隧道施工组织设计2.docx

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1招标单位提供的四川南桠河冶勒水电站引水隧洞工程招标文件及补充文件（第01号）；
招标单位组织的现场考察所得资料；
3。1。3国家有关行业标准及水利部现行标准及规范；
4我单位施工类似工程的相关经验；
3。2工程概况
3。
冶勒水电站位于四川省西部的冕宁县和石棉县境内，、左岸泄洪洞、左岸放空（兼导流）隧洞、引水隧洞、双室式调压井、压力管道、地下厂房等建筑物组成，总装机容量240MW。大坝位于冕宁县冶勒乡，厂房在石棉县栗子坪乡南桠村，距坝址约11Km。
一、标段范围
本标段工程起于（引）0+0,止于（引）6+3。
（一）进水为竖井式，位于坝轴线上游左岸480m的岸坡处，上设固定式拦污闸。
（二）闸门竖井位于进水下游161。m，，设4 x4m （宽福）的平板工作闸门、检修闸门和井顶固定式启闭机。
（三）本标段引水隧洞长63m（）,洞身净空采用4。6 ，。主洞与支洞交叉段及IV、V类围岩段采用钢筋混凝土衬砌，断层带地段采用钢板衬护，其余洞段边墙与拱顶采用锚喷混凝土，〜370m，洞线在平面上设二个转折点，并设二个施工支洞。
（四）主要工程项目包括：
1、进水、闸门竖井、引水隧洞（0+0〜6+3）工程的土石方明挖、石方洞挖开挖、喷混凝土、混凝土浇筑、钢筋制安、钢衬安装和接确灌浆、各类围岩的固结和回填灌浆及I#施工支洞封堵等项目的施工；
2、引水隧洞局部地段的钢板衬护安装及波纹管位移补偿器的安装；
3、标段内观测设备的检验、安装、调试与施工期的观测；
4、II#施工支洞为永久进人门的土建及金属结构安装工程；
5、标段内的闸门、起闭机、拦污栅等金属结构设备的运输、保管、安装、埋设及调试；
6、I#、II#施工支洞及其它临时设施的施工；
二、主要工程数量如下表：
主要工程数量表
序号工程项目单位数量备 注
临时设施
I#施工支洞延米6m
II#施工支洞延米420m
引水隧洞工程 延米 63
1明挖覆盖层/石方m3/ m3 111210/90480
2洞挖覆盖层/石方m3/ m3 2190/141160
3井挖石方m3 5989
4竖井C20混凝土 m3 3369
C20隧洞衬砌混凝土 m3 18710
C20隧洞喷锚段底板混凝土 m3 2760
C20支洞封堵混凝土 m3 2183
C20喷射混凝土 m3 5876
9钢筋制安T 1946
锚杆（①=22mm , L=3m）根 22590
锚杆（①=25mm , L=4m ）根 170
12回填灌浆m2 15060
13固结灌浆M 17990
三钢衬安装T 544
四金属结构设备安装工程
1进水工作闸门（175t套）套1
2进水检修闸门（65t套）套1
3进水拦污栅（19 5t套）套3
4进水工作门启闭机（25KN）套1
5进水检修门启闭机（4KN ）套1
三、交通运输
（一）冶勒水电站大坝坝址距成昆铁路乌斯河车站为147km，距泸沽车站123Km。
（二）大坝距栗子坪乡国道108线约7km，栗子坪下行至泸沽约105km，西昌158km,上行至石棉36km，雅安242km,成都389km。国道108线基本为三级公路，部分为四级和等外级公路。
三）由栗子坪桥上行侧起，沿楠桠河左岸，经电站厂房至坝址，。
