XX水电站可研报告02_第二章_施工总体规划.doc

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1、第二章 施工总体规划锦屏二级水电站西端1、2引水隧洞为一组平行布置的大埋深、大断面、超长隧洞工程，洞线穿越地质条件复杂，要求采用钻爆法开挖，解决隧洞堵排水、通风及岩爆问题将是本工程的关键技术。从锦屏二级水电站的整体考虑，如何实现本标引水隧洞的安全、快速掘进，对保证的按期贯通和投入运行具有重要意义。2.1 工程特点1、引水隧洞埋深大、洞线长、断面大。引水隧洞沿线上覆岩体一般埋深1500m2000m，最大埋深为2525m，全洞平均埋深约1610m，其中埋深大于1500m的洞段占全洞长度的75.276.4。根据本标段与东端引水隧洞暂定分标界面划分，本标施工的1、2引水隧洞分别长2372m（桩号012

2、8.02500.0m）、4572m（桩号0128.04700.0m）。本标引水隧洞为马蹄形断面，开挖洞径13.0m，混凝土衬砌后洞径11.8m，衬砌厚度4060cm。2、地质条件复杂，高地应力和岩爆、地下涌水等工程地质问题较突出。本工程如此大埋深、长距离的可溶岩地区的越岭输水隧洞为国内外所罕见。引水隧洞穿越的地层岩性涉及杂谷脑组、盐塘组、白山组大理岩，以及绿泥石片岩和砂板岩。本标段大部分引水隧洞段无大型结构面通过，岩体较完整完整性差，洞线、类围岩所占比例约90.8，、类围岩主要分布在高地应力区，是强及极强岩爆产生的围岩，正常的断层破碎带所占比例较少，仅在桩号2108m之前发育F28断层，在桩号

3、2577m处发育fw24及区域性断层F6，在桩号44464455m发育有F5断层。引水隧洞地应力场以垂直应力为主的自重应力场，在高程1600m处最大主应力值为70.1MPa，最小主应力值为30.1MPa，在开挖过程中将产生岩爆，其强烈程度以轻微中等为主，局部洞段将发生强烈极强岩爆。从桩号0423.7m引水隧洞开始进入高地应力区，在桩号444212514m段岩爆将很发育，以中等强岩爆为主，局部有极强岩爆。引水隧洞洞线穿越了介质类型、岩溶水结构类型和水动力条件都有很大差异的岩溶水文地质单元和非可溶岩段，最大外水压力约1000m，地下水受以溶蚀裂隙为主的岩溶形态影响，以NNE和NWW向为主的构造网络

4、（断层或大裂隙）的破碎情况和溶蚀开启程度及其岩溶“双层多重”介质的“上层“岩溶水的连通状况将始终控制整个引水隧洞的涌水状况。引水隧洞单洞最大可能涌水量为：1引水洞5.757.75m3/s，2引水洞4.76m3/s；预测施工中单点最大突水量为57m3/s，需做好排水和防渗措施。3、围岩设计支护方式多、工程量大，施工工艺复杂。引水隧洞全线设计支护根据不同岩性和围岩类别分别采用不同的支护方式，除采取普通喷锚支护外，还运用了大量的管式锚杆、预应力锚杆、水涨式锚杆、锚索、喷（硅粉）钢纤维或纳米材料混凝土、钢支撑等；对于由于强烈岩爆引起的围岩类别降低的洞段设计支护，增设了格栅钢架、涨壳式预应力锚杆或水涨式

5、锚杆，并增加其它锚杆的支护强度。主要设计支护工程量为：锚杆361132根，喷混凝土约3.46万m3。4、围岩加固、防渗灌浆要求高。由于断层破碎带的影响及高压地下水丰富，围岩加固、防渗需进行深孔超高压固结灌浆。在类围岩衬砌断面设计布置高压固结灌浆加固：灌浆压力5.0MPa，孔深6.010.0m；根据引水隧洞段地下水压力大小，在不同洞段衬砌断面设计布置高压固结灌浆防渗：灌浆压力5.012.0MPa，孔深6.015.0m；对于突涌水量大的洞段需采用超前预灌浆或堵水灌浆加以封堵以便掘进开挖通过，施工难度大。5、工程施工为长时间、高强度连续作业。本标段合同总工期76个月，1、2引水隧洞开挖至暂定分标界线

