大茅坡隧洞施工方案

贵州省平塘县摆图水库灌溉供水工程CIV标段大茅坡隧洞施工方案葛洲坝集团第五工程有限公司平塘县摆图水库工程CIV标段项目部2013年5月16日2签发：审核：校核：编制：3目录1概述2施工布置3隧洞开挖及支护施工程序4混凝土工程5回填灌浆6质量保证措施7安全环保保证措施4大茅坡隧洞施工方案1概述1.1工程概况大茅坡隧洞总长K5+273.5—K5+851.4(577.9m),最大开挖高度2.15m，最大开挖宽度2.0m，进口底板高程977.3m，开挖断面为马蹄形，出口底板高程977.011m，坡比为0.5‰，本隧洞为不过水隧洞。本工程主要以III、IV、V类围岩为主，隧洞断面为城门洞型，断面尺寸为1.5m×1.9m，C20混凝土边墙及顶拱衬砌厚度为250mm。洞内敷设直径400mm玻璃钢管。Ⅲ类围岩总长159.5m,采用厚度为0.25m的单筋C20砼直墙及顶拱段衬砌，IV~V类围岩总长418.4m,采用厚度为0.25m的双筋C20砼对直墙及顶拱段进行衬砌。本标段大茅坡隧洞的施工，主要包括进洞口修建进洞道路、出洞口明挖、隧洞洞身开挖，锚喷支护，隧洞衬砌，隧洞回填灌浆。1.2编制依据《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82,DL/T5144-2001）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-1994）《水利水电工程锚喷支护技术规范》（SL377-2007）《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》（SL47-1994,DL/T5389-2007）《水工建筑物地下开挖工程施工技术规范》（DL/T5099-1999）等相关技术规范1．3地质概况1.3.1大茅坡隧洞进口段（5+273.5～5+288.5）长15m，埋深4.2m～15m，进口为逆向坡，地形坡度为25～30°，基岩裸露，挂口为灰岩，岩石强风化深度为1.5～2m，边坡稳定。1.3.2大茅坡隧洞洞身段（5+288.5～5+498.0）长209.5m，埋深15~94m，洞室围岩为二叠系下统茅口组（P1m）灰、深灰色中厚层灰岩，呈弱风化状态，隧洞在该段遇溶洞等不良地质问题，不良工程地质段估计占该段5～10％。岩溶段岩体完整性较差，岩体破碎，属Ⅴ类围岩；非岩溶段岩体较完整，岩体结构为层状结构，属Ⅲ类围岩。1.3.3大茅坡隧洞洞身段（5+498.0～5+836.4）长338.4m，埋深13.5m～94m，洞室围岩为二叠系上统吴家坪－长兴组（P1w-c）灰、深灰色中厚层灰岩、燧石结核及条带灰岩，隧洞在该段有遇溶洞等不良工程地质问题，不良工程地质段估计占该段15～20％。岩溶段岩体完整性较差，岩体破碎，属Ⅴ类围岩；非岩溶段岩体较完整，岩体结构为层状结构，属Ⅳ类围岩。1.3.4大茅坡隧洞出口段（5+836.4～5+851.4）长15m，埋深4m～15m，出口为顺向坡，地形坡度为10～15°，岩石强风化深度为2.5～3m，边坡较稳定。52施工布置2.1施工道路本隧洞临近当地村道，施工道路外接公路，施工运输较为方便。大茅坡隧洞进口段因地势陡峭，无施工便道，我部拟从当地村道处修一条4米宽施工便道至进口处。因进口处下方涉及到三户人家房屋，为了保证施工安全，我部在修路前，拟修一条长300米，底宽1米，上口宽0.7米挡墙。2.2供水因当地缺水，施工用水从鼠场乡接Ф50mm钢管引至隧洞进出口附近，隧洞进出口修建水池，再从水池用Ф50mm钢管进洞，延伸至工作面供水。2.3供电及照明施工用电由承包人在施工隧洞进出口附近架设电源接线点，从施工隧洞出口布置一台ZGS9-Z(H)-315/10变压器，接线进入隧洞。动力线：采用100mm2钢芯铝绞线架设进洞，接配电盘后为风机，喷射机，水泵等供电。照明线：照明线用25mm2塑胶线架设进洞接配电盘，然后接线，洞身段每10m设1个100W灯泡照明。开挖面用1000W点钨灯照明。