排涝隧洞开挖支护专项方案文档格式.docx
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注：
本表由施工单位填写，一式三份，连同施工组织设计一并送项目监理机构审查。
建设、监理、施工单位各留一份。
第一章总概述
1.1工程概述
1.1.1工程简介
阳山县太平镇白莲洪涝灾害治理工程位于阳山县太平镇境内,太平镇位于阳山县南部，西与怀集县相连，东与清远市清新区相邻，区内有省道S114通过，交通便利。
白莲石崆湖洪涝区属珠江流域北江水系的二级支流七拱河的上游支流——白莲水。
七拱河为珠江流域北江水系的二级支流，发源于与怀集县交界的石羊楼山，流经白莲、太平、七拱、杜步、水口等镇，于阳城镇水口村汇入连江。
流域集水面积845km2，河长61km，总落差966m，河道平均比降2.84‰。
主要支流有沙河、鱼沙坑及白莲水等。
白莲水主要通过地下河道排至牛鼻岩以及通过白莲排涝灌溉隧洞排至清水河后汇入七拱河主流。
白莲水和清水河均属山区性河流，河床坡降陡，洪水历时短，暴涨暴落。
白莲水集雨面积86.1km2，河流长15.97km，河床平均坡降0.0091；
清水河流域集水面积34.0km2，干流河长13.3km，平均河床坡降0.019。
白莲片区由于地形较为特殊，中间盘地比较低，周围山体较高，洪水仅靠天然溶洞以及白莲排涝灌溉隧洞进行排泄，每年该洪涝区均饱受洪水的侵扰。
特别是2014年5月20日20时～27日19时，该涝区降雨总量共571.8mm，5月20～27日7天径流总量为3971万m3。
涝区内形成库容约为3200万m3的“石崆湖”,最大水深到达10m。
白莲、湖垌、大清3个村委会共27个村小组，受灾人口4567人，耕地面积5100亩受灾。
洪涝区内受淹时间为20天，国民经济及人民群众的财产损失严重。
为改善白莲洪涝区的排洪状况，保证人民群众的生命财产安全，根据省委省政府和广东省水利厅等领导的指示精神，白莲洪涝灾害治理工程需要于今年枯水期开工，明年汛期前基本完成，并确定本工程为应急工程。
白莲洪涝灾害治理工程建设内容主要为：
扩建排涝隧洞；
上游白莲垌内部分河道清淤、疏浚，保证行洪顺畅；
排涝隧洞出口下游的清水河清淤、疏浚，部分河段修建护岸，提高河道过洪能力。
1.1.2白莲排涝隧洞工程设计概述
（1）隧洞扩建：
原有隧洞为无压洞，总长约2.92km，断面为城门洞型（宽×
高）2.4m×
3.2m，扩建后的无压隧洞断面为城门洞型（宽×
高）5.0m×
5.0m，底坡1/750。
（2）进口闸室重建：
拆除原有闸门启闭机室，在进水口依次布置交通桥段、安全栅、事故检修闸门、工作闸门等，进水口交通桥、闸门段总长16m，检修平台高程314.2m，在上方布置闸门启闭机室及值班休息室。
（3）加固出口建筑物：
拆除旧混凝土挡土墙，增设贴坡式混凝土挡墙；
对原出口明渠增设护底混凝土。
1.2地形地质
根据现场查勘情况和上述围岩分类原则进行推测：
Ⅲ类围岩总长度为2162m，约占隧洞长度的73.9%；
Ⅳ类围岩总长度为202m，约占隧洞长度的6.9%；
Ⅴ类围岩总长度为561m，约占隧洞长度的19.2%。
隧洞围岩以Ⅲ类为主，次为Ⅴ类及Ⅳ类围岩，在出口段、断层部位及溶洞段为Ⅴ类围岩。
1）进口段
进口段均为弱风化灰岩，嗽叭口直接接冲沟，根据设计资料，基础为弱风化岩，覆盖层较薄，约2m左右；
右侧山坡坡度30度～45度，较陡，从上向下为1m左右坡积层，1m左右全风化和2m左右强风化，以下为弱风化灰岩，弱风化灰岩里溶洞、溶蚀发育，溶洞洞深1m～2m，无充填，溶蚀面厚0.2m～0.5m，强风化状，工程地质条件一般。
洞脸边坡为反向坡，地层为中倾角，但岩体破碎，稳定性一般，在施工过程中局部会加强边坡支护处理。