6、的工期分别为23个月、45个月。根据招标文件的要求，为满足引水隧洞贯通工期最短，引水隧洞西端的快速掘进也具有重要意义，要实现这一目的，势必组织引水隧洞开挖、混凝土衬砌及灌浆长时间、高强度连续平行作业。6、施工场地狭窄，施工干扰大，协调问题突出。本标段施工主通道西引1、2施工支洞口附近场地狭窄，施工临时设施布置条件有限。本标段施工期间，锦屏一级水电站项目、二级水电站其它标段项目均在施工，之间有较多施工干扰和协调管理工作，其中与锦屏二级水电站其它相邻标段工程相互间施工干扰较大：本标与拦河闸坝和电站进水口标之间存在相互交面、交叉作业的施工干扰与衔接问题；本标与西端3、4引水隧洞标在交通运输、场地利用

7、，以及本标横向排水通道需穿过3、4引水隧洞至施工排水洞等方面的协调问题；本标与西端辅助洞、施工排水洞在交通运输方面的协调问题。2.2 施工重点、难点认识1、合理布置和利用施工通道，科学安排施工程序，减少施工干扰，实现长距离引水隧洞快速掘进，满足工期目标，是本工程的重点。根据本标段引水隧洞设计布置特点，在发包人提供的西引1施工支洞主通道的基础上，如何利用在两平行引水隧洞之间设置的横通道，选择合适的出渣和通风方式，分别组织两洞开挖及支护超前、混凝土衬砌及灌浆跟进的平行作业，使两洞成为既相对独立、又有机联系的施工体系，保证两洞施工协调整体推进，减少施工干扰，实现长距离隧洞钻爆法开挖快速掘进，满足引水

8、隧洞及早贯通的工期目标。2、确保断层破碎带不良地质洞段开挖围岩稳定和安全是本标施工的重点之一。本标段引水隧洞主要断层F5、F6影响带宽537m，带内岩体破碎，岩性软弱，产状较陡，在开挖过程中易产生围岩稳定问题，特别是对引水隧洞边墙围岩稳定影响较大，针对以此为重点的不良地质结构处理，必须采取切实有效措施确保洞室开挖围岩稳定和施工安全，顺利通过不良地质洞段。3、高地应力区岩爆预测和防治是施工的重点和难点。本工程地应力量值高，大部分洞段岩体较完整，岩石单轴抗压强度与最大主应力1的比值约接近1.02.5，根据岩爆判别准则（我国陶振宇教授提出的判别准则）预测会产生中高岩爆活动。岩爆破坏规模主要取决于岩石

9、强度和围岩应力，产生岩爆必须具备两个条件：一是山体地应力超过围岩强度的必要条件，开挖断面形状不规则，造成应力集中点；二是围岩新鲜完整，岩石具备产生猛烈破坏的充分条件。根据岩爆预测结果，需要及时调整开挖支护方案，提前做好相应的防治措施，确保人员、设备安全，加快施工进度。4、高压大流量地下水施工期防渗排水是重点和难点。本工程地下水十分丰富，地下水补给高程较高、压力大；由于溶蚀裂隙发育的影响，地下水沿主导向裂隙形成相对集中径流而产生大流量突（涌）水，并且本标段引水隧洞为长距离下坡施工，因此，地下水的防排任务重、难度大，必须制定和采取地下水截、排、堵、引的综合处置预案和措施，确保地下洞室施工安全和顺利

10、推进，是保证引水隧洞及早贯通的重要条件之一。5、超长隧洞施工通风是重点和难点。由于本工程引水隧洞外部地形陡峻，垂直埋深大，本标长引水隧洞钻爆法施工只能利用西引1、2施工支洞作为通往外界的唯一交通要道，从施工支洞内开口向上游或下游侧进行引水隧洞的开挖，施工通风路径长，并且每侧开挖为独头工作面，施工强度高，施工通风散烟困难，是制约施工进度的重要因素。中后期虽然两引水隧洞通过横通道相互连通，但由于开挖和混凝土衬砌平行交叉作业，均需要为两个作业面创造良好通风环境。为保证施工人员的健康和安全，如何充分利用在两平行洞室之间布置的横通道，结合施工程序、出渣运输方式科学规划各阶段通风，在两洞间形成顺畅的风流循

11、环，并进行有害气体监测，以满足地下洞室持续高强度施工需要和施工安全，这是本标施工的重点和难点。6、超长隧洞贯通测量是施工重点之一。贯通测量是超长隧洞施工的重要环节，本合同负责协调并实施整个1、2引水隧洞的贯通测量，必须采取合适的精度等级控制贯通误差的测量措施，确保隧洞准确顺利贯通。7、隧洞开挖期间安全监测是重点鉴于本工程超长隧洞的地质特点和复杂性，隧洞开挖期间，必须充分利用永久监测和布置施工期安全监测体系，对地下洞室围岩在施工过程中的变形、应力、应变及支护结构受力情况进行有效的监测，特别是地应力较高、存在严重渗漏及涌水洞段，采取针对性地安全监测措施，监控施工过程中存在的安全隐患，并加强信息反馈

