和平水库隧洞施工组织设计Word格式.docx
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1、公路
本工程地处四川省凉山州德昌县境内，项目主要由水库大坝、溢洪道、放空洞等建筑物组成。
水库位于茨达乡，从德昌县到和平水库，目前有县乡公路相通，从和平水库至德昌县公路里程为35km，其中从茨达乡至德昌市约35km路段为X092县道，四级公路，路况较好，可满足工程对外运输要求；
德昌县地处西昌市地区，公路交通发达，有G108国道、西攀高速、京昆高速等高等级公路穿越其境。
水库距西昌市的公路里程为110km。
2、铁路
与工程区较近的铁路有成昆铁路、成昆高铁双线（成都至昆明），铁路均与全国铁路网连通，靠近本工程较近的货运站为成昆铁路的德昌站距水库公路里程分别为35km，经铁路运输的重大件可由该站卸货再转公路运至工地。
2.1.2.2场内交通条件
交通概况
根据招标设计文件、图纸，大坝区施工点相对集中，工区分部紧凑，大坝枢纽工程各部位高程相差悬殊，施工区无现有公路可以利用，仅有乡村地方道路，因此必须以现有的乡村道路为依托，修建至各工作面、施工生产生活区及渣场道路，共计须修建场内公路5.7km，道路级别为4级，路面为泥结石路面，路面宽度5.0～8.0m。
工程概况基本介绍
建设规模：
该工程为三等工程，水库枢纽大坝为2级建筑物，溢洪道、放水兼放空（导流）洞等其他主要建筑物为3级，枢纽次要建筑物为4级；
灌区总干渠及渠系建筑物为4级，干、支渠及渠系建筑物为5级。
和平水库工程多年平均供水量为2675万立方米，供水范围为德昌县茨达、宽裕、巴洞、六所、王所5个乡（镇），设计灌溉面积10.82万亩，设计供水人口6.22万人。
隧洞工程有放水洞（平洞、斜井、竖井）、溢洪洞（斜洞）灌浆洞（平洞）组成。
坝址区河谷较开阔，为“U”型谷，河床坝基段为现代河床、河漫滩，地面高程1747～1752m，覆盖层总厚3.92～4.39m，从上至下一次为粉土、砂砾石。
河漫滩上部粉土厚0.00～1.70m，结构松散；
河漫滩下部和河床砂砾石厚2.22～4.39m，结构松散～稍密状。
覆盖层下伏二叠系岩浆岩—辉长岩。
全风化带厚0.00～1.19m，岩芯呈砂状；
强风化带厚5.74～6.25m，岩体破碎，裂隙发育，透水性中等；
弱风化带厚12.70～15.80m，岩体较完整，局部完整性差，强度中等，透水性弱～中等；
微、新鲜岩体较完整，岩体较完整，局部完整性差，强度较高，厚微～弱透水层。
覆盖层及全风化带岩体须全部清除。
岸坡段地表覆盖第四系残坡积碎砾石土，总厚度1.15～2.71m，结构松散，稳定性差，应清除；
下伏辉长岩全风化带厚度3.59～6.52m，强风化带厚7.56～12.37m，全风化带岩体须全部清除。
溢洪道闸室段地表裸露辉长岩，全风化带后6.50～8.00m，强风化带厚12.00～15.00m，基础置于弱风化基岩上，承载力满足要求；
泄水陡槽隧洞段洞身穿越弱风化、微风化～新鲜辉长岩，洞身围岩为Ⅲ、Ⅳ类，各占约50%，对于低于Ⅲ类围岩洞段开挖须加强支护与衬砌。
泄水陡槽明渠段在辉长岩中开挖而成，边墙和底板均为全风化、强风化及弱风化岩体。
