水工建筑物地下开挖工程施工规范方案汇总.pdf

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1、 水工建筑物地下开挖工程施工规范方案 1 一般原则 1.0.1 为保证水工建筑物地下开挖工程的施工安全，提高地下开挖工程的质量，特制定本标准。1.0.2 本标准适用于水利水电工程地下水工建筑物的开挖施工。1.0.3 地下开挖工程的开挖施工应遵循“安全第一，以人为本”的原则，正确处理安全、质量、进度和经济的关系。1.0.4 地下开挖工程应根据地形、地质、洞室大小、洞室形状等条件，通过技术经济比较选择合理的施工方法。当采用钻孔爆破时，应采用光面爆破或预裂爆破。1.0.5 地下开挖施工前，监理单位应向施工单位提供设计文件和施工图纸，并组织技术交底；地下开挖过程中，地质专业人员应及时开展施工地质工作；

2、如果实际地质条件与设计条件不符，应修改设计或施工方案；有重大设计修改时，应报原设计审查单位批准。1.0.6 施工单位应在合同规定的区域内制定环境保护和水土保持措施，并与工程建设同时实施。1.0.7 地下开挖施工过程中，应制定安全监测计划，进行安全监测。安全监测信息应及时反馈给相关单位，以指导安全施工和优化设计。1.0.8 在地下开挖过程中，应积极采用新技术、新工艺、新材料和新设备，并经过试验和论证后使用，确保地下工程的安全性、可靠性、技术先进性、经济性和合理性。1.0.9 地下洞室的施工应符合本标准的规定，以及国家和水利行业现行的有关标准。3 地质学 3.0.1 地下开挖施工前，建设单位或监理

3、单位应向施工单位提供下列工程地质和水文地质资料:1.工程区的地形地貌条件、沟穿越段山体的稳定性条件、浅埋和近洞室、地下洞室进出口边坡和高压头管道段。2 地层岩性及其产状，特别是松散、软弱、崩解、膨胀和可溶岩层的分布和物理力学性质。3.主要断层、破碎带和节理裂隙密集带的位置、产状、规模、特征及其组合。4 地下水类型、含水层分布、水位、水质、水温、涌水量、补给来源、动态规律及其对地下建筑物和开挖施工的影响。5.溶洞的可溶面积、发育层位、规模及充填情况。6 地热条件。7.有害气体和放射性元素的性质、含量和分布范围。8 特大断面洞室还应提供岩体初始应力的大小、主应力的方向及与地下洞室轴线的关系，评价施

4、工方法对围岩稳定性的影响。在高应力区，还应提供可能发生岩爆的数据。9 根据岩性确定岩石等级，并根据附录 A 确定其物理力学性质；根据附录 b 对围岩进行分类。3.0.2 地下开挖施工期间，应做好以下施工地质工作:1.地质编录和测绘，初勘资料检查。2.预测预报可能出现的工程地质问题。3.对不良工程地质问题进行专题研究，提出处理措施。4.开展安全监测，及时分析监测数据，预测围岩稳定性。3.0.3 施工单位应根据地质条件和设计要求制定开挖支护方案，经监理单位批准后实施。3.0.4 地下开挖施工过程中，若围岩条件和原勘测结果发生较大变化，施工单位应委托勘测单位进行补充勘测，必要时应进行专项试验研究工作

5、，复核原地质参数。施工单位应根据新的审查结果调整施工方案，并报监理单位批准。3.0.5 施工单位应根据实际施工情况进行地质预报，并根据预报制定安全施工方案。必要时，监理单位可以组织相关单位对安全施工方案进行审查。3.0.6 地下开挖施工中如遇地质异常变化，施工单位应做好记录，施工地质人员应进行详细的地质测绘和编目，监理单位应及时组织设计、施工等单位共同商定处理措施。4 测量 4.0.1 地下洞室施工测量应包括以下基本内容:地下洞室的技术设计与贯通测量。2.建立地面和地下平面的高程控制网。3.放出地下洞室的轴线、坡度、标高和开挖断面。4.地下洞室开挖轴线的纠偏及贯通面的误差调整。5 测绘地下洞室

