顶山隧洞1标施组Word文件下载.docx

1、最大冻土深度 100cm190cm3、 工程地质顶山隧洞所处地段为乌伦古河南岸台地，地势平坦，洞身所经过的地层，为第三系始-渐新统砂岩、泥岩（泥质砂岩）互层，岩层产状290NE2-3。洞轴线方向177.5,洞身一般埋深为4050m，最大埋深80m，岩性极弱，隧洞洞身段的围岩均属、围岩，易风化，遇水极易崩解，成洞条件差。4、 交通条件本工程对外交通运输以公路为主。南干渠工程的首部与末端对外交通较方便，以乌市为起点，现有东经阜康、富蕴至北屯的216国道，经总干渠伴行公路到达顶山，西经昌吉、克拉玛依、福海、182团场到顶山（或自克拉玛依经乌尔禾、184团场到顶山），现均有国家等级公路相通，自乌鲁木齐

2、经米泉可直达“500”水库，沿南干渠渠线拟建一条永久公路，南起“500”水库，北至顶山分水闸，全长390km。5、 施工材料及其运输本工程从乌鲁木齐市及乌鲁木齐以外购进的物资，从乌市运输，在顶山附近及阜康各设置一个物资中转站。本工程所需主材如钢材、水泥、砂石骨料等均由业主供给。三、设计概况顶山隧洞工程标段全长7545m，其中进口引渠段130m，桩号0+1600+290；洞身段7415m，桩号0+2907+705：施工竖井1#4#，进口引渠段共有4种断面形式：现浇砼弧底梯形明渠段、明渠渐变段、现浇砼平底梯形明渠段、扭面段。侧边坡开挖坡比为1:1.25，马道宽2m。隧洞断面为马蹄形，洞径5.2m，

3、喷护砼5cm，模筑砼15cm，上仰拱衬砌厚度0.450.6m，纵坡1/1000，设计流量47.5 m3/s，加大设计流量55 m3/s。隧洞一般埋深4050m，最大埋深80m，施工竖井采用圆形断面，洞径5.0m，钢绳罐道双罐笼竖井，单个竖井控制长度1.6km。主要工程量见表1-1。表1-1 主要工程数量表序号项目名称单位数 量备 注1土方明挖万M312.52石方开挖8.63石方洞挖28.84C25砼10.25C20砼1.66C15砼0.57钢筋T987008锚杆根2726939管棚M56165四、施工方案综述1、 施工条件顶山隧洞标段位于二连洼地南岸的台地上，起点桩号为0+160，终点桩号7+

4、705，全长7545m，隧洞轴线方向177.5,降坡1/1000，隧洞采用马蹄形断面，洞径5.2m，衬砌厚度0.450.6m。洞身段一般埋深4050m,最大埋深80m。 隧洞岩性为砂岩，泥岩互层，岩质软弱，岩石成岩作用差，强度低，遇水软化，且有断层破碎带通过，总体属不稳定围岩或极不稳定围岩。顶山隧洞为引额济乌工程的关键项目之一，也是施工中重点控制项目之一。工程量大，施工期5年，但每年冬季施工期180天，严寒期120天，施工期仅8个月，没有布置斜井的条件，全洞施工靠进口及隧洞顶部布置的4个竖井共5个施工区9个工作面。综上所述，该工程地理环境恶劣，岩石成洞条件差，工期紧，需要采取可靠方案精心组织施

5、工。2、 总体施工方案我局在隧道方面积累了丰富的施工经验，京九铁路上被称为“天字一号工程”的“歧岭隧道”为我局赢得了97年度鲁班奖，施工过程中克服了恶劣的地质条件，战胜了由于软弱围岩造成的各种困难。正在承担的国家重点工程项目“宝兰铁路复线”工程松树湾隧道，地质为强崩解性和膨胀性围岩，极不稳定。但在施工中综合运用了隧道开挖的三维数值模拟、监控量测、超前地质预报技术及仰拱防干扰平台等先进施工技术，经项目部全体干部职工的共同努力奋战，进展顺利，得到了业主的高度评价。我们为了施工好本引水隧洞，派专人对新疆已建成的引额济克总干渠博塔玛依隧洞和西干渠1#、2#隧洞做了深入细致的调查，从调查的情况看，这三个