3。2。2工程地质及水文情况
一、工程地质
引水隧洞布置在南桠河左岸，沿线山体雄厚，地形陡峻，海拔高度在30~37m,三岔河冰川“U型呈北北西向深切其间。区内岩石以晋宁期石英闪长岩为主，并有少量细晶花岗岩脉及辉绿岩脉穿插,其中以三岔河F3断层（安宁河两支断层）为界，两侧为灰绿色致密块状石英闪长岩，东侧为混染状石英闪长岩，具混合岩体特征，岩性单一，。
分段地质描述如下表：
引水隧洞分段地质情况表
里程及分段
项 目进水〜三岔河段三岔河段三岔河~f 1段
0+0〜+161 0+161~1+890 1+890〜3+740 3+740〜6+3
长度（m） 161 1729 1850 2560
埋深（m）26〜425 570~9
围岩类别 IV 〜V IV、II（主）III 主）、IV、V III （主）、IV、V、II
地质条件1、坡积块碎石层，结构松散；
2、第四岩组弱胶结卵砾石层；
3、晋宁期石英闪长岩；
1、致密坚硬石英闪长岩，偶有辉绿岩脉穿插；
2、晋宁期石英闪长岩；
3、“U型谷，上覆冰（水）块碎石土厚74m；
2、基岩由石英闪长岩组成，节理裂隙较发育，岩体较破碎；1混染状石英闪长岩组成，伴有少量细晶花岗岩脉及辉绿岩穿插，岩石新鲜较完整；
2、岩体呈块状—整体状结构；
主要 裂隙①N15〜20°W/NE Z40〜50°
N40 〜60°W/SW Z50〜70°
N30 〜50°E/NW Z70〜80°
N50 〜70°E/SEZ35〜50° ①N10~20°W/NE Z45〜55°
N35~50°E/NW Z70〜80°
裂隙间距＞1m
N10 〜20°W/NE Z70〜85°
N35 〜50°E/NW Z73~85°
N50~70°W/NE Z40〜45°
N50 〜60°W/SW Z35〜45°
裂隙间距一般 0。4 〜0。8m ①N30~40°W/NE Z60〜75°
②N50 〜60°E/NW Z65〜75°
裂隙间距＞1m
不良地质情况小断层破碎带宽0。2〜0°4m ,岩石弱风化，呈碎裂结构，地下水以滴状渗出为主。F3断层北段在2+740〜+840附近通过，主破碎带宽约50〜80m，并形成控水构造，岩体破碎，地下水较丰富。隧洞埋深大，岩体完整,自重应力和构造应力均较高，局部岩爆。f1、f5断层，主断层带及影响带。
二、水文地质
南桠河是大渡河的一级支流，干流自西南向东北流，于石棉县城注入大渡河，（1986~1993）多年平均气温6。5C,，极端最低气温-20C,全年无夏季，冬季长达6~7个月，,年降水天数230天，5〜10月为雨季，平均相对湿度86 % ,最大风速20m/s,平均水温6。2C,〜9月（汛期），1〜3月为枯水期。

3。
前期施工中重点是I #、II#施工支洞开挖及进水覆盖层明挖，此项工作直接影响正洞施工进度；中期施工中的重点是引水隧洞主洞的掘进和衬砌；后期施工重点是如何确保金属结构设备的安全运输和正确安装。
。2工程难点
一、I#支洞至II#,,施工中通风及出碴问题是本项目的一大难点；
二、0+0~0+090段覆盖层段为卵砾石层,围岩稳性极差，顺利通过该覆盖层是本项目的一大难点。
三、引水隧洞约在引2+740〜2+840处穿越F3断层，安全通过断层带的施工是本项目的又一大难点。
四、钢板衬砌段的钢管安装技术难度大.