12、，实现信息化施工，动态调整优化施工措施，保证施工安全。2.3 施工总体规划原则1、紧紧围绕本标工程控制性关键项目引水隧洞开挖及支护这一主线，统筹兼顾防渗排水、混凝土衬砌及灌浆工程等项目的施工，科学合理安排施工程序、减小施工干扰，抓好项目衔接，协调整体推进，确保合同目标如期实现。2、根据本标工程地质条件，制定技术可靠、确保安全的施工方案。在制定两平行引水隧洞的开挖程序和方法中，充分考虑不良地质构造、高地应力和突（涌）水对成洞稳定的影响等因素，制定有针对性的施工方案，有效控制围岩围岩变形，保证施工安全、顺利推进。3、合理布置和利用两引水隧洞之间施工横通道，实现开挖、混凝土衬砌交叉多工作面的连续作业

13、，以满足机械化施工要求和平面多工序的快速施工需要。4、认真解决超长隧洞施工通风、排水问题，改善劳动条件，保障作业人员的健康和安全，提高作业效率，体现以人为本，营造良好施工环境。5、针对工程施工的重点及难点，比选最佳施工方案，积极采用先进的施工技术和施工工艺，并运用新工艺、新技术、新设备，解决施工难题，提高施工效率，实现隧洞快速掘进。6、根据本工程控制性工期要求，精心研究和动态优化施工总进度计划，统筹资源配置，做到“均衡生产，文明施工，科学管理”。7、顾全大局，精心组织，服从发包人、监理人的统一协调指挥，处理好本标工程与其它标段施工之间的关系，发掘内部潜力消化施工干扰。2.4 施工总体规划根据施

14、工总体规划原则，以下着重就工程特点、施工重点及难点之对策、施工总体程序、施工进度、施工资源和施工配合与协调五个主要方面进行规划。2.4.1 针对工程特点、施工重点及难点之对策1、施工组织管理对策锦屏二级水电站西端超长引水隧洞工程具有挑战性，对工程施工项目管理要求高。我局高度重视本标工程，把它作为我局重大项目组织施工，以期在长隧洞工程施工中进一步锤炼我们的队伍，提升企业品牌，建设优质工程。（1）组建强有力的项目管理机构为满足本标工程施工项目管理需要，我局成立了工程局一级项目部“中国水利水电第十四工程局锦屏二级水电站西端引水隧洞工程项目部”，承担本标工程的施工项目管理。为保证本合同目标的实现，我局

15、将从全局范围内择优选拨精通地下工程施工的高级技术、管理人才组建项目部各管理部门，建立强有力的、精干高效的现场管理体系实施本项目施工管理。（2）配置施工经验丰富、技术力量雄厚的专业施工队伍在本标工程施工中，我局以“配备一支最优秀的队伍，建设一个最好的项目”为指导，将从已完建和即将完建的项目点抽调各类专业队伍承担本标工程施工。（3）做好项目总体策化工程开工后，迅速建立完善的技术保障体系和制度，根据工程特点和现场实际条件制定和优化总体施工技术方案，精心制定施工总程序，抓紧施工临建设施布置，减少施工干扰，实现引水隧洞的“连续、快速、安全”施工。做好施工总进度计划和质量计划编制，优化施工资源配置，并针对

16、关键项目和重点、难点项目制定专项保证措施，确保各阶段形象进度和施工总工期、质量目标的实现。2、充分利用两平行引水隧洞及横向通道形成多工作面的有利条件，科学安排施工程序，合理选择出渣运输方式，保证引水隧洞连续快速掘进，实现工期目标。（1）利用西引1、2工支洞作为主洞施工主通道，从支洞与支洞交叉口开始向下游在1、2引水隧洞之间每隔500m设置一条横通道，采取两条引水隧洞同时前后并进施工，1引水隧洞开始开挖超前2引水隧洞约50m；利用相邻引水隧洞及横通道组织各主洞开挖工作面超前，混凝土衬砌工作面适时滞后跟进的多工序平行交叉作业，提高工作面的利用率，以缩短直线工期，加快施工进度。（2）为满足长隧洞施工通风环境，结合现场场地布置条件