2.4通风为改善洞内工作条件，排除和稀释有害气体，供给工作人员充足的新鲜空气，做好施工通风工作十分重要。根据规范规定，通风设备选择的依据为：①隧洞内最低风速不小于0.15m/s;②隧洞内最大风速应小于4m3/s;③确保供应隧洞内工作人员每人不小于3m3/min的新鲜空气；④对隧洞内的有害气体进行有效的稀释；⑤吊挂风管平、直、紧、紧稳，风管转弯半径不小于风管直径的3倍。隧洞采用双向掘进方式。根据隧洞施工特点，本工程采用压入式通风方式。在施工隧洞进出口各用两台BDKN015型(2×55kw)轴流式风机配Ф800风筒压入式通风。DN80风管动力线照明线供水管供风管排水沟6图2-1通风布置示意图（结构尺寸：cm）2.5弃碴场隧洞出口道路左侧农田征地作为弃碴场。弃料前在农田冲沟及道路泄水口处埋设Ф1000mm及Ф800mm混凝土预制管作为过水通道，以防止冲刷和水土流失。弃渣时应分区弃料，分层堆放，严禁乱卸乱倒，渣场顶面及时平整。弃渣场平整到位后作为以后钢筋加工、拌合系统及砂石骨料破碎筛分场。2.6排水本隧洞进口段施工采用水泵串接分级排水方式，根据洞内地下水分布情况，在洞内每隔一定的距离设一个集水坑，将每个工作面积水引排至集水坑内，用潜水泵接力抽排至洞外排水沟排水。出口段坡比为0.5‰，顺坡沿洞口右侧挖设宽20cm，高10cm排水沟至洞外排水沟排水。2.7进度计划工程名称工程量持续时间计划开工计划完工隧洞临建402013-5-262013-07-05隧洞进口道路300102013-5-262013-06-04隧洞进口明挖52013-06-052013-06-10隧洞出口明挖102013-05-262013-06-04隧洞开挖577.9m1002013-06-052013-09-13隧洞支护577.9m1102013-06-052013-09-23隧洞衬砌577.9m1002013-09-262014-01-04隧洞灌浆3200m2962013-10-152014-01-20玻璃钢管安装577.9m102014-01-212014-01-30外包砼浇筑577.9m202014-02-012014-02-20进度计划见附表：大茅坡隧道施工进度计划横道图2.8人员配备2.8.1主要人员及职责序号姓名职务职责1严泽洪项目经理负责工程前期筹备工作规划及施工管理2张志山总工负责方案编制、技术交底工作3高敬杰施工员负责施工组织实施及现场管理4陈汉莉质检员负责工程质量的管理和相关质量的检验6柯鸿安全员安全规划及监督管理工作72.8.2拟投入劳动力数量表序号名称单位数量1炮工个82普工个30隧洞开挖2工作组倒班，24小时作业。。3施工程序3.1洞挖开挖施工方法本工程采用双向掘进方式，在进行洞室开挖前先进行爆破评估，根据爆破评估的要求，采用新奥法施工，全断面钻爆开挖，设计边线采用光面爆破，光爆可避免对围岩产生大的扰动，有利于围岩稳定，并有效的控制超欠挖。开挖施工方法详见附图《隧洞开挖施工方法示意图》。3.1.1测量（1）应执行主要技术标准和规范①《水利水电工程施工测量规范》②《国家三、四等水准测量规范》③《中、短程光电测距规范》以及招标文件相应规定、设计图纸、修改通知、监理部门的其它技术要求。（2）校核测量及施工控制网由项目总工带领测量工程师和测量人员，会同监理工程师接收各控制网点，并用全站仪进行校核测量，必要时加密控制网，增设水准点，建立首级平面及高程控制网。测量精度应符合规范要求。测绘纵横断面并校核工程量。所有测量成果资料及时报送监理工程师审批，作为测量放线及结算的依据。（3）导线布设洞内布设基准导线和施工导线，直接与首级网联接进洞。施工导线每50m埋设一点，基准导线沿洞壁两侧布成自由导线，并及时算出各导线点平行洞轴线的指向角和左、右偏离值以指导施工，自由导线组成闭合环以资校核。（4）测量放线a、明挖造孔前先根据施工设计图会同监理工程师进行隧洞开挖轮廓线、中心线、高程腰线的放线。b、洞挖造孔前由测量放出开挖轮廓线、中心线、高程腰线，并根据爆破设计布孔图放出钻孔孔位。