导流洞布置于右岸山体内，穿越辉长岩，围岩以Ⅲ类围岩为主，Ⅳ类次之，Ⅴ类较少，对于低于Ⅲ类围岩洞段开挖须加强支护与衬砌。
放空洞布置于右岸山体内，与导流洞相结合，利用导流洞改造而成。
穿越辉长岩，围岩以Ⅲ类围岩为主，Ⅳ类次之，Ⅴ类较少，成洞条件较好，对于低于Ⅲ类围岩洞段开挖须加强支护与衬砌。
工程区地下水及地表水为地下水、地下水为重碳酸钙镁水，对水泥及拌制品不具腐蚀性。
2.2、设计依据
（１）四川省水利厅川水发（２００７）２０号文，《四川省水利水电建筑工程预算定额》
（2）《四川省水利水电工程设计概（估）算编制规定》
（3）水利部水总（２００２）１１６号关于发布《水利水电施工机械台时费定额》
（4）本工程设计阶段图纸及工程量
2.3设计基本资料
2.3.1地质条件
放水洞围岩地质有III、IV、V三类
溢洪洞围岩地质有III、IV两类
灌浆平洞围岩地质有III、IV两类
2.3.2水文条件
茨达河属于雅砻江二级支流-安宁河下游右岸一条支流，发源于米易县境内黄草乡灯草坪，自西向东北流，沿岸水系发育，较大的支流主要是磨房沟、陈家沟、万年沟、响地沟、石家沟、何家沟、两岔河、花马河、沙湾沟等。
和平水库位于茨达河上游茨达乡和平村，是一座以农业灌溉为主、兼顾乡镇、农村供水的中型水库。
和平水库拟在坝址位于磨房沟口上游约0.9km处筑坝形成，坝址以上集水面积61.0km2，河长13.9km，河道平均比降46.2‰。
2.3.3水工建筑物
放空、放水洞由进水明渠、进口放水塔、龙抬头段洞内消力池段、泄水隧洞、泄水陡渠和消力池段组成，全长８８８.２m。
根据地形地质条件，尽可能减少进出口开挖。
进水口为塔式，塔顶用宽４.５m，长７５m的工作桥与岸边公路连接。
闸室长13.0m,宽７m，基础加宽至９m，高６２.０m，放水塔地板高程１７６１.００m,塔顶高程１８２３.００m。
为解决分层取水问题，闸室进口设有叠梁闸，闸室内设有扎实检修井和深孔控制闸一扇，叠梁闸共１６块，尺寸２.０×
３.５m,采用门机启闭。
深孔控制闸为平板钢闸门，孔口尺寸２.０×
２.０m,采用固定卷扬机启闭。
闸室后直接５.０m长的渐变段，其后接城门洞型无压隧洞，洞宽２.０m，洞高２.０m。
闸室后隧洞洞底采用Ｒ＝２０m的圆弧线，随后接１∶２的斜坡段，斜坡段与下端半径为２０m的圆弧段反向相接，形成龙抬头段，龙抬头段末段设有消力池，其后接底坡为i＝0.01的直线段隧洞，隧洞出口最后接泄洪明渠，明渠末端接消力池，水流经过消力池后接下游河道。
施工期兼做导流洞。
泄洪道布置在大坝右坝肩。
泄洪洞由进水渠、闸室段、平面渐变段、隧洞渐变段、隧洞泄洪段、明槽泄洪段、消能鼻坎段、消能护坦段和海曼组成，轴线长445.7m。
进水渠为喇叭式进口，长62.7m；
闸室段长16m，进口地板高程1815.50m，采用3孔开敞时宽顶堰表孔泄流，孔口尺寸5×
4.5m（宽*高）；
水平渐变段长35.0m，平面宽度由20.0m收缩成6.0m宽，底坡1：
3.8，其后接泄洪洞；
隧洞渐变段长25.0m，为城门洞型，底宽6.0m，高度由7.5m降至6.0m；
隧洞泄槽段长43.2m，为城门洞型，底宽6.0m，高6.0m；