3。4施工平面布置图
3。4。1施工总平面布置图
3。4。2洞车场及洞内轨道布置图
同内水、电线管线布置图
洞内通风布置图
临时工程数量表
临时工程数量表
编号项 目单位进及
1#支洞2#
支洞项目
经理部合计
4101施工交通
1公路
新建便道Km
公路养护Km/月1818
— 2轨道工程
新铺拆 24Kg 762mm 轨道 Km
新铺9#道岔付6161
浮放道岔付2 1 3
(4 )拆铺 762mm 轨道 Km 3 0 72
( 3 0 72 3 72
(6埋设1。8m轨距砼支墩钢管定位轨道Km 0。3 0 2 0 5
4102风、水、电、通讯
1高压风供水
20m3电动空压机安装基础砼m3/台50/5 40/4 90/9
循环水池40T座2 1 3
*1高压风管安拆(洞内外) 72 7 32
4102-2供水
高山水池修建250T座112
(2挡水坝处1 1
(3 洞内外 *80供水管 Km 4。7 4 62
(4 )抽水站处11
— 3供电
(1洞外10KV电线路安拆Km 1。92 2 74
洞内10KV铠装电缆安拆Km 。73
3。9 。777
洞内外变压器安拆台4 3 7
4102—4 通风
(1轴流式通风机安拆
a55XW 台 1 2 3
b28KW 台 11
c551KW 台 1 2 3
通风管安拆
(MQ通风管 Km 3。02
6出软通风管Km 1 4 2 1
4102-5洞内排水
)(1集水坑开挖及回填砼m3 37 5 125 162 5
@)1抽水管安拆Km 3。0 12
抽水机安拆(KW)台6 7 13
洞污水处理池座2 1 3
4102-6通讯
)(1程控电话台10
)(2对讲机台10
(3)洞内外通讯电话
通讯线路安拆对公里 。732
皮包电话机台4 4 8
4103砼拌合系统套1 1 2
4104机械修配、加工场
4104-1 空压机房 m2 2 1 3
4104-2 充电房 m2 105 105 210
4104-3 修理间 m2 40 40 80
4104-4 配电房 m2 16 8 24
4104-5 车工间 m2 35 35 70
4104-6 钳工间 m2 30 30 60
4104-7 大修间 m2 120 120 240
8钢筋加工棚m2 50 40 90
4105各类砼库、料场
1 水泥库 m2 80 80 160
4105-2火工品库及加工房m2 120 120 240
4105-3 油库 m2 1 1 2
4105-4材料库及配件库m2 60 60 120
4105-5材料转运站 处1 1
4105-6工程试验室处 1 1
I#II#施工支洞开挖及临时支护Km 0。6 0 42 1 02
办公及生活用房 m2 25 25 10 60
4108场地平整及清理
4108-1场地平整及清理m22
4108-2弃碴处理
(1 )干砌挡墙m3
10
（浆砌片石m3 5
4109其它
4109-1临建工程税%
3。5砼系统的布置及生产流程说明书
3。
本标段设砼拌合站2座，每个拌合站由两台JDY750型强制式拌合机，电子计量控制室，砂石料输送窗等组成，并配备ZL50装载机一台上料。第一拌合站设在引水隧洞进端的场地R,负责I#支洞和引水隧洞进端的砼拌合任务，第二拌合站设在II#支洞附近的场地N内，承担II#支洞和引水隧洞本标段出端的砼拌合任务。
3。、用水
一、施工用电
I#支洞和引水隧洞进端的施工用电由业主提供的坝区35KV变电站10KV施工电源接线点引入,架设10KV电力线接至I#支洞洞，经变压后供支洞施工用；并继续架设电力线接至引水隧洞进端，为拌合站和引水隧洞施工提供电力。
II#支洞和本标段出端的施工用电从业主提供的厂区35KV变电站10KV施工电源接线点接入，架设近3Km的10KV电力线至I#支洞洞，以解决此工点的施工用电需要。
洞内采用10KV铠装电缆进洞。
为了预防临时停电，各工点配备内燃发电机备用.
