马家河隧洞组织设计Word文档格式.docx
《马家河隧洞组织设计Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《马家河隧洞组织设计Word文档格式.docx（48页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
区内属湿润多雨气候，碳酸盐岩分布较广泛。
分布高程在700m以上，岩溶较发育，主要岩溶形态有落水洞、溶洞及地下暗河等。
岩溶的发育主要受地层岩性的控制。
Z2dn、∈1t、∈1sh、∈2qn地层岩溶较发育，地下水类型主要为碳酸盐岩裂隙溶洞水。
在Ptsh地层中主要为碎屑岩、碳酸盐岩裂隙水及岩溶裂隙水，主要赋存于白云岩中。
地下水的水质受岩性与循环条件制约，多属重碳酸钙镁型水、一般无腐蚀性。
1.3工程地质
桩号K0+000-K0+750、K0+920-K0+990段为中等～微风化白云岩，灰色、灰白色，为厚层状构造；
岩石坚硬性脆，不易风化，岩溶不发育，构造裂隙较发育，岩石较完整。
为Ⅱ类围岩；
桩号K0+750-K0+790段中等～微风化泥质、炭质板岩，灰黑色，中厚～厚层状构造；
岩石较坚硬，易风化。
构造裂隙较发育，岩石较完整。
该段渗水现象明显，局部见有围岩坍落现象，为Ⅲ类围岩；
桩号K0+790-K0+920、K1+030-K1+070、K1+190-K1+440、K1+630-K1+680段为中等风化泥质、炭质板岩，灰黑色，中厚～厚层状构造；
构造裂隙较发育，岩石较破碎。
桩号K0+990-K1+030、K1+070-K1+190、K1+440-K1+630、K1+680-K1+847段中等风化灰质白云岩，灰色、深灰色，中厚～厚层状构造；
岩石坚硬，不易风化，岩溶发育。
构造裂隙发育，岩石较破碎，桩号K1+440-K1+630、K1+680-K1+847段段岩石较完整。
沿洞顶及洞壁渗水现象明显，为Ⅱ类围岩。
桩号K1+901.3-K2+090段为微风化白云质、泥质板岩，灰色、深灰色为主，并夹有厚度不等的褐红色板岩，中厚～厚层状构造；
岩石坚硬，不易风化，岩溶不发育。
为Ⅱ类围岩。
桩号K2+090-K2+400中等风化灰质白云岩，灰色、灰黑色，为中厚～厚层状构造；
构造裂隙发育，岩石较破碎，其中K2+300-K2+340段沿洞顶及洞壁渗水现象明显，围岩表面风化较严重，并见有多处硫铁矿浸染现象。
为Ⅲ类围岩。
桩号K2+400-K2+450、K3+128.7-K3+134.7、K3+240-K3+270中等风化灰质白云岩，灰色、灰黑色，中厚～厚层状构造；
构造裂隙发育，岩石破碎。
沿洞顶及洞壁渗水现象严重。
该段为全断面支护（不易观察），推测为构造破碎带或是冲沟底部，为Ⅲ-VI类围岩。
桩号K2+450-K2+530、K2+630-K3+128.7、K3+134.7-K3+240、K3+270-K3+521.3为微风化白云岩，灰色、灰白色，为厚层状构造；
岩石坚硬性脆，不易风化，岩溶不发育。
桩号K2+530-K2+630为中等风化灰质白云岩，灰色、灰黑色，中厚～厚层状构造；
构造裂隙发育，岩石较破碎。
该段沿洞顶及洞壁渗水现象明显，围岩表面风化较严重，并见有多处硫铁矿浸染现象。
1.4对外交通条件
工程项目所在位置对外交通便利，与209国道线相连接，工程所用材料可通过通村道路及施工便道运至工地。
1.5水电供应条件
发包人在隧洞进、出口附近、沉砂池及3#支洞口提供高压线路，并负责安装变压器，用电保证率为100％。
施工用水可从3#支洞洞口建水池抽水及洞内抽水解决。
1.6工程指标与施工要求
1.6.l质量承诺
（l）让业主满意是我们一切工作的出发点与归宿；
（2）工程质量达到合格等级。
1.6.2安全指标
无重大伤亡事故，死亡零指标。
