水電工程大型地下洞室群得施工技術(shù)ppt課件

1、2.2基于實(shí)例工程的分析和思索基于實(shí)例工程的分析和思索2.2.1地下廠房施工特點(diǎn)地下廠房施工特點(diǎn)2.2.2地下廠房開挖能夠存在的問題地下廠房開挖能夠存在的問題第第3章大型地下洞室開挖的影響要素及程序優(yōu)化章大型地下洞室開挖的影響要素及程序優(yōu)化3.1斷面尺寸及體形特征斷面尺寸及體形特征3.2圍巖穩(wěn)定要素圍巖穩(wěn)定要素3.3施工機(jī)械施工機(jī)械3.3.1施工機(jī)械對總體施工方案的影響施工機(jī)械對總體施工方案的影響3.3，2施工機(jī)械性能對開挖程序的影響施工機(jī)械性能對開挖程序的影響3.4爆破震動(dòng)要素爆破震動(dòng)要素3.5其他要素其他要素3.6地下洞室開挖方案的選擇地下洞室開挖方案的選擇第第4章地下廠房的開挖程序及開挖

2、方法分析章地下廠房的開挖程序及開挖方法分析4.1地下廠房開挖分層影響要素地下廠房開挖分層影響要素4.2地下廠房典型分層方案確實(shí)定地下廠房典型分層方案確實(shí)定4.3頂拱層開挖方法頂拱層開挖方法4.3.1廠房頂拱受力特征分析廠房頂拱受力特征分析4.3.2廠房頂拱層開挖方案比選廠房頂拱層開挖方案比選第第5章地下廠房巖錨梁施工技術(shù)問題討論章地下廠房巖錨梁施工技術(shù)問題討論5.1主要技術(shù)問題分析主要技術(shù)問題分析5.2巖錨梁層中部開挖巖錨梁層中部開挖5.2.1國內(nèi)巖錨梁層普通開挖方法國內(nèi)巖錨梁層普通開挖方法5.2.2施工預(yù)裂及預(yù)留維護(hù)層問題施工預(yù)裂及預(yù)留維護(hù)層問題5.3巖錨梁層巖臺開挖巖錨梁層巖臺開挖5.3.

3、1兩種開挖方案比較兩種開挖方案比較5.3.2維護(hù)層及巖臺開挖鉆爆問題維護(hù)層及巖臺開挖鉆爆問題5.4巖錨梁澆筑后下部層面開巖錨梁澆筑后下部層面開挖挖第第6章大型地下廠房系統(tǒng)施工通道布置章大型地下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.1國內(nèi)幾個(gè)地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置國內(nèi)幾個(gè)地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置6.1.1百色水電站地百色水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.1.2水布婭水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置水布婭水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.1.3索風(fēng)營水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置索風(fēng)營水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.1.4三板溪水三板溪水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置電站地下廠房系統(tǒng)施

4、工通道布置6.1.5小灣水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置小灣水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.1.6瀑布溝水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置瀑布溝水電站地下廠房系統(tǒng)施工通道布置6.2施工通道布置的主要原那么施工通道布置的主要原那么6.3大型地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置方法大型地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置方法6.3.1地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置根據(jù)地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置根據(jù)6.3.2地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置要點(diǎn)地下廠房系統(tǒng)的施工通道布置要點(diǎn)第第7章結(jié)論與展望章結(jié)論與展望727.1結(jié)論結(jié)論388.5x30.7X77.3m廣西龍灘水電站廣西龍灘水電站 20世紀(jì)世紀(jì)70年代，在漁子溪水電站、鏡泊湖水電站、

5、察爾森年代，在漁子溪水電站、鏡泊湖水電站、察爾森水庫和太平哨水電站等工程的引水隧洞中都采用了光面水庫和太平哨水電站等工程的引水隧洞中都采用了光面爆破技術(shù)，并進(jìn)展了大量的錨噴支護(hù)實(shí)驗(yàn)研討。在西洱爆破技術(shù)，并進(jìn)展了大量的錨噴支護(hù)實(shí)驗(yàn)研討。在西洱河三級電站河三級電站1#支洞中進(jìn)展了全面的新奧法實(shí)驗(yàn)。支洞中進(jìn)展了全面的新奧法實(shí)驗(yàn)。的相關(guān)技術(shù)問題，研討地下廠房巖錨梁層中部、巖錨的相關(guān)技術(shù)問題，研討地下廠房巖錨梁層中部、巖錨梁巖臺以及巖錨梁澆筑后下部層面的開挖方法梁巖臺以及巖錨梁澆筑后下部層面的開挖方法;5結(jié)合國內(nèi)目前在建的幾個(gè)地下廠房系統(tǒng)的通道布置，結(jié)合國內(nèi)目前在建的幾個(gè)地下廠房系統(tǒng)的通道布置，提出地下