明槽泄槽段长60m，为矩形明渠，净宽6m；
挑流鼻坎段长20m，其后护坦段和海曼长132.0m，以上各段长度均为水平投影长度。
2.3.4主要工程量表
洞挖工程量表
三
石方洞挖
1
大坝工程
①
灌浆平洞洞挖
m3
1013
2
溢洪道工程
石方洞挖（面积45.17m2）
8537
②
石方洞挖（面积55.67m2）
2197
3
放水、放空洞工程
石方洞挖
13403
竖井石方开挖
4143
4
导流洞工程
4360
5
石方洞挖合计
33653
洞内临时支护
洞内挂网喷C20砼（厚10cm）
400
洞内挂网喷C20砼（厚15cm）
m3
180
洞内锚杆（Ø
=22,L=3.0m）
根
1600
=25,L=3.5m）
1000
钢筋网制安
t
11
6
钢支撑、工字钢拉杆
17
3隧洞开挖方案选择
3.1平洞洞挖方案选择
平洞特性表
部位
断面形式
断面尺寸
围岩类别
隧洞长度
工程量
断面简图
备注
用里程桩号表达
截图，粘贴，美图转换黑白色
灌浆平洞
城门洞形
3.1×
2.05m半径R=1.55m
S=10.13m2
III
IV
（G0+554.90----G0+590.90）×
图上单位以cm计
泄洪洞平洞段
1--1
断面
IV
V
F0+000.0---F0+133.0
13088.01
3--3
（消力池段）
F0+172.0--F0+202.0
4--4
断面
F0+202.0--F0+385.3
5--5
F0+385.3--F0+641.2
3.2斜井开挖方案选择
斜洞特性表
溢洪道
斜井
城门洞形
7×
5m
圆弧R=21.2m
S=125.25m2
Y0+069.301810.21------Y0+277301753.07
坡度1:
3.5
1.石方洞挖（面积45.17m2）--8537
2.石方洞挖（面积55.67m2）--2197
图上单位以
cm
计
放空洞
斜井
4.5×
3.25m
半径R=2.25m
S=22.57m2
V
F0+133.0---F0+172.0
314.99
3.3竖井开挖方案选择
竖井特性表
竖井
矩形
10×
2.6m
S=26m
III
F0+123.0---F0+133.0
1216.8
图
上
尺
寸
以
Cm
3.3洞口开挖方案选择
本次设计涉及灌浆平洞、侧槽溢洪道隧洞段、右岸泄洪洞，洞口明挖量总计33653m3,（后加洞口地质条件分析）
其中，
溢洪道洞口土方明挖量9144m3,出渣运距2km,石方明挖量62782m3,出渣运距1km.洞口地质条件III类且为城门洞型断面,洞内外施工干扰小,故宜选用全断面开挖进洞方式。
灌浆平洞隧洞段出口洞口明挖量1013m3,出渣运距1km,洞口地质条件III且为城门洞型断面,洞内外施工干扰小,故宜选用全断面进洞方式。
放水洞进、出口洞口土方明挖量12984m3,出渣运距1km,石方明挖量28631m3,出渣运距1km,洞口地质条件III且为城门洞型断面,洞内外施工干扰小,故宜选用全断面进洞方式。
导流洞平洞洞口明挖量470m3,出渣运距1km,洞口地质条件III且为城门洞型断面,洞内外施工干扰小,故宜选用全断面进洞方式。
洞口明挖工程量表
序号
灌浆平洞