二、施工用水
在引水隧洞进端，南桠河岸边就近修建一座抽水站，并在引水隧洞进端山坡上建一座250t蓄水池，以解决进端施工用水。同时，从此蓄水池沿地形走势架设水管至I
#支洞洞,满足支洞的施工用水。
在I#支洞洞南面的山沟建一座拦水坝，截取地面径流，并沿山形架设水管将水引入建在I#支洞洞山坡上的250t蓄水池内，采用©1钢管将蓄水池蓄水引至洞，以解决I#。
3。5。3砼原材料及外加剂、掺合料
一、砼原材料
（一）水泥
，应有生产厂家本批产品的材质化验单,其各项技术性能指标必须符合现行的国家标准及有关行业标准的规定。选用的水泥标号不低于425 # ,并与砼设计标号相适应。运输过程中，不同品种、标号的水泥不得混杂，并且应防止水泥受潮
在干燥地点建立水泥库，并做好排水沟、防潮层及通风措施。水泥到货后，马上标明品种、标号、出厂日期等分别堆放。水泥堆放距地面、边墙30cm以上，堆放高度不超过15袋。库存水泥量要能满足正常施工5 — 7天。
（二）砂石
砂石料从业主指定的砂石料场采购。由生产单位提供的产品合格证书各项试验指标应符合国家标准。
在运输过程中，尽量减少转运的次数。粒径大于40mm的粗骨料的净自由落差不宜大于3m ,超过时设置缓降设备。
砂石堆放场有良好的排水设施。对不同粒径的砂石分别进行堆放，并设置隔离设施，以免混杂和混入
1施工方法说明及流程图（开挖、钻爆、通风出碴、支护、衬砌）
一、概况
为本标段引水隧洞施工设置施工支洞二个（即I#、II#支洞），I #支洞长6m ,支洞断面5°，纵坡3%。，与主洞交点的引水隧洞桩号为引0+615。0,围岩以II类为主，111类次之，岩性由致密坚硬石英闪长岩组成，偶有辉绿岩脉穿插，次块状结构；I#支洞长420m，。0m马蹄洞型，纵坡3%,与支洞交点的引水隧洞桩号为引5+— — III类为主，围岩主要由混染状石英闪长岩组成，并拌有少量细晶花岗岩岩脉和辉绿岩穿插，岩石新鲜较完整，主要工程内容为土石方明挖，石方洞挖、锚喷砼，砼浇筑及封堵等。
主要工程数量表
序号工程项目单位数量I#支洞I#支洞
1 洞门 土石方 m3 796 358 438
圬工 m3 。497
锚杆根 1407 768 639
钢筋网 m2 264 144 120
2洞身洞挖石方m3 22129 14244 7885
喷射砼 m3 564 6 353
模注砼 m3 148 3
锚杆根 4820 30 1820
钢筋网 m2 4760 3281 1479
格栅钢拱架棉70 35 35
二、施工方法及附图
（一）洞及洞挖施工
1、洞施工
进洞前洞土石方施工和洞加固，随洞场地一并施工。根据设计提供和现场实际考察，I#、I#支洞区域围岩以II — I类为，，，石方采用小炮松动爆破，机械开挖人工配合清刷边坡， 土石方同时，作好洞截水沟，边仰坡加固和防护,I#、I#支洞洞处岩层部份较破碎，进洞前对边、仰坡采用锚杆（©22mm、L=，），钢筋网（<t> 10mm、间距20cmx20cm）喷射砼厚10cm），对坡面进行加固和防护。
进洞前洞加固：进洞前沿拱部开挖轮廓线外缘打设三排©22mm超前钢筋锚杆，。0m,梅花形布置，挂© 6mm , 20cmx20cm钢筋网，喷8cm厚砼与仰坡锚、网、喷连为一体，以加固洞。洞开挖时，在开挖轮廓线的周边，采用密钻眼，对岩体进行切割拱部，眼距为20cm,边墙眼距为30cm。挂采用短进尺（第一次为0。5m ）弱爆破，周边眼采用小药卷，间断装药。
2、洞挖石方施工
支洞开挖支护衬砌布置示意图
（1）开挖作业
开挖采用光面爆破法施工，进洞后25m范围内按正台阶法开挖，其余范围采用全断面法开挖。从地质资料上看，I#、I#支洞均为I、I类围岩，施工前作好各类围岩的爆破设计，在施工中根据爆破效果，及时修改爆破设计参数。由于地质变化，当支洞穿越软弱围岩或断层时，〜5m，同时应加强初期支护.
正台阶开挖：台阶长度控制在5〜8米范围内,先将起拱线以上挖完，在台阶上施作初期支护后再进行起拱线以下开挖，采取短进尺、弱爆破、支护紧抵齐头，用气腿式风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管，低能导爆索联结起爆，。
全断面开挖：采用自制多功能台架，气腿式风动凿岩机钻孔，光面爆破，,~2 8m,爆破后不得有欠挖，平均线性超挖小于15cm。
出碴及运输
I#支洞采用无轨出碴运输,11#支洞采用进洞50m范围用无轨运输，其余地段采用有轨出碴运输。无轨运输采用ZLC40B正装侧卸装碴机装碴，5七自卸汽车运输至弃碴场弃场，为缩短出碴时间，在支洞中部设置一处避车洞。
有轨运输采用立瓜扒碴机装碴，14m3梭式矿车装运,12电瓶车牵引至支洞弃碴场。洞内每250〜3m铺设长50m会车道，以提高施工运输能力。
施工通风
I#支洞施工通风采用一台2x55KW轴流通风机，II#支洞采用一台1 X55KW轴流通风机，安装在洞，风管选用6 10胶皮软管，悬挂在洞顶，挂钩安设利用凿岩机打眼，与锚杆一起安装。施工中发现有风管破损时，立即进行修补，确保不中断供风，。4。4,为减少洞内烟尘，出碴时，可在碴堆面洒水降尘.