施工过程中加强洞挖断面控制，以减少超欠挖，保证洞挖贯通误差控制在规范值内。8图3-1隧洞开挖程序框图吹孔装药测量放线造孔爆破排烟安全撬挖出碴锚喷支护养护清底验收交面通风及施工排水C20喷砼配合比试验喷板试验喷射混凝土拌合混凝土运输进出口施工准备9（5）资料提供及时、准确提供中间及竣工验收资料让监理工程师同步签字确认3.2.1隧洞开挖3.2.1.1洞口土石方施工施工前应做好边仰坡的排水和坡面加固工作，严禁大开挖以免施工扰动后破坏洞口边仰坡原状岩石土体的稳定性。洞顶截水沟要事先完成，避免水流冲刷、渗漏而导致坡面失稳，危及洞口安全。洞口边仰坡施工要求：1、隧洞进出口明挖应该自上而下开挖。在高于2m的边坡上作业时应采取相应的安全技术措施。覆盖层采用挖掘机挖装，石方采用少量松动爆破或风镐破碎开挖并且用人工配合清理边坡。2、边坡开挖按设计坡度范围控制，隧洞进出口石基开挖边坡1:0.5，土基开挖边坡1:1。3、洞顶临时排水沟的开挖：洞口边仰坡开挖前先沿开挖边线外做好洞顶临时排水沟。4、弃渣运输：弃渣利用自卸汽车沿弃渣施工便道运至弃渣场。3.2.1.2洞身开挖因大茅坡隧洞开挖断面较小，宽×高为2m×2.15m，洞内作业时要保证洞内通风，照明和排水，防止滚石和洞外地表水进入洞内。本隧洞Ⅲ类围岩段进行全断面开挖；Ⅳ类围岩视围岩情况，如围岩完整，地下水不发育时，采用全断面开挖方式，围岩破碎，地下水发育时采用正台阶法开挖；Ⅴ类围岩段采用拱部超前支护台阶法开挖。洞内开挖遵循“弱爆破，短进尺，强支护”原则，确保施工安全。并按150m设置一个会车道，方便出渣运输。3.2.1.3钻孔采用简易钻架平台，造孔选用YT-28型手风钻，全断面光面爆破法开挖。施工中应保证钻孔质量，严格按爆破设计控制炮孔间距，误差不得大于5cm严格控制周边顶孔钻孔位置、钻孔角度及钻孔方向，做到位置准确、角度合适、方向不偏。此外，应对钻工进行质量和安全教育，提高钻工的素质；建立严格的技术交底制度，严格按照钻爆设计实施；实施定人、定位钻孔，周边孔、掏槽孔由经验丰富的钻工承担。加强检查，对不合格的炮孔，坚持堵塞返工重打，杜绝边顶部严重超挖。3.2.1.3装药爆破人工装2#岩石硝铵炸药，非电塑料导爆管微差爆破。Ⅲ类围岩循环进尺1.5m。Ⅳ类围岩循环进尺1.2m，Ⅴ类围岩循环进尺0.8m。光爆孔采用Ф32mm光爆炸药，引爆线串联线状间隔不耦合装药，塑料导爆管引爆导爆索同时起爆，掏槽孔和崩落孔均采用Ф32mm岩石硝铵炸药，连续装药结构，塑料导爆管分段起爆，采用8#电雷管引爆。在有地下水洞段均选用2#硝铵乳化炸药。（4）通风排烟及安全撬挖每茬炮爆破后，立即进行通风排烟30min，通风排烟后，恢复并加强掌子面的照明，让经验丰富的10撬挖工清撬开挖面上残留的松动岩块，确保施工安全。（5）出碴由于隧洞断面仅为2m×2.15m，断面面积较小，隧洞开挖出渣无法采用大型机械施工，需采用人工结合小型机械出渣。为改善洞内工作条件、减少爆破及运输时的扬尘，除采用轴流风机通风外，爆破后还采用水幕降尘法进行洞内降尘。具有代表性的III类围岩炮孔布置见图3-2，炮孔特性见表3-1。IV类围岩炮孔布置见图3-3，炮孔特性见表3-2。V类围岩炮孔布置见图3-3。炮孔特性及工序作业时间见表3-3。工序作业时间见表3-4。实际施工爆破参数针对围岩情况及时调整，优化施工爆破参数，减少超挖。炮孔痕迹保存率力争达到：完整岩石等于或大于80%，较完整和完整差的岩石不小于50%，较破碎和破碎岩石不小于20%。IV～V类围岩断面炮孔平面布置图Ms4`Ms2Ms3605050Ms1Ms2Ms3Ms250Ms250Ms3Ⅲ类围岩断面炮孔平面布置图图3-2隧洞Ⅲ类围岩炮孔布置图单位：cmMs45040Ms2Ms240Ms350404030Ms3Ms2Ms1Ms1Ms2Ms34011图3-3隧洞Ⅳ~Ⅴ类围岩炮孔平面图表3-1Ⅲ类围岩炮孔特性表孔类孔深（m）孔径（mm）数量/起爆段数孔距（cm）抵抗线（cm）药径（mm）堵塞长度（cm）单孔药量（kg）总装药量（kg）掏槽