溢洪洞
放水洞
进口
出口
2土方
1013m3
9144m3
12984m3
3石方
62782m3
28613
4隧洞施工
4.1土石方开挖施工
4.1.1灌浆平洞
隧洞进出口土石方开挖自上而下进行，隧洞进出口覆盖层选用1.0m3反铲挖掘机开挖，
石方开挖选用手风钻钻孔，浅孔松动爆破，人工胶轮车运输至弃渣场堆放。
采用全断面开挖、钻爆法施工，单向贯通，手风钻钻孔，周边打光面孔，中间打陶槽孔，选用瞬发分段电雷管爆破，11KW轴流式通风机通风散烟（长隧洞应选用大功率通风机通风，以缩短散烟时间，加快施工进度，缩短循环作业时间）,人工装渣，采用改装的农用机车运输渣。
4.1.2溢洪道隧洞段
土石方开挖安排与大坝填筑施工基本同时进行，石夹草木树根及腐殖土运至渣场集中堆放，综合运距2.0km，开挖土石方或新鲜石渣料部分用于大坝利用料区填筑，综合运距100m。
石方开挖用预留保护层的开挖方法，采用从上至下分层开挖，先用挖掘机挖除覆盖层，形成作业平台（通道），再选用YQ100型潜孔钻钻孔，永久边坡采用光面爆破。
槽挖部分选用手风钻钻孔，人工装药，电雷管松动爆破，周边采用预裂爆破，辅以人工修坡拣底，保护层采用风镐开挖。
220HP推土机集渣，2.0~1.6m3反铲挖掘机装15~20t自卸汽车运输直接上坝作填筑料。
隧洞部分采用从出口单个工作面进行，开挖采用全断面周边光面爆破方法施工，YT-28手风钻造孔，人工装药，2#岩石乳化炸药非电雷管微柴爆破。
人工辅助反铲集渣，经隧洞底坡溜至至洞外，在洞外再采用2.0m3装载机装入5t自卸汽车运至坝体填筑工作面，综合运距100m，开挖过程中，视地质情况采用锚杆或喷锚支护，确保安全。
4.1.3导流洞、放空洞段（包含竖井部分的明挖）
进出口土明挖采用ＹＴ－２８气腿式风气钻造孔、爆破，反铲挖掘机挖装。
５~８t自卸汽车出渣，运至下游生产生活区处进行场平，综合运距0.5km。
洞口削坡自上而下进行，洞口边开挖，边支护，在洞口靠近洞脸处的岩石开挖和起始洞段的开挖，采用放小炮并降低药量的方法，以避免洞脸边坡由于爆破而发生岩石震裂、松动和塌方。
导流洞洞深开挖由进、出口两个工作面承担，放空洞洞挖采取从进口一个工作面进行施工，采用无轨运输，气腿风钻钻孔，应用光爆技术，非电雷管毫秒微差爆破，全断面开挖的方式进行。
洞深部分采用1.0m3侧卸式装岩机装5t自卸汽车运输出渣，运输至下游约1.5km渣场临时堆放后作为坝体填筑使用。
竖井开挖采用先开挖隧洞进口平洞段，在开挖竖井，采用反导井开挖，即用100型地质钻从竖井上面中心钻孔，周边光面爆破，从导井溜渣至平洞段爬，再用改装的农用小山轮运输出渣。
竖井锁扣圈梁位于地下一定1.4米，为确保井壁稳定及以后工作进安全，应做好井口锁扣圈梁钢筋混凝土。
锁扣圈梁至地面0.2米以上砌筑0.2米24砖墙，确保锁扣圈梁上部土体安全以及防止雨水倒灌入井口。
井口四周设置排水沟并设污水沉淀池。
隧洞断面较小，为加快施工进度，缩短循环就业时间，应选用大功率通风机散烟；
放空泄洪洞、导流洞隧洞通风采用轴流式通风机，φ600硬质风管采用混合式组成通风系统，经需风量计算，通风时间控制为25min，以满足洞内作业要求。