喷锚支护及砼衬砌
a。引0+0〜引0+010段衬砌示意图(I#、II#支洞)(左下图)
b。引0+025〜引0+590, I #支洞、引0+025〜引0+410, II#支洞衬砌示意图(右上图)
c。引 0+010 〜引 0+025、引 0+590 〜引 0+6、I# 支洞及引 0+010 〜引 0+025、引 0+410-引 0+420,I#支洞段衬砌示意图
d。支护作业
台阶法开挖在台阶上施作拱部初期支护,先初喷3〜5cm砼，按设计钻锚杆孔施作拱部锚杆，再挂拱部钢筋网，最后补喷砼至设计厚度8cm,墙部初期支护在隧底施作，先初喷3〜5cm砼，再按设计施作锚杆，最后补喷砼至设计厚度8cm。
全断面开挖利用多功能钻孔台架作工作台，用气腿式风动凿岩机钻锚杆孔， —961型湿喷机，以减少粉尘和喷砼回弹量，其工艺流程如下：
e。二次模注砼衬砌：
采用拱墙一次灌筑，砼由拌合站提供，砼输送车运输，砼输送泵输送砼入模，插入式捣固器捣固。
模筑砼施工工艺流程图
。2封堵施工
待主洞砼灌筑完成后，利用多功能台架作施工平台，施打支洞封堵锚杆和回填灌浆孔，锚杆间距1。
5~1。7m,，，完成固结灌浆、闸门及金属结构安装后进行封堵砼施工。
I#支洞砼封堵长度30m〜50m，先将与主洞相交处立模，灌注1m厚的砼，然后每6m 一循环，每
9
循环为予埋纵向注浆管:至挡头板处T挡头板立模后T灌注封堵砼6m-回填灌浆T下一循环。11#支洞封堵长30m〜50m,进入检修孔，封堵程序为:立闸门孔模一按图灌注一期砼长4m及闸门槽浇二期砼（a立通道模板，b予埋回填灌浆管及立模挡头板，c灌注砼）-每6m 一循环（a立通道模板，b予埋灌浆管扩挡头板砼灌注）一回填灌浆一闸门安装.

。1洞工程施工
一、洞土石方施工
（一）接中标通知书后，立即组织精测队按设计资料提供的三角网点及水准网点，进行全标段的控制测量和相邻标段隧洞轴线贯通控制测量，完全吻合设计资料提供的基本数据，且满足精度要求。按此精测资料进行洞边、仰坡施工放样，
（二）由于此引水隧洞洞边、仰坡地质结构较差，多为覆盖层，且开挖高差较大，（进坡高近1m ）采取分层自上而下进行。在开挖土石方的同时进行洞截水沟、天沟的施工。
（三）洞覆盖层采用挖掘机挖装自卸汽车运输，运至距洞4km左右的指定弃碴场A。石方采用小炮松动爆破开挖人工配合清刷边坡。对弃碴场进行防护处理，边弃碴边防护，保证水土不流失。
二、边仰坡加固和防护
（一）对已开挖成型的边仰坡采用锚杆（①22mm, L=3。0m ,间距1。5m ,梅花型布置），喷射混凝土 5cm厚对坡面进行加固处理和防护。
（二）对2654O 4m标高以上坡面即第二级坡面），考虑稳定性对起闸有影响,拟定对第二级坡面在喷射混凝土前绑扎钢筋网（6 6间距20cmx20cm ）进行加固处理。
三、进洞前洞加固
（一）进洞沿开挖轮廓线外距边缘线30cm处，施作双层超前锚杆（①22mm,L=3。0m,间距1。5m,梅花型布置），挂钢筋网（6 6间距20cmx20cm）,喷8cm厚的混凝土进行洞脸锁固。对0+0〜+090段的洞覆盖层采用打6 40钢花管（杆身交叉钻孔L=4。0m）注浆固结后，再施作双层超前锚杆，挂网、喷砼进行洞脸锁固.