进洞口弱风化岩，进洞点上覆弱风化岩厚约20m，弱风化带夹有较多强风化夹层及溶洞，部分溶洞充填砂砾岩，部分无充填或半充填，风化不均，中陡倾角裂隙发育，相互切割，岩石破碎，进洞口段0m～32.665m为Ⅳ类围岩，地下水位高程约308.5m，设计进洞底板高程约305.6m，成洞条件一般。
根据地质情况，按锁口锚杆加钢拱架支护进洞。
2）洞身段
洞身段埋深13m～184m左右，位于弱风化岩中，上覆弱风化岩厚度8m～180m，岩体完整性一般，局部夹有全～强风化夹层，岩石透水率较低，但部分洞段发育大小溶洞，溶洞充填泥砂、碎石，透水率高；
通过隧洞线发育二条断裂构造f1、f2，宽1m～4m，全～强风化状，胶结差，有渗滴水现象，且f1、f2与洞线夹角40度，对围岩稳定影响较大，围岩条件较差；
洞身段以Ⅲ类围岩为主。
2）出口段
设计出水口底板高程约301.2m。
根据隧洞出水口剖面分析，隧洞出口布置在强风化粉砂岩中，下伏隐晶质燧石结核灰岩，出洞口坡积及全风化土层薄，约0.5m～1m，岩体强风化较深，强风化带厚度约17.6m～26.8m，间夹较多全风化风化夹层，出口段围岩为强风化状，裂隙发育，局部发育溶洞，有涌水现象，溶洞充填泥砂、碎石，上覆强风化岩厚度7m～23m，透水性为强～中等透水，出洞口右侧有一冲沟，且发育断层f3，埋深浅，岩体受断层影响破碎，为Ⅴ类围岩。
根据地质情况，按小管棚加钢拱架支护进洞。
1.3合同项目主要工程量
白莲排涝隧洞施工合同项目主要工程量见表1-1。
表1-1合同项目主要工程量汇总表
项目工程
工程项目
项目名称
单位
工程量
备 注
排涝隧洞
开挖
土方开挖
m3
450
不含出口段
石方明挖
1130
石方洞挖
52902
支护工程
洞内锚筋（Φ20，L=3m）
根
18759
喷混凝土（C20）
4176
排水孔（φ100，L=3m）
m
11943
钢支撑
t
323.8
混凝土工程
C25衬砌混凝土
11088
钢筋制安
待定
混凝土
672.7
进口段
62.46
钻孔及灌浆工程
回填灌浆
m2
4669
机电金结
金结及机电设备
项
1
施工支洞
洞挖石方
2866
喷C20砼
218
锚杆
840
钢筋网
4.99
改造交通桥
座
1.4交通条件
1.4.1对外交通条件
阳山县太平镇白莲洪涝灾害治理工程位于清远市阳山县太平镇白莲片区内。
阳山县城有清连高速和三条省道经过，省道S347可直达英德市，铁路方面则有京广铁路可抵英德市区。
工程位置距清远市约123km，距阳山县约50km，太平镇内公路交通便利，S260省道、X385县道及乡级公路通达，对外交通较为便利。
但场内交通条件较差、路面宽度较窄，运输能力较小，难以适应大、中型工程车辆通行。
1.4.2场内交通条件
场内布置4条施工便道，施工便道与X385相接，路基宽7m，路面宽6m，路面为泥结石路面。
主要连接隧洞进口、出口、1#、2#施工支洞。
1.5施工风水电供应
1.5.1施工供风
排涝隧洞、支洞进口洞脸边坡开挖，排涝隧洞及施工支洞的洞身开挖以及支护钻孔主要以YT28手风钻为主，因此在排涝隧洞进口、1#施工支洞进口、2#施工支洞进口以及排涝隧洞出口等四个施工区各布置2台20m3/min、共8台电动空压机。
1.5.2施工供水
生产用水利用附近沟河水，生活用水驳接当地村镇生活用水系统。
1.5.3施工供电
就近从附近系统电网驳接作为施工用电电源，同时为本合同施工需要，配备一台120kw柴油发电机备用电源，电网因故停电时，供应引水隧洞上平段洞内排水以及洞室照明。
1.6砂石骨料、土料
本标段预计共需碎石2.3万m3，砂料1.3万m3，均质土料0.12万m3（自然方）。
本工程可供选择的料场有：
土料场2个（编号Ⅱ1～Ⅱ2），砂料外购点1个（编号Ⅰ1），外购石料场1个（编号Ⅲ1）。
1.7施工难点、重点剖析及对应措施
难点1：