为减少爆破的烟尘，提高通风效果，采取喷雾降尘措施，在工作面设置水喷雾器。
洞内排水进口工作面采用掌子面潜水泵抽排，出口工作面采用水沟自留排水至洞口后在抽排。
4.2隧洞洞挖施工
4.2.1灌浆平洞
Ⅲ类围岩地段，循环进尺2.2m，循环时间16小时，月平均开挖进尺80m。
尺1.2.循环时间为20h。
4.2.2溢洪道隧洞段
Ⅲ类围岩地段，循环进尺3.7m，循环时间16小时，月平均开挖进尺72m。
4.2.3泄洪洞段（包含竖井）
Ⅲ类围岩：
1--1断面循环进尺1.8m，循环时间16小时，月平均开挖进尺70.4m。
2.4m。
2--2断面（斜井）循环进尺2.5m，循环时间16小时，月平均开挖进尺96m。
3--3断面（消力池）循环进尺2.5m，循环时间16小时，月平均开挖进尺96m。
4--4断面循环进尺2.5m，循环时间16小时，月平均开挖进尺96m。
5--5断面循环进尺2.5m，循环时间16小时，月平均开挖进尺92.8m。
竖井断面循环进尺1.8m，循环时间16小时，月平均开挖进尺35.2m。
Ⅳ类围岩地段循环进尺2.4m，循环时间平均为20h，月平均尺度75m。
Ⅴ类围岩循环进尺1.2.循环时间为20h。
月平均进尺35m/月。
4.3钢筋制安
4.3.1放空洞、导流洞
钢筋制安与砼浇筑同步进行，每一循环可利用上一循环待强的12h进行该循环钢筋的扎筋、辅助工作等作业，采用机械辅以人工加工，由自卸汽车运至现场，吊车入仓，人工绑扎。
4.3.2灌浆平洞
4.3.3溢洪道
4.4隧洞砼浇筑
4.4.1灌浆平洞
隧洞衬砌采用先边墙顶拱，后底板的顺序施工。
采用洞口附近设置的0.4m3拌和机拌制混凝土，人工配料，熟料人家推胶轮车运输入混凝土泵，泵送混凝土入仓，附着式与插入式振捣器捣实，钢模板成型，钢筋由人工绑扎。
底部用插入式与平板振捣器浇筑，人工收面抹光。
4.4.2溢洪道隧洞段
混凝土浇筑由设在坝下游的拌合站供料，熟料由5t自卸汽车运输经溜槽入仓，部分
地方用手推车转运或直接入仓，两侧边墙用组合钢模板成型，底板用钢模板施工，插入式与平板振捣器浇筑，人工收面抹光。
闸墩施工塔设脚手架及施工栈道，钢模成型，钢筋人工绑扎，脚轮车运输混凝土经溜入仓，启闭机排架及闸房施工辅以井架式卷扬机吊运混凝土入仓，插入式捣振器振捣密实，人工洒水养护。
隧洞进口部分采用卷扬机吊运料入仓，隧洞出口下部采用砼泵送入仓浇筑，插入式
振捣密实。
4.4.3导流洞、泄洪洞段（包含竖井）
隧洞洞深用砼由位于洞口设置的砼强制式拌和机拌制，隧洞进出口砼浇筑采用HB—30型砼泵送入仓。
组合钢模架设，仓面混凝土采用φ100型振捣器振捣，在钢筋密集部位采用φ50型振捣器振捣。
城门洞行隧洞采用先边墙顶拱后底板的施工顺序进行，底部砼采用后退法施工，HB—30型同泵送入仓，辅以人工摊平，平板振捣器浇筑，人工收面抹光。
竖井砼浇筑，采用从上至下分段浇筑方法，钢筋人工帮扎，5t自卸汽车运输砼到竖井平台溜槽（筒）入仓，钢模板成型，插入式振捣器密实，门槽二期砼部分预埋钢筋，拆模后及时凿毛，二期砼浇筑待门槽安装完成后进行，浇筑方法同一期砼施工方法。
启闭机房砼浇筑采用3t井架卷扬机吊运入仓，钢筋人工绑扎，钢模板成型，插入式振捣器密实。
