XX引水隧道施工方案一、工程概況1.1工程基本信息本工程為XX省XX市引水隧道工程，全長10公里，采用圓形斷面設(shè)計，直徑4.0米，設(shè)計流量30立方米/秒。隧道穿越區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，主要巖性包括石灰?guī)r、砂巖及泥巖，其中IIB區(qū)域巖石質(zhì)量良好，占隧道總長的91%，進口段14.4米位于IB區(qū)域，進出口合計90米位于IIA區(qū)域。沿線需穿越7條斷層，斷層等級分別為IV-3（2條）、IV-17、IV-19、IV-21、IV-22、IV-26，均需采用鋼拱架加強支護。1.2主要建設(shè)內(nèi)容工程包含隧道主體工程及配套設(shè)施兩部分：主體工程：10公里引水隧洞（含7處斷層處理段）、進出口建筑物、調(diào)壓井配套設(shè)施：施工支洞（2處）、排水系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、臨時供電線路1.3工程技術(shù)參數(shù)項目參數(shù)指標項目參數(shù)指標隧道全長10000m設(shè)計流量30m3/s斷面形式圓形混凝土強度C25（噴射）、C30（襯砌）開挖直徑4.5m錨桿規(guī)格Φ20×3000mm凈空直徑4.0m鋼拱架型號I20b工字鋼埋深范圍100-400m設(shè)計工期24個月二、施工組織設(shè)計2.1項目管理機構(gòu)成立引水隧道工程項目部，實行項目經(jīng)理負責(zé)制，下設(shè)5個專業(yè)部門：工程技術(shù)部：負責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底、地質(zhì)預(yù)報施工管理部：現(xiàn)場施工組織、資源調(diào)配、進度控制質(zhì)量安全部：全過程質(zhì)量監(jiān)督、安全巡查、隱患整改物資設(shè)備部：設(shè)備管理、材料采購、倉儲管理測量監(jiān)控組：圍巖變形監(jiān)測、斷面測量、數(shù)據(jù)分析2.2施工隊伍配置投入專業(yè)施工隊伍4支，總?cè)藬?shù)180人：開挖作業(yè)隊：60人，分3個班組輪班作業(yè)，配備鉆爆工程師2名支護作業(yè)隊：40人，含錨桿工、噴砼工、鋼拱架安裝工襯砌作業(yè)隊：50人，負責(zé)模板安裝、混凝土澆筑、養(yǎng)護機電保障隊：30人，負責(zé)通風(fēng)、排水、供電系統(tǒng)運維2.3主要施工設(shè)備設(shè)備類型規(guī)格型號數(shù)量用途說明液壓鉆機YT-28型12臺炮孔鉆進裝載機ZL50C4臺洞內(nèi)碴土裝載自卸汽車15t8輛碴土運輸濕噴機HPS30型4臺噴射混凝土施工鋼模臺車9m段全液壓2臺二次襯砌模板軸流風(fēng)機2×110kW6臺洞內(nèi)通風(fēng)排水泵150m揚程8臺洞內(nèi)排水激光斷面儀LS-200型2臺開挖輪廓測量全站儀TS60型2臺施工放樣2.4施工區(qū)段劃分根據(jù)地形條件及支洞位置，將隧道劃分為3個施工工區(qū)：進口工區(qū)：K0+000~K3+000，長度3000m，設(shè)1號支洞（K0+895.62）中部工區(qū)：K3+000~K7+000，長度4000m，設(shè)2號支洞（K2+919.74）出口工區(qū)：K7+000~K10+000，長度3000m，由出口端掘進三、施工工藝與技術(shù)措施3.1施工總體流程采用新奧法施工，遵循"少擾動、早噴錨、緊封閉、勤測量"原則，工藝流程如下：graphLRA[施工準備]-->B[超前地質(zhì)預(yù)報]B-->C[鉆爆開挖]C-->D[出碴運輸]D-->E[初期支護]E-->F[監(jiān)控量測]F-->|穩(wěn)定|G[二次襯砌]F-->|不穩(wěn)定|EG-->H[竣工驗收]3.2鉆爆開挖施工3.2.1開挖方法選擇IIB類圍巖段：全斷面開挖，循環(huán)進尺3.0mIIA類圍巖段：上下臺階法，上臺階高2.5m，循環(huán)進尺2.0m斷層破碎段：三臺階預(yù)留核心土法，循環(huán)進尺1.0-1.5m3.