1.6.3工期要求
总工期360日历天，节点工期提前完工。
1.6.4文明施工
把工地建设成为标准化工地，注重环保，确保不因施工而影响环境。
2．总体施工方案与总工期计划
2.1总体施工方案
2.l.1工程特点
（l）施工战线长，工期紧，进度要求高。
（2）本工程的施工重点是确保新增480米主洞开挖按期完工，不影响马家河电站汛期发电。
其次是3521米主洞扩挖，利于3#支洞及下游新增主洞开挖部位三边掘进，出渣运输是本工程施工控制的关键。
（3）长巷施工供电是本工程施工的另一难点，施工中采取高压进洞，保证设备的正常工作电压。
2.1.2总体施工方案
本合同段工程主要内容：
新增主洞开挖设置2个部位3个工作面进行开挖，主洞进口及原出渣洞支洞2个部位，进口向下游开挖150米，出渣支洞处向上游开挖150米，向下游开挖180米。
同时完成出渣洞处溢流堰施工部位的扩挖。
主洞扩挖设置3个部位进行开挖，第一个部位利于3#支洞分别向上下游掘进，第2个部位在新增主洞进口处向上游进行主洞扩挖掘进。
第3个部位位于3#支洞上游原出渣洞处分别向上下游段进行扩挖。
3#支洞向下游掘进1000米，向上游掘进600米，新增主洞口部位向上游掘进600米。
3#支洞上游原出渣洞部位待新增主洞开挖完成后，将设备移至此处开始向上游开挖700米，向下游开挖600米。
2.1.2.l3#支洞洞口施工
（l）场内道路及洞口处理
开工前业主已完成通村道路至3#支洞洞口段施工便道修筑，完全满足机械设备、材料进场等。
洞口已采用反铲进行覆盖层及浮石的清理，满足进洞条件。
2.1.2.2隧洞开挖施工
隧洞开挖采用钻爆法开挖，光面爆破技术。
采用扒渣机装车，配2台三轮自卸车出碴，在洞口卸碴转运。
隧洞开挖采用光面爆破技术。
隧洞支护采用喷锚支护处理。
2.2施工总工期计划
根据指标文件的要求，开工日期为2012年2月10日，根据本工程的特点和要求，不同施工工区的不同施工项目安排如下：
2.2.13#支洞工区
（1）施工准备
施工准备主要工作包括：
测量放样、场地平整、临时设施建造、空压机安装，炸药库和水池等的建造及部分设备、人员进场，计划工期4天（计划在2012年2月5日～2004年2月9日施工）。
（2）隧洞开挖及支护
新增主洞开挖进口部位向下游方向隧洞掘进150m，隧洞开挖日均进度5m／天，考虑到通风排烟及地质条件的影响，计划工期45天（2012年2月25日～2012年4月10日）。
原出渣洞支洞向下游前池方向隧洞掘进180m，隧洞开挖日均进度5m／天，计划工期50天（2012年2月25日～2012年4月15日），向上游方向隧洞掘进150m，隧洞开挖日均进度5m／天，计划工期45天（2012年2月25日～2012年4月10日），待下游方向开挖完成后，进行溢流堰处扩挖（2012年4月15日～2012年4月20日）。
新增主洞开挖进口部位向上游方向隧洞扩挖600m，隧洞开挖日均进度15m／天，考虑到通风排烟及地质条件的影响，计划工期50天（2012年3月5日～2012年4月25日）。
3#支洞向下游方向隧洞掘进1000m，隧洞开挖日均进度15m／天，考虑到原隧洞全断面衬砌段地质结构的影响，计划工期80天（2012年2月11日～2012年5月30日）。
3#支洞向上游方向隧洞掘进600m，隧洞开挖日均进度15m／天，考虑到原隧洞明渠衬砌段旁开洞全断面开挖工程量的加大影响，计划工期80天（2012年2月15日～2012年5月05日）。
3#支洞上游原出渣洞向上游开挖700米，向下游开挖600米，隧洞开挖日均进度15m／天，考虑到原隧洞3处全断面砼衬砌段旁开洞全断面开挖工程量的加大影响，上游计划工期55天（2012年4月25日～2012年6月20日），下游计划工期50天（2012年4月25日～2012年6月15日）。
