[发明专利]一种尾水隧洞开挖支护的施工方法

说明书

本发明公开了一种尾水隧洞开挖支护的施工方法，尾水隧洞从拱顶至底板分为Ⅰ层、Ⅱ层与Ⅲ层并依次从上至下进行施工，通过钻爆在前开挖在后支护跟进的方式，提高开挖效果的同时，保证围岩的稳定性。

技术领域

本发明涉及一种地下岩土钻进的施工技术，特别涉及一种尾水隧洞开挖支护的施工方法。

背景技术

目前，在沿海火力发电厂或核电厂工程中，循环水系统一般采用直流供水系统，即在海域取水，经过电厂冷热能量交换循环后，再排放回海域。由于厂址地形地质条件的特点，以及考虑技术和经济条件等因素，不少电厂工程的循环水的排水通道需要采用穿越山体内的尾水隧洞来实现。

一般情况下，为了隧洞口的结构安全和方便进行洞口支护加固，要求隧洞轴线与隧洞口山坡坡面基本垂直。为了减少隧洞口临时加固投资，隧洞口位置都尽量选择在地质条件较好的地方。现有对于隧洞的施工常用方式为开挖法，此种方法针对软土地段开挖技术简单，并且无需调整隧洞路线，但同时软土土体挖除后会存在山体边坡坍塌的安全问题。而为避免安全问题出现以及支护费用的增加，一般会避开软土地段，选择地质条件较好的位置，但是针对Ⅰ类、Ⅱ类或者Ⅲ类的围岩等级施工中，由于岩石性质较好，普通的开挖法难度较大，施工效率较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种尾水隧洞开挖支护的施工方法，采用钻爆法结合分层开挖并支护跟进方式，降低开挖难度并提高施工效率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种尾水隧洞开挖支护的施工方法，包括以下步骤：

1）根据施工道路分布情况设计出尾水隧洞的高度，并将尾水隧洞从拱顶至底板分为Ⅰ层、Ⅱ层与Ⅲ层，其中Ⅲ层作为底板保护层；

2）Ⅰ层开挖：采用钻爆开挖法，光面爆破，排炮进尺控制在3.1~3.5m，钻爆后拱顶喷钢纤维混凝土，边墙挂网喷混凝土与锚杆支护；

3）Ⅱ层开挖：首先进行对边墙进行预裂，且一次性预裂至底板，完成预裂后对Ⅱ层中部区域采用钻爆开挖法进行开挖；

4）Ⅲ层开挖：采用钻爆开挖法，开挖排炮进尺控制在3.05~3.5m，开挖完成后跟进喷锚支护。

通过采用上述技术方案，对隧洞进行分层阶梯式施工提高围岩的稳定性，并利用钻爆方式首先对Ⅰ层、Ⅱ层以及Ⅲ层进行爆破开路，方便后续的开挖施工并提高施工效率，其次控制爆破的进尺减少岩爆，对于Ⅰ层采用光面爆破方式提高最先开挖段的轮廓质量方便Ⅱ层以及Ⅲ层后续爆破开挖，Ⅱ层施工中首先对边墙进行预裂，调整Ⅱ层围岩的应力提高后续围岩爆破的效果；另外在每层爆破开挖同时跟进支护避免开挖段发生坍塌情况提高施工过程中的安全性。

作为优选地，所述钻爆开挖法包括以下操作步骤：

1）施工准备：洞内风、水、电就绪，施工人员、机具准备就位，周边预裂开挖之前按照设计爆破参数进行实验性爆破，根据爆破效果以确定适宜的爆破参数；

2）测量放线：测量由专业人员放线，周边预裂钻孔之前，测量需放出周边轮廓线或爆破孔孔位，断面开挖时每排炮后必须进行设计规格线测放，断面测量滞后开挖面10～15m，按5m一个断面，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；

3）钻孔作业：钻孔孔位应依据测量定出的开挖轮廓线确定，钻孔孔深按照分层、分序等施工方案严格控制；上下游边墙及端墙手风钻造预裂或光爆孔时，采用钢管定位架定位钻孔，周边孔在断面轮廓线上开孔，沿轮廓线调整的范围孔位偏差不宜大于5cm；

4）装药爆破：利用自制平台车按钻爆设计参数装药，孔口用胶泥堵塞严实，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，撤出工作面设备、材料至安全位置，非电毫秒雷管引爆；