6、廠房系統(tǒng)施工通道布置的主要原那么，并且提出地下廠房系統(tǒng)施工通道布置的主要原那么，并且分析典型地下廠房系統(tǒng)的通道布置方法。分析典型地下廠房系統(tǒng)的通道布置方法。2、5號施工支洞開挖引水支管號施工支洞開挖引水支管，當(dāng)廠房第，當(dāng)廠房第IV層開挖時(shí)，從層開挖時(shí)，從2號引水支管提早進(jìn)入廠房進(jìn)展號引水支管提早進(jìn)入廠房進(jìn)展第第V層開挖，沿上游墻先掘進(jìn)層開挖，沿上游墻先掘進(jìn)一條一條20m長的平洞，在第長的平洞，在第IV層層之下掏空。之下掏空。分層表示圖分層表示圖廠房下游側(cè)，開挖廠房下游側(cè)，開挖V層部分，為加速層部分，為加速W、V層發(fā)明了條件層發(fā)明了條件;在廠房在廠房V層開挖的同時(shí)，從尾水支管進(jìn)入開挖廠房姍、層開

7、挖的同時(shí)，從尾水支管進(jìn)入開挖廠房姍、IX層，在不同高程上立體交叉作業(yè)，以節(jié)省工期。層，在不同高程上立體交叉作業(yè)，以節(jié)省工期。臺車造孔，程度孔爆破開挖臺車造孔，程度孔爆破開挖;而下層臺階而下層臺階那么采用潛孔鉆鉆孔，大孔徑梯段爆破那么采用潛孔鉆鉆孔，大孔徑梯段爆破開挖，完全脫離了程度孔掘進(jìn)的隧洞開開挖，完全脫離了程度孔掘進(jìn)的隧洞開挖方式挖方式;4廠房工程量宏大，上下高差大，這使得廠房工程量宏大，上下高差大，這使得施工通道的利用情況比較復(fù)雜，而且廠施工通道的利用情況比較復(fù)雜，而且廠房大小的不同，會使施工通道的利用存房大小的不同，會使施工通道的利用存在很大的區(qū)別。在很大的區(qū)別。施工中必需采用合理的施

8、工程序和開施工中必需采用合理的施工程序和開挖方法，以保證洞室穩(wěn)定挖方法，以保證洞室穩(wěn)定;4施工通道對洞室施工影響較大，在施工通道對洞室施工影響較大，在開挖過程中，布置合理通暢的施工通開挖過程中，布置合理通暢的施工通道，成為保證施工進(jìn)度和減少施工千道，成為保證施工進(jìn)度和減少施工千擾的關(guān)鍵。擾的關(guān)鍵。2中斷面中斷面:面積為面積為2050可或跨度為可或跨度為4.57.5m;3大斷面大斷面:面積為面積為50120耐或跨度為耐或跨度為7.512m;4特大斷面特大斷面:面積大于面積大于120可或跨度大于可或跨度大于12m。門洞形隧洞，高度和跨度成為思索施門洞形隧洞，高度和跨度成為思索施方法的一個(gè)重要根據(jù)方

9、法的一個(gè)重要根據(jù):高度和跨度均小高度和跨度均小于于10m的隧洞，優(yōu)先思索運(yùn)用全斷面的隧洞，優(yōu)先思索運(yùn)用全斷面法法;度和跨度相當(dāng)，且均在度和跨度相當(dāng)，且均在10巧巧m之之間的隧洞，可以采用中下導(dǎo)洞超前全間的隧洞，可以采用中下導(dǎo)洞超前全斷面開挖高跨比大于斷面開挖高跨比大于1，且高度在，且高度在10一一15m之間的隧洞，運(yùn)用臺階法比較適之間的隧洞，運(yùn)用臺階法比較適宜宜;高度大于高度大于15的特大斷面隧洞，那么的特大斷面隧洞，那么必需運(yùn)用臺階法開挖，且上層開挖要必需運(yùn)用臺階法開挖，且上層開挖要思索導(dǎo)洞超前思索導(dǎo)洞超前;另外，跨比比較小，即另外，跨比比較小，即矮寬型的隧洞，可以運(yùn)用中導(dǎo)洞超前矮寬型的隧洞