（3）隧洞支护、抹底
隧洞采用喷锚支护，局部地质条件差的部位采用C25砼衬砌，新增隧洞底板采用200mm厚C20砼浇筑。
计划工期75天（计划在2012年11月1日～2013年1月15日）。
2.2.2清理扫尾
清理扫尾1期计划8天（计划在2012年6月20日～2012年6月28日）。
2期计划10天（计划在2013年1月15日～2013年1月25日）。
2.3施工进度计划横道图
本合同施工总工期365天，即2012年2月10日～2O13年2月10日，详见图2-1。
3.施工总平面布置
3.1施工总平面布置的基本要求
根据洞口地形特点，结合劳动力安排、机械设备、材料用量、工期要求、施工方法和弃碴场位置等因素，进行全面规划、统筹安排，合理布置，为安全生产、快速施工创造有利条件。
（l）遵循“安全、经济、合理、文明、合法”的原则，严格遵照合同，将临时设施布置在业主指定的部位，并将生活、生产设施分开。
（2）以隧洞工程为核心，布置施工所需设施，有利生产，方便生活而且不影响施工。
（3）在满足施工生产需要的前提下，充分考虑环保、水保要求。
（4）生产设施尽量靠近施工现场，以降低运输费用，保证运输方便，避免材科、设备二次搬运。
3.2施工总平面布置图
施工人员驻地主要布置在通村公路边，距离3#支洞约300m。
3#支洞洞口平台布置临时炸药库、材料、小型机械库房、钻孔队生活用房，洞口右侧山坡上布置运输队休息室，详见施工总平面布置示意图。
弃碴弃于3#支洞洞口、原马家河隧洞溢洪洞及原弃渣洞洞口，按业主指定区域内堆放，堆碴场必须有良好的排水设施，堆碴体边坡保持稳定，并按要求进行必要的防护。
3.2.2高位水池
在3#支洞洞口上方山坡上高差约40m处建一高位水池，水池占地20m2。
其余用水采用在隧洞内筑围堰抽水。
3.2.3火工品仓库
初拟在3#支洞洞口附近建火工品仓库，具体位置经业主批准，占地面积各约20m2。
3.3隧洞开挖断面布置
隧洞开挖施工断面布置见图3-3。
3.4隧洞内错车道平面布置
主洞洞碴采用自卸汽车运输，为减少开挖量，尽量利用原隧洞开挖时留存的会车道系统，有利于充分发挥机械化作业线的效益。
4．隧洞施工方法与工艺
4.1施工测量
4.1.1.1一般任务
根据马家河一级电站引水洞维修改造项目内容，涉及测量工作主要有：
（1）隧洞原始测量，用于工程量的计算。
（2）隧洞开挖施工测量，隧洞每隔5m或10m（具体根据监理要求实施）的断面测量和成图及精度统计。
（3）隧洞贯通测量。
4.1.1.2作业依据
（1）水利水电工程施工测量规范（SL52-3）。
（2）水利水电工程施工测量规范（SL52-3）条文说明。
（3）监理部门有关特殊的技术要求（以联系单为准）。
4.1.2控制测量
接收到监理人提供的测量基准点、基准线和水准点及其基本资料和数据后，与监理人共同检测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。
根据检测后的基准点，设计布置本隧洞工程的施工控制网。
根据工程布置特点，施工控制网采用两级导线控制：
基本导线用于贯通测量，二．级导线用于施工放样。
（l）基本导线
根据《水利水电工程施工测量规范》施工测量主要精度指标有：
隧洞横向贯通中误差为±
50mm，纵向贯通中误差为±
100mm，高程贯通中误差为全±
25mm。
基本导线主要指标为：
导线边长200m，测角中误差±
2.5秒（J2经纬仪6个测回），边长相对中误差l：
15000。
（2）施工导线（二级导线）
施工导线每50米布一个点，与基本导线统一考虑，间隔3-5个施工导线点，布设一个基本导线点。
施工导线边长5cm，测角用JZ经纬仪左右角各一测回。
施工导线用于隧洞开挖放样及衬砌立模放样。
高程控制采用四等水准，洞内水准标石与基本导线点标石合一。