2.2鉆爆參數(shù)設(shè)計采用光面爆破技術(shù)，具體參數(shù)如下：周邊眼：Φ42mm，孔距50cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m輔助眼：Φ42mm，孔距100cm，排距80cm，單孔裝藥量1.2kg掏槽眼：Φ42mm，深度3.5m，采用楔形掏槽，單孔裝藥量1.5kg炸藥類型：2#巖石乳化炸藥，毫秒延期雷管起爆起爆網(wǎng)絡(luò)：孔內(nèi)毫秒延期，孔外導(dǎo)爆管接力3.2.3爆破作業(yè)控制鉆孔精度：周邊眼位置偏差≤5cm，眼底偏斜率≤1%裝藥工藝：周邊眼采用間隔裝藥，空氣柱長度20cm安全距離：爆破時洞內(nèi)人員撤至300m以外，設(shè)聲光預(yù)警系統(tǒng)瞎炮處理：爆破后30分鐘方可進入檢查，瞎炮處理采用灌水法3.3初期支護施工3.3.1支護結(jié)構(gòu)設(shè)計錨桿支護：Φ20×3000mm螺紋鋼錨桿，梅花形布置，間距1.2×1.2m，采用藥卷錨固噴射混凝土：C25細石混凝土，厚度15-25cm（根據(jù)圍巖等級調(diào)整）鋼筋網(wǎng)：Φ8@200×200mm，在噴射混凝土內(nèi)層鋪設(shè)鋼拱架：斷層段采用I20b工字鋼，間距0.8m，連接板采用10mm厚鋼板3.3.2支護施工工藝錨桿施工：鉆孔深度超設(shè)計5cm，清孔后植入錨桿采用風(fēng)動扳手擰緊，確保錨固力≥150kN外露長度控制在5-10cm噴射混凝土：采用濕噴工藝，水灰比0.45，砂率45%分兩層噴射，第一層5cm厚找平，第二層達到設(shè)計厚度噴射距離控制在1.5-2.0m，噴嘴與巖面成75°角鋼拱架安裝：每榀分3段加工，洞內(nèi)螺栓連接拱架與圍巖間隙用混凝土墊塊填充拱腳置于基巖上，必要時設(shè)鎖腳錨桿3.4二次襯砌施工采用9m長全液壓鋼模臺車，C30混凝土澆筑，施工要點：模板安裝：臺車定位偏差≤3mm，接縫處貼止?jié){條模板清理后涂刷脫模劑，分節(jié)段驗收混凝土施工：配合比：水泥:砂:碎石=1:1.8:2.5，摻加粉煤灰15%采用泵送澆筑，分層厚度50cm，插入式振搗器振搗澆筑時間控制在4小時內(nèi)，連續(xù)作業(yè)養(yǎng)護措施：澆筑完成12小時后灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護期≥14天隧道內(nèi)溫度低于5℃時采用電熱毯保溫3.5特殊地質(zhì)段處理3.5.1斷層破碎帶施工對7條斷層段采用"管超前、短進尺、強支護、快封閉"方案：超前支護：Φ108管棚，長度10m，環(huán)向間距30cm，注漿加固開挖方法：三臺階法，循環(huán)進尺0.5-1.0m支護加強：I20b鋼拱架+雙層鋼筋網(wǎng)+25cm厚噴砼監(jiān)控頻率：每2小時監(jiān)測1次圍巖變形3.5.2涌水處理根據(jù)涌水量分級處理：小水量（<5m3/h）：邊墻設(shè)排水溝，集水井+潛水泵排水中水量（5-20m3/h）：環(huán)向排水盲管+縱向排水管，2臺水泵并聯(lián)大水量（>20m3/h）：超前鉆探，預(yù)注漿堵水，注漿壓力1.5倍水頭3.6輔助系統(tǒng)設(shè)計3.6.1通風(fēng)系統(tǒng)采用壓抽混合式通風(fēng)：洞口設(shè)2×110kW軸流風(fēng)機，主風(fēng)管Φ1.2m掌子面30m內(nèi)設(shè)局扇加強通風(fēng)風(fēng)量計算：按每人每分鐘3m3，同時考慮爆破排煙需求3.6.2排水系統(tǒng)分級排水方案：掌子面積水坑→區(qū)間集水井→洞外沉淀池排水泵揚程150m，備用系數(shù)1.2排水管采用Φ150mm鋼管，每500m設(shè)檢修閘閥3.6.3供電系統(tǒng)雙回路供電：10kV高壓進洞，洞內(nèi)設(shè)移動變電站動力線路采用380V三相五線制照明采用LED防爆燈，間距5m四、施工進度計劃4.1關(guān)鍵線路工期總工期24個月，關(guān)鍵線路如下：施工準備：2個月（含臨建、設(shè)備進場）隧道開挖及支護：15個月（平均月進尺660m）二次襯砌：8個月（滯后開挖面100m）收尾驗收：