本工程施工线路长，外加渣场、石料场、拌合站、附属加工厂、供水、供电等其他辅助设施后施工覆盖面大，如何有效的进行管理和组织施工是本工程的难点。
对应措施：
根据本工程布置特点，隧洞工程隧洞扩挖长度约2.92km，为争取隧洞石方洞挖在枯水期内施工完成，设置4个施工工区，分别在隧洞进口、1#施工支洞、2#施工支洞及隧洞出口各设置1个；
各施工工区负责各自所管段的施工任务和管辖范围内的施工附属设施的运行、维护和管理等。
各施工工区服从施工管理部的生产安排、调度和统一管理，各施工工区的施工队由施工管理部根据进度安排统一调度。
难点2：
排涝隧洞全长约2.926km，内径5m×
5m，其中Ⅲ类围岩长2162m，Ⅳ、Ⅴ类围岩长764.793m，局部有渗水。
（1）排涝隧洞的扩挖施工，先进行进出口相向扩挖，同时对1#、2#施工支洞扩挖，以创造多工作面，当1#、2#施工支洞扩挖至主洞，整个施工洞段将形成六个开挖作业面。
针对复杂的地质条件，对V类与部分较差的IV类围岩，采用超前锚杆、钢拱架网喷支护技术施工，针对局部特别差的地质条件可采用管棚施工、钢拱架网喷加强支护施工；
利用原有隧洞，优先对渗水采用引排措施，局部集水较大时采取抽排措施。
（2）施工过程中遵循“弱爆破、强支护、勤量测、早衬砌”的原则，确保隧道施工安全。
（3）加强初期支护和砼衬砌支护。
难点3：
施工区场内交通道路及隧洞洞内宽度均为3.5~5m，宽度较窄，路面为泥结石路面、条件较差，通行和运输能力较差，出渣强度较小，不适合大型工程机械运输。
在隧洞内，每隔200m设置一个错车洞，场内道路每隔200m设置错车道，避免会车时的拥堵，提高通行能力；
不间断进行道路维护、常洒水、减少扬尘，保持路面较好的通行条件；
出渣及骨料、混凝土等材料的运输车辆尽量选用5t自卸汽车、3m3混凝土搅拌车等中小型运输车辆，适当增加设备数量，满足运输要求。
难点4：
本工程场内施工道路主要在地方乡村道路基础上进行加宽、与地方共用，施工过程中，运输流量大，不可避免对地方交通产生干扰；
同时施工区位于村庄附近，施工中的开挖、爆破、出渣、堆渣等产生的噪音将对当地人民的生活造成影响，道路扬尘也将对当地村民的生活产生干扰，因此做好与当地人民的配合协调，做好环保、水保工程也是本工程的一个难点。
严格规范施工队伍的管理，教育并促使职工遵守国家法律法规、尊重当地民风民情，使职工主动与当地群众搞好团结，避免职工与当地群众发生任何冲突，构建和谐施工环境。
采取道路洒水控制扬尘，修建污水处理系统、控制污水排放，合理安排施工时间、尽量减少高噪声机械使用时间等技术措施提高环境保护水平；
采取修建截排水沟、拦渣坝、裸露地表的绿化，施工场地、营区的植被恢复等措施加强水保治理工作，尽量减少施工对当地人民生活带来的影响。
重点1：
本工程要在短短三个月时间内，完成2.93km（工程量约为7万方）的隧洞扩挖，工期短、任务重。
应对措施：
根据原1#、2#施工支洞开挖围岩情况，加快支洞扩挖施工进度，尽快实施主洞六个工作面的开挖施工。
（2）在洞挖施工过程中，加强各个施工环节的管控，使各工序有序进行，尽量缩短工序间间隔时间。
（3）提高钻孔及出渣强度，同时加强运输道路的维护，使每一循环时间最少。
（4）在保证安全的前提下，实行激励机制，调动作业人员的积极性。
重点2：
排涝隧洞洞挖、隧洞砼衬砌、隧洞回填灌浆、进出口混凝土
工程项目的施工质量控制。
（1）排涝隧洞洞挖施工过程中，测量人员跟班放线，以保证开挖断面和尺寸满足要求，技术人员值班蹲点保证施工按设计方案进行钻爆，保证开挖质量。
（2）隧洞砼衬砌、隧洞回填灌浆及进出口混凝土项目施工中，首先保证原材料的质量满足设计及规范要求，然后在施工过程中严格各道工序的施工，认真执行“三检制”，保证施工过程质量的控制，进而达到实物的质量控制。