隧洞贯通后及时进行贯通测量，进行贯通误差调整与分配。
4.1.3施工测量
隧洞细部放样轮廓点，相对于洞轴线的点位中误差不应大于下列规定：
（l）开挖轮廓点30mm。
开挖放样以导线标定的轴线为依据，采用激光经纬仅标定开挖中线，每次爆破后标定中心、腰线并画出开挖轮廓线。
混凝土衬砌放样，以贯通后经调整配赋的洞室轴线为依据，在衬砌断面上标出拱顶、边墙和起拱线的设计位置，立模后应立即进行检查。
施工过程时，应及时测绘开挖和混凝土衬砌竣工断面。
4.2隧洞开挖
本工程隧洞独头掘进最长约1000m，长巷运输和通风问题尤其突出。
依据工程水文地质条件及工期要求，结合我单位多年来水工隧洞方面的施工经验，我们认为施工方案的核心是选择配套实用的机械设备，强化施工组织管理与调度，充分利用时间和空间，优化工序衔接和资源配置，重点抓好通民排烟与运输，保证洞内作业紧凑、有序、协调、均衡。
达到安全、优质、高效、底耗的目的。
隧洞开挖采用钻爆法（其工艺流程见图4-1），以新奥法理论指导施工（隧道新奥法施工工艺流程见图4-2）。
I、Ⅱ、Ⅲ类围岩采用全断面开挖，光面爆破。
采用直线型掏槽，按设计开挖轮廓线布置周边炮眼，间距为45-55cm，辅助眼间距为60－80cm。
工作面同时开动2台YT-28型气腿式凿岩机钻眼作业。
乳化炸药，周边眼采用中φ32光爆小药卷，非电半秒导爆雷管起爆。
图4-1钻爆法开挖施工工艺流程框图
否
是
图4-2隧道新奥法施工工艺流程框图
（修改施工方案）
（修改支护参数）
否
是
4.2.2起爆方式
（l）隧洞开挖按光面爆破要求进行钻爆设计，周边眼使用小直径光爆炸药，炮眼间距45－55cm，采用间隔装药，导爆索起爆，孔口堵塞长度足够。
炮孔痕迹在开挖轮廓面上均匀分布，炮孔痕迹I、Ⅱ类围岩保存率达到90％以上，Ⅲ、Ⅳ类围岩保存率达70％以上，保证开挖面与设计轮廓线一致，径向超挖值和开挖岩面的起伏差均小于200mm，平均100mm。
围岩中不得有明显可见的爆破震动裂隙，不能有欠挖。
（2）掏槽眼、辅助眼采用连续装药，半秒延期导爆管雷管起爆，φ32＊200、2＃岩石销按炸药，装填系数0.7-0.85。
（3）掏槽方式
考虑围岩的夹制力，每循环进尺控制在2.2米左右，掏槽型式采用直线方式，确保掏槽效果。
4.2.3钻孔作业
（l）钻孔前准确测画开挖轮廓线，点出掏槽眼和周边眼的位置。
（2）钻孔采用YT-28型风动凿岩机，钻孔深度2.5m，每个工作面配2～3台风钻同时作业，风钻手按设计划定的区域和炮眼顺序钻孔。
4.2.4爆破
按照钻爆设计图准备好爆破材料，装药前先用高压风清孔，检查钻孔是否堵塞或坍孔，然后接划定的区域装药连线（装药结构见图4-3），各负其责。
装药顺序先上后下，先两侧后中间。
导爆管连线采用“一把抓”法，配两个起爆雷管，装药结束经安全检查后起爆，各步骤按《塑料导爆管非电起爆操作原则》进行。
4.2.5钻爆设计
4.2.5.1炮眼数目
炮眼数目的多少直接影响每一循环凿岩工作量、爆破效果、循环进尺、洞成型的好坏。
暂按下式计算炮眼数目，在施工中，根据具体情况再作调整，以达到最佳爆破效果。
炮眼数目N，按下式计算：
N＝q×
s/rη
式中：
q——炸药单耗量，取q=1.25kg／m
S——开挖面积，S二10.24m2
R——每米长度炸药的重量，2号岩石销铵炸药r=0.78kg／m
η——炮眼装药系数，取η=0.7
经计算，N=23，光面爆破需多增加周边眼14只及中空孔一只，共计47只。
4.2.5.2每个炮眼的装药量
（1）掏槽眼
Q1=η×
L×
r
η——炮眼装药系数，取η＝0．8
L——眼深，L二2.5m
r——每米长度炸药量，r＝0.78kg／m
经计算Q1=1.56取Q1=1.5kg
（2）辅助眼
Q2=η×