2個月4.2進度保障措施資源保障：備用鉆機4臺，確保鉆爆作業(yè)連續(xù)建立材料儲備庫，鋼材、水泥儲備量滿足15天需求技術(shù)保障：斷層段采用微震爆破技術(shù)，減少擾動優(yōu)化循環(huán)作業(yè)時間，鉆爆循環(huán)控制在8小時內(nèi)組織保障：實行周進度考核，延誤超3天啟動預(yù)警機制雨季前完成洞口截排水系統(tǒng)，避免雨水影響五、質(zhì)量控制措施5.1質(zhì)量管理體系建立"三檢制"質(zhì)量控制流程：班組自檢：每道工序完工后班組自檢，填寫自檢記錄技術(shù)復(fù)檢：技術(shù)人員復(fù)核關(guān)鍵參數(shù)，留存影像資料監(jiān)理驗收：隱蔽工程聯(lián)合驗收，簽署驗收單5.2關(guān)鍵工序控制鉆爆質(zhì)量：每循環(huán)檢查炮孔參數(shù)，合格率≥95%爆破后超挖量控制在15cm內(nèi)，欠挖嚴禁出現(xiàn)噴射混凝土：厚度檢測采用鉆孔法，每10m檢測1點強度檢測每50m3留置1組試塊錨桿施工：抗拔力試驗每300根抽檢1組，最低值≥設(shè)計值90%孔位偏差≤15cm，角度偏差≤5°5.3質(zhì)量通病防治質(zhì)量通病防治措施噴射混凝土空鼓巖面清理干凈，分層噴射，控制骨料含水率錨桿錨固力不足藥卷充分攪拌，確保錨固長度，加強過程旁站襯砌蜂窩麻面控制坍落度180±20mm，振搗到位，模板密封鋼筋保護層不足安裝定位筋，采用專用墊塊，加強工序檢查六、安全管理措施6.1安全防護體系實施"五位一體"安全管理：安全教育：崗前三級安全教育，特種作業(yè)持證上崗制度保障：制定18項專項安全制度，包括爆破安全、用電安全等隱患排查：每周安全大檢查，每日班組安全巡查應(yīng)急管理：編制12項應(yīng)急預(yù)案，每季度組織演練智能監(jiān)控：洞內(nèi)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)，掌子面設(shè)氣體檢測儀6.2重大危險源管控爆破作業(yè)：炸藥庫設(shè)雙人雙鎖管理，實行"領(lǐng)、用、退"登記爆破網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)式起爆，專人檢查起爆線路警戒半徑300m，設(shè)崗哨4處，信號采用聲光結(jié)合瓦斯防治：配備便攜式瓦斯檢測儀，濃度超標自動報警爆破器材采用防爆型，電氣設(shè)備設(shè)防爆標志瓦斯?jié)舛取?.5%時停止作業(yè)，加強通風(fēng)坍塌預(yù)防：圍巖變形監(jiān)測數(shù)據(jù)超預(yù)警值立即停工鋼拱架安裝后及時噴射混凝土封閉不良地質(zhì)段嚴禁超挖，控制循環(huán)進尺6.3勞動保護措施為作業(yè)人員配備防塵口罩、安全帽、反光背心洞內(nèi)溫度超過30℃時縮短作業(yè)時間，采取通風(fēng)降溫定期組織職業(yè)健康檢查，建立健康檔案七、監(jiān)控量測7.1監(jiān)測項目與頻率監(jiān)測項目儀器設(shè)備監(jiān)測頻率預(yù)警值洞周收斂收斂計1-15天：1次/天5mm/天拱頂下沉水準儀16-30天：1次/2天10mm/月圍巖應(yīng)力應(yīng)力傳感器1次/周設(shè)計值80%錨桿軸力軸力計1次/周150kN7.2數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用建立監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，采用BIM技術(shù)進行三維可視化分析當變形速率>5mm/天時，立即采取加強支護措施監(jiān)測數(shù)據(jù)作為調(diào)整支護參數(shù)的依據(jù)，實現(xiàn)動態(tài)設(shè)計八、環(huán)境保護措施8.1施工期環(huán)保措施碴土處理：設(shè)立棄碴場擋渣墻，坡面植草綠化碴土運輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎噪聲控制：破碎機、空壓機設(shè)隔音棚，晝間噪聲≤70dB夜間22:00后停止爆