6、的垂直和水平表面，计算工程量。6.提出中间验收、竣工验收资料和技术报告。4.0.2 地下洞室贯通测量的技术设计应在开挖前进行，测量限差应符合下列要求:5 挖掘 5.1 一般规定 5.1.1 地下开挖工程开工前，施工单位应编制地下开挖工程施工组织设计，并报监理单位审批。监理单位只有在签发开工令后才能开始开挖工作。5.1.2 地下开挖工程施工组织设计应包括以下内容:1 项目概述 2 施工总平面布置 3 施工方法 4 施工进度计划 5 施工资源配置 6 安全和质量保证措施 7.施工期间的安全监测计划和布局 8 环境保护和水土保持 5.1.3 地下洞室的规模可分为:1 极小断面:面积(指设计开挖面积，

7、下同)小于 10m2 或跨度小于3.0m 2 小断面:面积 10 30m2 或跨度 3.0 5.5m.3 中段:面积 30 60m2 或跨度 5.5 7.5m.4 大断面:面积 60 120m2 或跨度 7.512.0m 5 超大断面:面积大于 120m2 或跨度大于 12.0m 5.1.4 根据倾角(洞轴线与水平面的夹角)，地下洞室可分为三种类 型，即平洞、斜井和竖井。划分的原则如下:1.倾角小于 6的平孔。2 倾角 6 75为斜井。3 倾角大于 75的是轴。5.1.5 地下洞室开挖方法应根据地质条件、工程规模、支护方式、工期要求、施工机械化程度、施工条件和施工技术水平等进行选择。5.1.6

8、 一般情况下，地下洞室不应欠挖，应尽量减少超挖。开挖半径的平均径向超挖值，平洞不应大于 20mm；斜井和立井不应大于250mm。不良地质地段超挖的控制标准可由监理工程师和相关人员商定，然后报建设单位确认。5.1.7 地下洞室开挖过程中，应根据需要及时采取有效的支护措施，确保施工过程中的安全。5.1.8 施工单位应根据围岩稳定性和工期要求，研究开挖方法，选择开挖、支护、衬砌交叉或平行作业。5.1.9 缺氧地区和负温条件下的地下洞室开挖，应慎重选择施工方法和施工机械。在缺氧地区开挖地下洞室时，应以机械化施工为主，加强通风，并采取适当的补氧措施。在负温条件下开挖地下洞室时，应采取防寒措施。5.1.1

9、0 在下列情况下开挖地下洞室时，宜采用预钻导洞法施工:1.地质条件复杂，需要进一步调查时。2 解决通风、排水和运输时。5.1.11 地下洞室开挖过程中，应根据地下洞室的工程规模、地质条件和施工方法进行安全监测，以指导开挖施工，确定加固方案和支护参数。5.2 洞的开挖 5.2.1 地下开挖工程施工前，应分析地下洞室洞口岩体的稳定性，确定洞口的开挖方法、支护措施和边坡加固方案。5.2.2 地下洞室洞口削坡应自上而下分层进行，严禁自上而下垂直作业。进洞前，应做好其影响区的开挖和危岩清理及坡顶排水，并按设计要求进行边坡加固。5.2.3 地下洞室的洞口可设置防护棚。必要时，应在隧道掌子面的上部增设石栅栏

10、。开挖洞口时，应尽量减少对周围岩体的扰动。当洞口岩体软弱破碎，成孔条件较差时，应先进行超前加固和支护，再进行洞口开挖。5.2.4 地下洞室的洞口施工应避开降水期和融雪期。进洞前，应完成洞内排水系统，并对洞面岩体进行鉴定。确认稳定后，即可开挖洞口。5.2.5 根据地下洞室的工程规模、地形和地质条件，地下洞室开口段的开挖可选用以下方法:1.对于规模在中段以下(含中段)的洞室，当岩体较完整且围岩类别为级时，可采用全断面开挖。开挖后，除支护外，必要时进口段应采用混凝土衬砌；当围岩级别为级或级时，可采用短进尺、局部开挖的方法进行施工。各部位开挖后可立即进行临时支护，根 据围岩和临时支护的稳定状态，适时进