r=0.7*2.4*0.78=1.30kg取Q2=1.35kg
4.2.5.3光面爆破参数
针对各类岩石初次选用如下爆破参数，在施工中可按照选定的参数总结每次爆破效果，测量半孔率和轮廓不平整度，不断调整光爆参数
周边孔间距a=（15～10）d=（15～10）*40mm＝600～400mm
密集系数m=a／W=0.65～1.0
最小抵抗线W＝600～400。
岩石坚固系数f
不偶合系数k
装药量q（g/m）
炮孔间距a（cm）
最小低抗线W（m）
2~4
2~2.4
50~125
0.4~0.3
4~6
1.6~1.8
100~200
0.45~0.35
6~10
1.4~1.6
150~250
0.5~0.4
0.55~0.45
4.2.5.4装药起爆
光面爆破宜采用细药卷，起爆时注意以下事项：
（l）周边孔应该同时起爆才能保证光面爆破效果；
（2）对起爆顺序为先掏槽孔，再辅助孔，辅助孔起爆后再起爆底孔，周边孔最后起爆；
（3）周边孔的底孔应该装一个φ32毫米药卷，以克服岩体挟制作用；
（4）为了减少超挖和降低工程造价，开挖过程中，加强断面量测，并及时处理欠挖部位，修整开挖断面，获得良好的经济效果。
4.2.5.5炮眼布置图
设计的炮眼布置图及爆破参数见图4-4，表4-1。
表4-1隧洞开挖爆破参数表
炮眼
雷管段号
炸药
名称
数量（个）
眼深（m）
垂直夹角（度）
类型
每孔装药（节/孔）
每孔装药量（kg）
总装药量（kg）
中空眼
1
2.5
掏槽眼
4
2#硝铵
10
1.5
6.0
辅助眼
6
2.4
3
8
1.2
7.2
11
5
0.9
9.9
周边眼
13
7
光爆小药卷
0.35
4.55
底眼
9
0.75
3.75
合计
40
96.5
31.4
说明：
（1）预计每循环进尺2.2m，循环方量15.17m2，预计炮眼利用率92%。
（2）炸药单耗2.07kg/m3（以Ⅰ、Ⅱ类围岩为准）。
（3）周边眼采用φ25*300小药卷，其余炮眼采用φ32*200药卷，有水炮眼采用乳化炸药。
4.2.6隧洞超欠挖控制
水工隧洞掘进不允许欠挖，且设计要求径向越挖值和开挖岩面的起伏均小于200mm，平均100mm。
因此，必须选择合理的钻爆参数，制定严格的技术标准，保证隧洞超欠挖控制在《技术规范》允许的范围内。
（l）根据不同地质情况，选择合理的钻爆参数，选配各种爆破器材，完善爆破工艺，不断提高爆破质量。
（2）根据最近一轮爆破中得到的经验，对周边爆破的各项参数进行调整，以获得最佳效果。
（3）提高画线打眼精度，尤其是周边眼的精度（周边眼精度直接影响超欠挖值）。
因此，要认真准确测画轮廓线，测量误差控制在20mm以内。
（4）提高装药质量，杜绝随意性，防止雷管混装。
（5）断面检查及信息反馈：
为了解开挖后断面各点的超欠挖情况，分析超欠挖原因，配专职测量工检查开挖断面，及时修正爆破设计，纠正误差。
（6）建立严格的施工管理制度：
在解决好超欠挖技术问题的同时，必须有一套严格的奖罚制度，用经济杠杆来调动施工人员的积极性，造成人人关心超欠挖，人人为控制超欠挖而努力。
4.2.7出渣运输
隧洞单边掘进最长距离为1000米，出碴运输的关键是：
选择装运配套的机械设备，布置合理的会让线路，组织有序的调车作业，保障有力的车辆维护，才能确保洞内运输忙而不乱，有条不紊。
为了解决长巷运输的困难，提高施工进度，拟采用扒渣机装碴配备2-3台三轮运输车。
4.2.8隧洞开挖作业循环图表（见表42）
表4-2隧洞全断面开挖作业循环图表
序号
项目
作业时间（min）
循环作业时间（h）
2
测量及准备
15
钻孔
120
装药和爆破
20
通风排烟
30
危石处理
出碴
每循环作业时间8个小时，综合考虑其它因素，每天3个循环，平均每天进尺5m，平均每月进尺150m。
表4-2隧洞扩挖作业循环图表
升级会员 