部位，应及时予以清理和修补。4.3.4、类围岩及不良地质段处理当遇、类围岩及不良地质段处理不良地质洞段时，开挖后即时采用钢拱架对岩面进行支撑，每完成一循环进尺后，立即在开挖面上初喷3cm厚的C25混凝土，然后将钢拱架靠上，用径向锚杆固定，钢拱架榀间用25钢筋焊接联系，并在榀间挂钢筋网，最后补喷混凝土至设计厚度。钢拱架在加工车间内分节加工制作成型，编号存放，施工时运往工地安装。（1）钢支撑的制作加工：洞内钢支撑形式为型钢。钢拱架设计采用18b工字钢，拟在加工厂用自制工字钢弯曲机，进行弯曲制作，制作前按1:1比例放样，设立1:1胎模的工作台，钢拱架分段

53、制作，按单元拼焊后，运至现场安装。（2）钢拱架的安装：钢拱架加工好并编号后，运至现场焊接或用螺栓连接成榀，根据开挖分层、分区分段安装固定。立柱底设钢垫板，打锁脚锚杆固定，必要时浇筑基础混凝土。测量定位后，由人工配合机械架立钢拱架，纵向用钢筋与拱架连接成整体，最后拱架与临时、随机锚杆头焊接，再喷混凝土覆盖。钢拱架安装在初喷混凝土及挂钢筋网后进行，钢拱架与喷混凝土面之间应紧贴，在安装过程中，当钢架与洞壁之间有较大间隙时用钢楔楔紧。安装工作内容包括定位测量、安装前的准备和安设。定位测量：首先测定出中线，确定高程，然后再测定其横向位置；钢架设于曲线洞段上时，安设方向为该点的法线方向；安设于直线洞段上时

54、，安设方向与线路中线垂直；每榀的位置定位准确，上下、左右偏差小于5cm，斜度2。准备：运至现场的单元钢架分单元堆码，安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安设，安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的松渣，将钢架置于原状岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。安设：钢架与初喷混凝土之间紧贴，在安设过程中，当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块，垫块数量不大于10个，两排钢架间用钢筋联接，形成纵向连接系。钢架安装完成后，和接触的锚杆头焊接牢固，使之成为整体结构。4.4 技术保证措施施工前及施工过程中根据设计施工图结合现场实际情况，及时制订施工计划、实施方法和措施，将总计划细化到月

55、计划、周计划甚至到每一天，并向现场施工人员作详细的技术交底，便于作业人员掌握、做到心中有数。建立技术管理程序，认真制定施工技术方案，以及应急技术措施，做好技术交底，建立技术档案，逐级落实技术责任制。Y4交通洞地质岩层为、1、2及类围岩，一期支护工作需及时跟进，施工中将给予高度重视。为确保该工程的顺利实施，项目部将组组织有经验的施工队进场施工。工程所需的施工设备将按计划组织到场，施工中根据施工进度计划安排，配置数量足够、性能优良、合理配套的施工机械设备。建立完善的机械设备工地维修保养制度，确保设备的完好率，充分发挥其最大效益。施工过程中，保障物资的采购和供应。4.5 资源配置 表4-3 交通洞施

56、工机械投入情况表序号设备名称型号及规格单位数量备注1反铲挖掘机PC400台12反铲挖掘机CAT320B台13装载机柳工ZL50C台23.5m34混凝土喷射机TK961台25自卸汽车20t辆46手风钻YT-28台307钻孔台架自制台18锚杆注浆机UH4.8台29经纬仪TSJ2台110水准仪NA2台111全站仪TC905/L台15交通洞混凝土工程5.1概述鲁地拉水电站Y4低线公路交通洞布置在右岸，从对外交通唐古地隧道出口的1165平台开始，在尾水洞上部、导流洞出口段上部以隧道通过，经过下游土石围堰上部、到达导流洞2号施工支洞，截流后延伸至大坝基坑。Y4公路参照矿山二级公路标准设计，交通洞断面形式为

57、城门洞型断面 ，标准净断面尺寸10.0m8.25m（宽高，侧墙高度5m）。进口底板高程1165.0m，洞身长度596.70m，出口底板高程1158.0m，隧洞底坡K0+000K0+080，坡率为0。K0+080K0+505，坡率为-0.65%，K0+505K0+596.7，坡率为-4.38%。标准洞身砼衬砌有1类围岩、2类围岩、类及类围岩四种衬砌型式。类及类围岩型断面砼衬砌厚0.6m，类围岩型断面砼衬砌厚0.9m，洞身底板、边墙、顶拱砼均为C25F150W8二级配砼。主要工程项目有顶拱砼、边墙砼、底板砼、钢筋制安。主要混凝土工程量见下表：表5-1 交通洞混凝土工程量表编号项目名称单位工程量备注1洞身钢筋制安（HRB335）t249.872C25(二)砼衬砌（厚45cm）m330003路面砼C35（二）（厚25cm）m3562.54碎石垫层（厚5cm）m3112.55路面HRB335钢筋t23.4386排水沟预制C25砼m34757盖板钢筋HRB335t2.858EVA防水板