11、行锁定。2 段以上(含大段)的大型洞室开挖宜采用局部开挖。开挖后应立即实施临时支护，并根据围岩情况和结构采取加固措施。5.2.6 在河道平面以下的隧道进出口处，应按施工期防洪标准设置围堰或预留岩坎，开挖应在围堰或岩坎的保护下进行。当需要用岩塞爆破法成孔时，应进行专门论证。5.2.7 洞口布置的水工建筑物对建基面有承载力要求时，当洞口开挖靠近建基面时，应按 SL 47-94 的有关规定进行开挖和处理。5.3 平洞开挖 5.3.1 在 级围岩中，当开挖孔直径小于 10m 时，应采用全断面开挖法；当开挖孔直径超过 10m 时，可采用台阶法开挖。5.3.2 在类围岩中，当开挖面在中段以上时，宜采用分区

12、开挖，开挖后应立即进行临时支护。5.3.3 在级围岩中开挖平洞时，应遵守本标准第 5.7、5.8、9.4和 9.5 节的规定。5.3.4 平洞开挖的圆形进尺可根据围岩类别和施工机械选择以下数值:对于级围岩，手风钻钻孔时，循环进尺宜为 2.0 4.0m；用液压单臂或多臂钻孔时，循环进尺应为 3.050m。类围岩，循环进尺宜为 1.0m2.0m 对于级围岩，循环进尺宜为 0.5m1.0m 4 循环进尺应根据监测结果进行调整。5.4 竖井和斜井开挖 5.4.1 倾角小于 30的斜井可自上而下开挖；倾角 30 45的斜井，可采用全断面开挖或自下而上开挖。如采用自下而上开挖，应采取刮渣和滑渣措施。倾角大

13、于 45的斜井和立井，可自下而上开挖，然后自上而下扩挖或自下而上全断面开挖。(具体怎么操作？自下而上施工流程图？)5.4.2 竖井和斜井自上而下采用全断面开挖时，应遵守下列规定:1 井口必须上锁，确保其稳定，并采取措施防止杂物落入井内；露天矿竖井和斜井应设置不小于 3m 宽的井台；边坡与井台连接处应设排水沟。2 竖井深度等于或大于 30m 时，应设置专门用于运送施工人员的提升设备；深度小于 30m 的竖井和倾角大于 45的斜井，应设置人行楼梯或带防护围栏的梯子。3 在涌水、淋水地段应采取防排水措施。4 当井壁存在不利的节理裂隙组合时，应加强支护。、类围岩地段应及时支护。开挖段、支护段或衬砌段，

14、如有必要，开挖前应对围岩进行预注浆加固。5.4.3 当采用贯通导井进行自上而下的扩大开挖时，除应满足本标准第 5.4.2 条的规定外，还应满足下列条件:1 当直径不小于 10m 时，应采用机械刮渣。如果是人工刮渣，从井壁到导向井口应有适当的坡度。2 应采取有效措施防止先导井堵塞和人员坠落事故。3 立井、斜井与平硐的连接处，连接段应在开挖前进行加固。5.4.4、类围岩中的小断面竖井开挖可采用自下而上的全断面法，如吊罐法、爬罐法或反钻机法。5.5.5 在钻孔精度满足要求的情况下，可采用一次钻孔、分段爆破的施工方法。5.4.6 在级围岩中，开挖中段以上竖井时，可采用自上而下扩大导井开挖的施工方法，导