为了按期完成本标段工程，我单位将配备专业施工队伍和足够数量的施工设备，按“均衡生产，文明施工，提高质量确保安全，降低成本”的方针进行组织施工，在施工进度安排方面充分考虑导流防洪、季节气候变化对施工的影响，合理编排施工计划，确保工程质量，最终提供业主方优良的产品。
第二章隧洞开挖施工
2.1施工安排原则
由于工期较紧迫，在施工中组织好工作面的钻爆、出碴、喷锚支护等多个工序的平行作业，抓好工序衔接，减少施工干扰，提高施工效率，以缩短直线工期。
2.2隧洞扩挖施工程序
隧洞扩挖施工程序如下:
（1）做好进洞施工。
根据现场地质情况进洞方式有很大差别：
a．隧洞进口段：
成洞条件一般。
根据地质情况，按锁口锚杆加钢拱架支护进洞；
b．隧洞洞身段：
进洞口为1#、2#施工支洞，地质条件较好。
由于1#施工支洞扩挖断面尺寸调整为（宽X高）5.8mX5.7m，进洞时做了加强，改用5m钢拱架支洞进洞。
2#施工支洞扩挖断面尺寸调整较小，而且进洞口岩体质量较好，进洞方式改为洞脸铺钢筋网片加喷锚支护的支护形式
c．隧洞出口段：
岩体埋深浅，受断层影响破碎，为Ⅴ类围岩。
根据地质情况，按超前小导管加钢拱架支护进洞。
（2）进洞后，洞身段的扩挖施工按设计要求尺寸进行，在每一段钻爆施工完成后，应及时做好下一段钻爆施工的准备工作。
局部有强风化夹层的区域，须在征得设计、监理方同意下，做好相应的加强支护施工
2.3隧洞开挖进度安排
2.3.1施工进度计划
根据以上施工程序及本标施工总进度的安排，施工进度安排如下：
施工进度计划
（1）1#施工支洞
2015年1月15日～2015年1月25日，完成完成1#施工支洞扩挖；
（2）2#施工支洞
2015年1月20日～2015年1月25日，完成2#施工支洞扩挖；
（3）排涝隧洞
2015年1月21日～2015年2月16日，完成排涝隧洞0+00~0+652.061桩号段开挖；
2015年1月21日～2015年2月27日，完成2+257.577~2+296.793桩号段开挖；
2015年1月27日~2015年4月21日完成0+652.061~2+257.577桩号段开挖。
2.3.2施工资源配置
根据施工方案，开挖施工设备配置如下：
表2-1主要施工设备表
序号
设备名称
型号规格
特性
生产国、厂
单位
数量
备注
一、造孔机械
手风钻
ZG-80
孔径Ф42
国产
台
36
二、挖装机械
2
装载机
ZL-50C
3.0m3/斗
6
3
挖掘机
PC200
0.5m3/斗
4
三、运输设备
自卸汽车
重庆重汽
15t
10
四、供风设备
5
电动空压机
电动
20m3/min
8
2.3.3人员配置如下表：
表2-2人员配置计划
工种
人数
管理人员
24
钻工
32
炮工
12
机械操作手
司机
40
空压工
7
电工
测量工
9
普工
20
总计
162
2.4扩挖施工方法
2.4.1扩挖方法
根据本工程的岩石特性和工期要求，本部位采取钻爆法进行施工，出碴采用3.0m3ZL50型装载机装碴，重庆重汽运碴。
初拟洞挖施工方案如下：
开挖施工方案一览表
工程部位
施工方案
开挖方法
一次支护
洞身Ⅲ类围岩
扩挖掘进，周边光面爆破，3～4.5m一个循环。
每4-5个开挖完成后再进行支护
洞身
Ⅳ类围岩
扩挖掘进，周边无损光面爆破。
2.0~2.5m一个循环。
一次支护紧跟开挖进行。
V类围岩
1.0~1.5m一个循环。
2.4.2扩挖工艺及措施
１、III类围岩扩挖工艺
排烟除险
III类围岩较为稳定完好，同时设计、业主方暂停III类围岩支护施工，扩挖施工工艺流程图如下：
喷锚支护
出碴
起爆
装药
钻孔
测量放样
２、IV类围岩扩挖工艺
IV类围岩稳定性较差，开挖与喷锚支护进行交叉作业，即在每循环爆破完成后及时地进行喷锚支护施工，保证围岩的稳定性。
IV类围岩施工工艺流程图如下：
3、V类围岩扩挖工艺
V类围岩施工工艺流程图如下：
