小湾电站导流隧洞洞身开挖及支护工程施工(1)(2)

3.3.2 施工方法

1#、2#导流洞ⅰ层导洞开挖采用两台三臂台车进行两个工作面的开挖，其余工作面开挖采用手风钻开挖。

ⅰ层扩挖主要采用两台台车进行开挖，部分采用人工在三层平台架上8~10台手风钻钻爆。

ⅱ层开挖各工作面采用手风钻造4.5m深预裂孔超前爆破，液压潜孔钻梯段拉槽先行贯通后用凿岩台车进行两端保护层水平扩挖，周边光爆。

ⅲ层开挖采用手风钻两边墙预裂到设计底板高程，凿岩台车及手风钻水平扩挖，底部光爆，出碴采用3m³ 侧卸装载机配15t及20t自卸车运输。

ⅰ层及ⅲ层开挖出碴主要采用3m³ 侧卸装载机配15t及20t自卸车运输。ⅱ层开挖出碴采用4m³ 正铲配15t及20t自卸车运输为主，辅以3m³ 侧卸装载机配15t及20t自卸车运输。

洞身支护以凿岩台车造孔为主、砼喷射台车湿喷工艺进行喷锚施工；安装锚杆采用人工配合凿岩台车进行，挂网采用人工在平台车上进行。

小湾导流隧洞分布有一条ⅱ级断层（f₇），4条ⅲ级断层为f₁₁、f₅、f₁₉、f₂₃，还有若干分属ⅳ级结构面的小断层、挤压面和节理组。实际施工中除f₇断层、进出口不良地质带采用特殊施工方法施工外，其余小断层带开挖支护均采用与常规洞段大致同一种方法施工，不同之处是：小断层带开挖时ⅰ层中导洞开挖时顶拱喷护5cm厚c20进行支护，ⅰ层扩挖及ⅱ、ⅲ层保护层开挖后立即素喷5cm混凝土封闭岩面，部分系统锚杆及时跟进，剩余支护适时跟进。

导1#0+160~0+237及导2#0+215~0+287范围为f7断层出露洞段，f7破碎岩带总宽约25.2米，其中主裂面有4个，总宽约0.5m~2m，由断层泥、糜棱岩组成，其余为碎裂岩、碎块岩等，结构紧密。顺断层影响带一般具弱透水性，为地下水赋存及运移通道，沿影响带常有集中滴水现象。

f7断层部位开挖断面为20.5×23.35的城门洞型，f7段层破碎带纵向开挖程序与一般洞段开挖相适应分三层开挖：第一层开挖高度9.70m，第二层开挖高度10.5米，第三层开挖高度3.15米。

3.5.1 f7断层ⅰ层开挖支护施工

1）施工思路及原理

采用新奥法施工理论为指导：“短进尺、弱爆破、少扰动，紧封闭，勤量测”。

利用三臂凿岩台车和砼喷车等大型机械设备实现了断层部位i层全断面一次开挖、及时支护、快速循环的先进施工工艺。

关键之一：开挖后要及时对周边围岩及掌子面实施一层3~5cm的素砼封闭，以形成初期简单的柔性支护环，同时抑制围岩的进一步风化，增长围岩的自稳时间。利用掌子面的素喷封闭措施，保持开挖掌子面与洞轴线大致垂直，以方便了大型机械作业，加快循环进度。

关键之二：素喷后要及时打设一定数量的系统锚杆，尽早发挥其悬吊及支承拱作用，进一步的加强围岩的稳定，同时快速的利用反铲配合人工进行工字钢拱架的安装，系统喷混凝土跟进；剩余的系统锚杆适时打设。

2）施工程序

顶拱及边墙超前锚杆施工→全断面开挖进尺0.5~1m→初喷5cm钢纤维砼支护，掌子面周边2m范围内素喷5cm厚c20砼封闭→初期支护锚杆及钢拱架固定锚杆施工→安装钢拱架→分层喷钢纤维砼至设计厚度→剩余系统锚杆支护

3）主要支护参数及施工方法

a．超前支护

顶拱超前支护主断层带采用φ32自进式中空注浆锚杆，长4.5m，环向间距0.5m，外插角5°~15°，排距2m；断层影响带顶拱超前支护使用φ25砂浆锚杆。

边墙超前支护采用φ32砂浆锚杆，长4.5m，主断层带间距1m，断层影响带间距2m，外插角25°~30°，排距3m。

b．系统支护

f7断层带的系统支护采用i20a工字钢拱架，其中主断层带的间距为50cm，断层影响带的间距为80cm。工字钢拱架加工制作及安装方便快捷，易于及时支护跟进；同时由于f7断层跨度超过20m，使用工字钢拱架仍具备一定的柔性。

系统锚杆主要采用6m长、φ32的砂浆锚杆（部分锚杆长度为9m）；间排距主断层带为1m×1m，断层影响带为1.5m×1.5m；主断层带造孔比较困难部分采用φ32自进式锚杆代替砂浆锚杆。

f7断层范围内边顶拱均喷25cm厚c25钢纤维砼。

c．主要施工方法

f7断层的施工，超前支护钻孔主要采用三臂凿岩台车、自进式锚杆灌浆采用注浆机；开挖主要采用三臂台车钻孔；支护以多臂凿岩台车造孔为主、砼喷射台车湿喷工艺进行喷锚施工；工字钢拱架的制作采用液压型钢弯曲机。

3.5.1 f7断层下部开挖支护施工

为保证上下游交通畅通并确保施工安全，f7二层开挖分为两小层并分半施工，三层开挖分半施工。半幅开挖支护完毕后再开挖另一半。

各层施工程序为：

边墙超前锚杆→水平钻进2m→素喷5cm钢纤维砼封闭→部分系统锚杆及锁脚锚杆打设→钢拱架接腿→分层复喷到位→剩余系统锚杆打设（适时进行）。

开挖采用凿岩台车水平钻进，周边密孔小药量光爆，排炮进尺1m，每排炮后及时喷护5cm钢纤维砼封闭岩面，抑制岩体进一步风化剥落；开挖3~5m后进行一次系统支护，实际施工中由于边墙超挖较大，喷砼施工难以实施，采用同标号钢纤维砼现浇，以加快支护进度。

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