15、井断面宜为 4 5。导井开挖施工可选择以下方法:1 普通法:1)竖井法，即自上而下开挖，用卷扬机吊渣；适用于深度小于 50m的导井开挖，也适用于围岩稳定性差的竖井开挖。2)反井法，即自下而上架设排架或在洞壁上安装锚杆形成攀登平台，用手摇风钻钻孔爆破成井；适用于围岩稳定性好、深度小于 50m 的井筒。3)正反相结合开挖。2.深孔爆破法:即一次钻孔分段爆破法；适用于深度小于 50m 的先导井的开挖。3.罐吊装法:适用于深度为 30 100 m 的竖井，其中心孔偏斜率不应大于 1%。4.爬罐法:适用于深度不小于 50m 的先导井开挖。5.反钻法:适用于中等强度岩石、深度小于 250 米、倾角不小于5

16、0、深度小于 300 米的倾斜先导井和垂直先导井的开挖。5.5 超大断面洞室开挖 5.5.1 对于开挖跨度大于 25m、开挖高度大于 50m 的特大断面洞室，设计单位应在洞室开挖前进行技术交底，施工单位应根据相关资料编制详细的施工组织方案，制定切实可行的安全保证措施。5.5.2 特大断面地下洞室应分层开挖，层数和层高可结合设计断面、围岩稳定条件、施工机械性能和运输通道条件综合确定。一般情况下，分层开挖高度宜为 6 9m，最大不超过 10m。对于高应力区，应适当降低分层开挖的高度。5.5.3 地下厂房应自上而下逐层开挖，每层开挖应遵循以下原则:在顶部，应先开挖导洞，然后向两侧扩展。导洞的位置和尺

17、寸可根据地质条件和施工方法确定。若围岩稳定性较差，导洞开挖后，可进行扩挖、支护和衬砌。拱部应按设计要求进行加固，然后进行下部开挖。2.中下岩体可根据分层高度逐层开挖，每层开挖宜采用深孔台阶爆破。轮廓线处采用预裂爆破，或两侧预留保护层。各层开挖渣的运输通道可采用永久交通隧道、通风隧道、公交隧道、导流隧道或尾水隧道等。必要时可布置施工支洞。5.5.4级围岩中特大断面洞室的开挖可采用先拱后墙的方法；对于 级围岩，宜采用先墙后拱的方法进行开挖和衬砌，边墙和顶部导洞的布置可根据工程条件和围岩稳定性确定。5.5.5 当特大断面洞室设有拱形支护，采用先拱后墙的方法开挖时，应注意拱形支护岩体的保护和加固。拱脚

18、岩体开挖应满足以下条件:1.拱脚开挖面至拱脚线最低点的距离不应小于 1.5m；2.顶拱混凝土衬砌强度不应低于设计强度的 75%；5.5.6 穿越特大断面洞室的洞口，应在特大洞室开挖前完成施工并加固。5.5.7 对于相邻两个洞室之间的岩壁或岩柱，应根据地质条件确定支护措施，以保证岩体的稳定性。相邻两个洞室的开挖程序宜采用间隔开挖，开挖后立即支护并加强监控。5.5.8 特大断面洞室围岩永久观测设备应在开挖后及时安装。5.6 特殊部分的开挖 5.6.1 地下厂房岩壁上的吊车梁、岩台上的吊车梁、高压支管、拱及相邻边墙、岩塞、成型高墙上的孔洞开挖等。，属于特殊部位的开挖，应专门设计。5.6.2 特殊部位

19、的开挖应合理分块，采用控制爆破技术进行开挖。开挖前，应通过爆破试验确定符合设计要求的爆破参数。5.6.3 岩壁上吊车梁开挖时，应严格控制开挖岩面的起伏差。如果开挖的岩面起伏差不符合设计要求，应采取必要措施改善节理面的受力状况。5.6.4 在大断面洞室的穿越洞口，开挖后应立即进行支护。支护长度应根据围岩条件和控制软弱面的延伸范围确定，但不应小于 5m。5.6.5 特殊部位的开挖，保护层厚度不应小于 2m。5.6.6 分层开挖时，上盘车梁最低点距离所在开挖面的高度应控制在 2m 以上。开挖采用光面爆破技术。5.6.7 特殊部位开挖时，应在有代表性的部位布置合适的监测仪器，监测围岩的稳定性。5.7