10、，可以運(yùn)用中導(dǎo)洞超前、兩側(cè)擴(kuò)挖的方法側(cè)臺階法這點(diǎn)對、兩側(cè)擴(kuò)挖的方法側(cè)臺階法這點(diǎn)對于臺階法分層后的上層依然適用。豎于臺階法分層后的上層依然適用。豎直孔梯段爆破，不只加快了開挖速度直孔梯段爆破，不只加快了開挖速度，而且使爆破效率提高，降低了工程，而且使爆破效率提高，降低了工程本錢。本錢。加豎直孔是不經(jīng)濟(jì)的。在小灣、三板溪地下廠加豎直孔是不經(jīng)濟(jì)的。在小灣、三板溪地下廠房的母線洞開挖中，雖然采用了臺階法開挖，但房的母線洞開挖中，雖然采用了臺階法開挖，但是臺階下部依然運(yùn)用鑿巖臺車鉆孔，節(jié)省了機(jī)械是臺階下部依然運(yùn)用鑿巖臺車鉆孔，節(jié)省了機(jī)械轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)場時(shí)間，使整個(gè)開挖過程變得簡單。場時(shí)間，使整個(gè)開挖過程變得簡單。

11、在開挖分層時(shí)必需留意到廠房的這些構(gòu)造特點(diǎn)在開挖分層時(shí)必需留意到廠房的這些構(gòu)造特點(diǎn);3施工機(jī)械性能。廠房開挖工程量宏大，必然會配施工機(jī)械性能。廠房開挖工程量宏大，必然會配備各種現(xiàn)代化的大型洞室開挖支護(hù)設(shè)備，每一層備各種現(xiàn)代化的大型洞室開挖支護(hù)設(shè)備，每一層面的施工普通都是很多施工機(jī)械配套在一同運(yùn)用，面的施工普通都是很多施工機(jī)械配套在一同運(yùn)用，在廠房分層及確定詳細(xì)層高的時(shí)候，必需思索到在廠房分層及確定詳細(xì)層高的時(shí)候，必需思索到各種工程機(jī)械的性能參數(shù)，以期充沛發(fā)揚(yáng)施工機(jī)各種工程機(jī)械的性能參數(shù)，以期充沛發(fā)揚(yáng)施工機(jī)械的最大效能。械的最大效能。4相鄰洞室及相關(guān)構(gòu)筑物的施工需求。地下廠房作相鄰洞室及相關(guān)構(gòu)筑物

12、的施工需求。地下廠房作為廠房系統(tǒng)洞室群中最主要的洞室，不只本身構(gòu)為廠房系統(tǒng)洞室群中最主要的洞室，不只本身構(gòu)造復(fù)雜，相貫洞室多，而且與相鄰洞室聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密，造復(fù)雜，相貫洞室多，而且與相鄰洞室聯(lián)絡(luò)嚴(yán)密，在某些情況下，這些相鄰洞室有時(shí)要利用廠房作在某些情況下，這些相鄰洞室有時(shí)要利用廠房作為施工通道，分層時(shí)必需思索到這種能夠的情況為施工通道，分層時(shí)必需思索到這種能夠的情況;另外，廠房分層還要便利一些重要部位例如巖另外，廠房分層還要便利一些重要部位例如巖錨梁的施工。錨梁的施工。房頂拱層在開挖后存在兩個(gè)比較薄弱房頂拱層在開挖后存在兩個(gè)比較薄弱的地方的地方:一個(gè)是拱座存在應(yīng)力集中，而一個(gè)是拱座存在應(yīng)力集中，而另