（二）开挖轮廓线的周边采用密钻眼对岩体进行切割，拱部眼间距为20cm，边墙间距为30cm。
（三）挂采用短进尺（ ）弱爆破，周边眼采用6 25小药圈，间断装药。
（四）爆破后对松散部分进行人工找顶清除，并检查断面尺寸，如有欠挖进行小炮处理，如没有欠挖,立即进行锚网、安格栅钢拱架（在加工车间内加工制作成型）。
四、洞工程施工工艺流程图
3。
一、概述
本闸门井位于引水隧洞0+〜+164。6处,井深64。5m,断面结构为井上部4。5m深范围内为13。,。5m范围为8。;开挖总量为5989m3 ;井壁混凝土分一期、二期施作，一期二期混凝土厚均为50cm,总圬工量为3369 m3。
该井处于晋宁期石英闪长岩水平层理结构的岩质处，节理不发育，岩质坚硬。
二、施工方案及方法
根据本闸门井所处围岩结构看，岩性较好，尤其是水平层理结构利于竖井施工。因此，。
10
（一）开挖：采用人工7655型手风钻钻孔，乳化炸药，。5m,掘进眼深为3。0m,。当开挖深度达到20m以上时，即可采用电雷管进行起爆。
（二）出碴：采用人工装碴，5t卷扬机提升出碴。
（三）临时支护：施工过程中采取斜向下锚（锚杆长2m ）、局部挂华钢筋网、喷射C25混凝土作临时支护，孔采用20cm厚钢筋砼护壁（深120cm ），且高出地面40cm，埋入地表下80cm。如下图所示（示意）：
（四）一期混凝土施工：。3m组合钢模板，支撑采用钢管脚手架与方木相结合的灯笼架支撑;混凝土由电子计量器计量拌合站集中拌合，5m3混凝土运输罐车运输，HB60砼输送泵将砼混凝土入模，，每段4m。
（五）二期混凝土施工：由于二期混凝土表面为安塑料止水片和闸阀的机械，因此，对表面的光滑度、平整度要求较高。模板采用木模贴PVC型塑胶板，支撑与一期混凝土相同。
（六）塑料止水片及启闭机的安装：
根据设计图，组织有多年机械专业知识的机械加工、维修人员进行安装，确保密封不漏水，且使用灵活方便。
三、爆破设计方案：
（一）设计依据：本竖井爆破设计方案依据《岩石爆破新技术》、《露天深孔爆破技术》及同类型工程施工经验进行。
（二）钻孔机具及爆破器材:本爆破采用非电毫秒雷管，梯段微差挤压爆破；炸药采用RF〜2#乳胶炸药或2#岩石硝铵炸药。.
（三）爆破孔网及单耗药量
一般爆破的单位孔耗药量q=axb >k
式中：q一单位孔用药量
一装药集中度kg/m
有效装药深度m
—炸药单系数（）
（四）设计图（以5。）见图
四、施工工艺流程图如下：
闸门井施工工艺流程图
3。
一、概述
（一）冶勒水电站引水隧洞工程正洞全长7118米,根据业主标段划分，我单位中标后将施工进端0+0〜6+3段63m ,在0+615和5+。隧洞自进至出以3%。的下坡.
（二）本标段隧洞围岩分为I、III IV、V类四个类别,其中以III类为主，约占本标隧洞长的87% ;特殊不良地段为进 0+0〜+090段90m覆盖层及f3、f1、f5断层。
二、施工方案
我单位根据类似工程施工经验，；IV、V类围岩采用正台阶法施工；0+0〜+#支洞至弃碴场采用有轨运输，电瓶车牵引。衬砌采用自行式液压衬砌台
11车,，强制式拌和机拌和，3m3轨行式混凝土运输车运输，泵送混凝土入模，.