20、软弱洞穴段开挖 5.7.1 在饱和单轴抗压强度小于 15MPa 的软岩和饱和单轴抗压强度小于 5MPa 的极软岩中进行地下开挖时，开挖方法应以围岩稳定为基础，宜采用不扰动或少扰动围岩的开挖方法。5.7.2 采用爆破方法开挖软弱溶洞段时，应进行专项爆破设计。开挖前应进行专门的爆破试验，确定爆破参数，尽量减少爆破对围岩的扰动，保证围岩的稳定。5.7.3 在极软洞穴段开挖时，宜采用机械松动围岩和人工修整轮廓面的非爆破方法。5.7.4 软岩和极软溶洞段应严格控制开挖进尺。松软洞穴段的开挖进尺不应超过 1.5m；极软溶洞段的开挖进尺不应超过 1.0m，有地下水的隧道段也应缩短开挖进尺。5.7.5 软岩和

21、极软溶洞段也应采用分块开挖，开挖面沿溶洞轴线的距离宜为 3 5m。各部分开挖后，应立即进行临时支撑。支护完成后，允许进行下一个循环或下一部分开挖。5.7.6 软岩和极软溶洞段的开挖，视围岩变形情况，在设计开挖线外预留变形量，以保证永久衬砌结构的设计尺寸。5.7.7 稳定性差的极软岩应在开挖前进行超前支护，并在超前支护的保护下进行开挖。5.7.8 在软岩、极软岩洞段开挖和初期支护施工过程中，应设置施 工期安全监测仪器，并根据监测结果调整施工方法、开挖循环进尺、预留变形和临时支护参数。5.7.9 永久衬砌的实施时间和施工方法应根据开挖和初期支护后围岩的稳定性来确定。5.8 不良地质条件下的隧道断面

22、开挖 5.8.1 对断层破碎带、缓倾斜节理密集带、岩溶发育、地下水丰富、膨胀岩体地段、高地应力区等不良地质条件的隧道开挖，应根据地质预报，针对其性质和特殊地质问题，制定专门的安全施工工程措施。5.8.2 不良地质条件的隧道段应采用短进尺和局部开挖。开挖后应立即进行临时支护，支护完成后方可进行下一循环或下一部分开挖。开挖进尺应根据监测结果进行调整，划分方法可根据地质构造和围岩稳定性确定。5.8.3 在岩溶发育地区开挖洞室时，应先查明岩溶的类型、充填物和沉积物的性质、分布范围和地下水活动规律。根据岩溶的规模和稳定性，可采取以下措施:1 隧道穿越溶洞时，溶洞较大且无填充物，可采用填渣架桥的方式通过。

23、此时隧道衬砌可按明管设计。2 当洞内有松散破碎的充填物时，底部可采用桩基、注浆加固等措施，洞身可按第 5.8.2 条的规定开挖。3 洞穴内有地下水时，应根据地下水、洞穴间的地下水联系和补充水源，采取排水、封堵、截流等方案。必要时可采用弱透水材料回 填、水泥灌浆等截堵措施。5.8.4 当洞室围岩被不利结构面切割成不稳定块体时，应采用挖锚施工方法。5.8.5 高地应力段的开挖应采用逐步卸载的方法。具体措施如下:1.根据应力大小、主应力方向和洞室设计开挖形状，采用光面爆破技术控制开挖面的轮廓尺寸，改善洞室周围的应力分布。2.采用局部开挖方式，减缓应力释放值，避免应力突然释放。3 及时清理浮石，勤喷水，加防护网。4 及时用短锚杆、钢筋网、钢纤维喷射混凝土或树脂纤维喷射混凝土封闭岩面。