4、爆破主要作业措施
（1）钻孔
周边孔采用外倾钻孔，倾角2，工作面上开孔距边线10~20cm，周边孔距0.5m，光爆层厚0.6m，III围岩区域主爆孔深4.5m，其余孔深4.2m，孔距67.072.5cm；
IV类，主爆孔深2.0m，其余孔深2..2m，孔距5060cm；
V类围岩区域主爆孔深1.5m，其余孔深1.7m，孔距5060cm。
爆破布孔见《排涝隧洞开挖爆破设计图》。
（2）装药结构
周边孔按不偶合装药，孔径50mm，药卷直径25mm，竹片捆绑，堵塞长度0.4m，将药卷间隔20cm预装，导爆索传爆。
线装药密度
周边孔装药结构示意图
1kg/m，装药结构如下所示图。
其余孔均为连续装药，药卷直径32mm。
按孔深3.0m的爆破参数如下表：
孔别
段别
孔距（cm）
抵抗线（cm）
孔深（cm）
单孔药卷
数量（支）
装药长度
（cm）
孔数
（个）
单孔
药量
（kg）
雷管
用量
25
主爆孔
15
/
320
14
280
2.1
周边孔
70
50
300
240
1.8
72.5
16
6870
7072.5
22
6770
11
60
260
33
0.8
底板孔
13
（3）网络联接
采用簇联方式连接起爆网络，孔内雷管的导爆管20根并为一扎，末端理齐，反接1发1段二级连接雷管，用胶布缠绕牢固。
全部的二级连接雷管末端理齐，反接1发1段三级连接雷管，用胶布缠绕牢固。
三级连接雷管切口后插入击发针放电极，击发针受电极分别连接起爆母线正负极。
引出隧洞外连接起爆器
（4）循环时间
断面钻孔总数为55个。
III类围岩段月平均进尺270m/月，IV类围岩段月平均进尺150m/月。
每轮循环作业时间如下表：
排涝隧洞III类围岩开挖作业循环时间表
项目
工作量
作业时间
（min）
说明
30
III类围岩，开挖断面5.7m5.8m（高宽），城门洞形，面积29.45m2。
扩挖前隧洞平均断面面积为10.9m2，实际扩挖面积在18.55m2.
设备：
8台YT-28型手风钻，1台ZL50侧卸式装载机，4辆15t自卸汽车。
钻孔深度4.8m，设计循环进尺4.5m；
每3天8轮循环，日进尺12m，月进尺360m/月（每月以30天计），月平均进尺300m/月（长期效率85%）。
钻孔
254.4m
装药
53孔
爆破及通风
45
安全排险
出碴（松方）
120m3
150
其他时间
合计
600
排涝隧洞IV类围岩开挖作业循环时间表
IV类围岩，开挖断面5.7m5.8m（高宽），城门洞形，面积29.45m2。
8台YT-28型手风钻，1台ZL50侧卸式装载机，3辆15t自卸汽车。
钻孔深度2.2m，设计循环进尺2.0m；
每3天8轮循环，日进尺5m，月进尺150m/月（每月以30天计），月平均进尺120m/月（长期效率80%）。
116.6m
180
53m3
90
排涝隧洞V类围岩开挖作业循环时间表
V类围岩，开挖断面6.06m5.83m（高宽），城门洞形，面积31.39m2。
扩挖前隧洞平均断面面积为10.9m2，实际扩挖面积在20.49m2.
钻孔深度1.7m，设计循环进尺1.5m；
每天2轮循环，日进尺3m，月进尺90m/月（每月以30天计），月平均进尺72m/月（长期效率80%）。
超前锚杆
93.5m
120
55孔
44m3
钢拱架架立
720
3.5爆破地震效应控制
扩挖施工中应严格控制爆破地震效应对周边环境的影响。
扩挖施工需注意控制爆破地震影响。
根据排涝的开挖爆破设计可知，一轮开挖循环中，最大一段单响药量为39.6kg，
1.爆破震动计算：
R=（K/V）1/aQ1/3
R——从爆破地点药量分布的几何中心至观测点或被保护对象的水平距离，单位m
K——
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