13、一個(gè)就是拱冠部位能夠存在的松散另一個(gè)就是拱冠部位能夠存在的松散巖石圈。從這兩個(gè)基點(diǎn)動(dòng)身可以很容巖石圈。從這兩個(gè)基點(diǎn)動(dòng)身可以很容易得出對開挖程序的兩種不同思索易得出對開挖程序的兩種不同思索:1先挖廠房兩側(cè)，提早加固拱座，添加先挖廠房兩側(cè)，提早加固拱座，添加施工期平安施工期平安;2先挖中間導(dǎo)洞，減小一次開挖跨度，先挖中間導(dǎo)洞，減小一次開挖跨度，以保證廠房拱冠部位的部分穩(wěn)定。以保證廠房拱冠部位的部分穩(wěn)定。挖質(zhì)量及平安。挖質(zhì)量及平安。由于巖錨梁的荷載都由長錨桿和由于巖錨梁的荷載都由長錨桿和巖臺接受，所以對巖臺開挖和錨巖臺接受，所以對巖臺開挖和錨桿施工都提出了很高的要求。桿施工都提出了很高的要求。， 、

14、留痕率留痕率80%，巖面起伏差，巖面起伏差15cm;b巖臺斜面角度偏向巖臺斜面角度偏向l.5，巖錨梁范圍內(nèi)不允許欠，巖錨梁范圍內(nèi)不允許欠挖挖;巖錨梁以下應(yīng)嚴(yán)厲控制超挖，寧欠勿超，部巖錨梁以下應(yīng)嚴(yán)厲控制超挖，寧欠勿超，部分欠挖應(yīng)分欠挖應(yīng)10cm。3巖錨梁混凝土澆筑完成后，在其下方爆破時(shí)，其巖錨梁混凝土澆筑完成后，在其下方爆破時(shí)，其質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度要控制在一定范圍內(nèi)。例如天荒坪質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度要控制在一定范圍內(nèi)。例如天荒坪水電站工程規(guī)定在廠房下層開挖時(shí)，巖錨梁處巖水電站工程規(guī)定在廠房下層開挖時(shí)，巖錨梁處巖壁質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)速度控制在壁質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)速度控制在7cm/s以內(nèi)混凝土齡以內(nèi)混凝土齡期大于期大于28天天:瀑

15、布溝工程規(guī)定在巖壁吊車梁混瀑布溝工程規(guī)定在巖壁吊車梁混凝土強(qiáng)度到達(dá)凝土強(qiáng)度到達(dá)28天齡期設(shè)計(jì)強(qiáng)度前方可進(jìn)展下層天齡期設(shè)計(jì)強(qiáng)度前方可進(jìn)展下層圍巖的開挖，且吊車梁處質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度應(yīng)小于圍巖的開挖，且吊車梁處質(zhì)點(diǎn)震動(dòng)速度應(yīng)小于10cm/s。下游邊墻下直墻外下游邊墻下直墻外預(yù)留維護(hù)層厚度普預(yù)留維護(hù)層厚度普通為通為45m，中槽，中槽開挖采用深孔梯段開挖采用深孔梯段爆破，下面以瀑布爆破，下面以瀑布溝水電站地下廠房溝水電站地下廠房為例來闡明巖錨梁為例來闡明巖錨梁層的普通開挖方法。層的普通開挖方法。;z地下洞室的開挖遭到洞室體形特征、地下洞室的開挖遭到洞室體形特征、圍巖穩(wěn)定、施工機(jī)械等多方面要素的圍巖穩(wěn)定、施工機(jī)械等多方面要素的影響，在實(shí)踐地下工程施工中，應(yīng)根影響，在實(shí)踐地下工程施工中，應(yīng)根據(jù)詳細(xì)的工程地質(zhì)、機(jī)械設(shè)備、技術(shù)據(jù)詳細(xì)的工程地質(zhì)、機(jī)械設(shè)備、技術(shù)程度等條件選擇合理的開挖方案程度等條件選擇合理的開挖方案;3當(dāng)前水電站地下廠房普通采用當(dāng)前水電站地下廠房普通采用“平平面多工序，立體多層次的開挖方法。面多工序，立體多層次的開挖方法。首先在充沛利用施工通道的根底上，首先在充沛利用施工通道的根底上，思索廠房的構(gòu)造特點(diǎn)、施工機(jī)械性能思索廠房的構(gòu)造特點(diǎn)、施工機(jī)械性能以及相鄰洞室的施工需求，確定合理以及相鄰洞室的施工需求，確定合理的分層方案，然后根本上遵照自上而的分層方案，然后根本上遵照自