混凝土浇筑完毕后12~18小时内开始养护，使其表面保持湿润状态，在炎热干燥气候情况下应提前进行养护。
4.5灌浆工程
4.5.1灌浆平洞
回填灌浆范围为拱顶120°
范围，固结灌浆在回填灌浆结束后进行，回填、固结灌浆的施工方法同引水隧洞工程。
4.5.2溢洪道隧洞段
4.5.3导流洞、泄洪洞段（包含竖井）
4.5.3.1固结灌浆
采用YT28手风钻钻孔，SGB-6-10和BW100/100灌浆泵灌注，配2×
200L双桶搅拌桶和振动筛。
钻孔次序，段长与灌浆次序、段长一致，钻孔孔径为φ56mm，
在有钢筋的部位，采用在砼内预埋管内钻孔的方法。
单孔采用压力水脉动冲洗，串通孔采用气水轮换冲洗。
灌浆时按分排分序加密的原则进行，循环式灌浆方法灌注，灌浆分为两个次序，Ⅰ序孔施工完毕，方可进行Ⅱ序孔的施工。
4.5.3.2回填灌浆
施工时可预留灌浆孔或采用YT28手风钻钻孔，灌浆设备采用BW100/100和SGB-6-10水泥灌浆泵，配200L双桶式搅拌机。
施工采用填压式灌浆方法，按两个次序进行逐渐加密的原则进行，后序孔包括顶部，Ⅰ序孔施工完毕方可进行Ⅱ序孔的施工。
灌浆自区段较低一端向较高一端推移，即从低处孔灌浆，高处孔作排水孔排水排气。
4.6临时支护措施
4.6.1灌浆平洞
Ⅲ类围岩采用随机锚杆进行临时支护。
Ⅳ类围岩采用砂浆锚杆挂网喷混凝土进行临时支护，锚杆采用直径20钢筋，长度2.0m，间排距1.5m，挂6.5mm@20x20cm的钢筋网，喷c20砼厚7cm。
锚杆施工的工艺流程为：
测量定位一造孔一冲洗钻孔（杆体除锈）一拌和砂浆一注一安装锚杆一检测。
喷射混凝土采用湿喷法施工，混凝土由JW-375型强制式搅拌机拌制，采用QPJ型混凝土喷射机喷射混凝土。
对断层破碎带、软弱夹层等地质缺陷采用超前锚杆、管棚进行预支护，在预支护的保护下采用“短进尺、弱爆破、强支护、常观察”的施工原则进行施工。
破碎带软弱时，预支护稳定后、可直接采用挖掘机或人工挖除。
对湧水段似采取设置排水孔对地下水进行排、引的施工方案：
按渗水部位用手风钻随机钻孔，在孔口安装PVC排水管，钻孔孔深3.0m，孔径50mm。
支护过程中，拱顶部位的排水管沿围岩周边牵制侧墙，所有排水管口均出露在支护混凝土表面。
底板排水沟自然排水不畅时，设置集水坑，用潜水泵将睡直接抽出洞外。
4.6.2溢洪道隧洞段
喷锚支护锚采用∮20钢筋，长度2m，锚固砂浆强度不低于M20，喷混凝土标号为
C20。
锚杆施工的工艺流程为：
测量定位—造孔—清除锚孔粉尘（高压风）—拌合砂浆—
注浆—安装锚杆—检测。
喷射混凝土采用湿喷法施工，混凝土由JW-375型强制式搅拌机搅拌，采用QPJ型混凝土喷射机喷射混凝土。
围岩为III、IV、V类，故支护方式如下：
喷射砼用砼采用洞口附近拌合站0.8m3砼强制式拌和机拌制，机动翻斗车运至工作面，由PH—30型砼喷射泵喷射，锚杆安装采用YT—25型手风钻钻孔，人工注浆，人工安装。
Ⅲ类围岩采用随机喷锚支护的方式，采用喷射厚度为5cm的C20砼，锚杆型号为φ22mm，L=2.0m，
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