6、隧洞与顶山隧洞基本属同一地层，在施工中多次出现塌方影响进度和质量的原因是：a.隧洞超前开挖多，成洞时间过长，未及时支护处理；b.即使在同一段厚层砂岩中，由于天然含水量的不同，也常造成小的塌方现象；c.塌方处多为泥岩、砂岩的接触部位，特别是在洞顶上部。因此，根据我们自己在类似工程方面的丰富经验，结合当地已完同类隧洞的成功经验，对本工程施工方案制定的主导思想为：采用新奥法施工，以人工、风镐和机械开挖为主，钻爆开挖为辅，短进尺，快支护，尽量减少或消除施工因素对岩体的破坏，并着重观察天然含水量的变化。2.1明渠施工：主要用挖掘机挖、装，8t自卸车运输弃料，少部分较硬岩石用带裂土器的推土机裂松，然后由挖

7、掘机及自卸车装运。2.2洞口施工：由于洞口处岩体的各种物理力学性质均较差，洞顶薄，成洞条件差，所以采用明拱方式。施工中采用由外到内的进洞方法，用挖掘机明挖，人工修整配合。严格控制开挖边坡，并对开挖的泥岩段边坡做好排水防护工作。2.3隧洞施工：隧洞施工采用正台阶法，上半断面先行，二次支护。开挖主要采用人工、挖掘机直接开挖，风镐、风铲配合；少量较硬岩石用手风钻钻孔微震光面爆破，全断面开挖。原则是多打孔，少装药，尽量减少对围岩的扰动。施工中采用超前锚杆或管棚、锚喷、挂网、钢拱架联合支护，砼衬砌采用自制钢模台车，仰拱采用拉模技术，按先仰拱后边顶拱的顺序浇筑。2.4施工支洞施工：共布置4条竖井，每条竖井

8、平均控制长度1.6km，进口控制0.89km。施工竖井采用圆形断面，钢绳罐道双罐笼竖井，竖井开挖采用先开挖导井，然后自上而下分段开挖，喷射砼紧随其后。2.5砼生产流程全标段拟设置两座35 m3/h的拌和站，其位置详见图2-1，拌和站生产的砼由砼搅拌运输车或自卸车转送，至砼输送泵输送入仓，穿行式钢模台车浇筑。砼用材料的选用符合技术条款指定的国家和行业现行标准，严格按ISO9002标准进行复检和材料检验和试验状态标识。配合比选配符合水工混凝土试验规程（SD105-82）要求。选定出的配合比所设计的混凝土应满足浇筑时指定条件下的坍落度、均匀性、和易性等要求，并在满足砼设计要求性能的前提下，适量掺加外

9、加剂，以减少水泥用量。2.6出渣2.6.1明渠段：采用1m3挖掘机挖装，8t自卸车弃渣。2.6.2洞口控制段：洞脸土方直接用推土机推弃，洞内部分采用1m3短臂挖掘机装，8t自卸车弃渣。2.6.3竖井控制段：由0.2 m3装岩机装入V形矿车，20t蓄电池机车牵引至竖井底部集料斗，20t卷扬机提升至洞口卸料，8t自卸车运至弃渣场。五、管理机构及施工队伍的安排1.管理机构我局中标后，将根据该工程项目的特点及“项目法”施工的具体要求，在全局范围内抽调富有隧洞工程施工经验的管理人员及业务骨干，迅速组成精干高效的“中铁十四局顶山隧洞工程标段项目经理部”作为该项目驻现场的指挥机构，全面负责、组织、指挥全过程

10、施工，并与业主、监理工程师、设计单位密切配合，搞好施工组织协调及保障工作。项目部下设工程技术部、安全质量部、测试计量站、物资供应部、机械设备部、计划统计部、财务部、办公室等职能部门，项目部下辖隧洞综合施工一队、二队、三队、四队、五队等五支队伍，负责该合同各项施工任务的完成工作，组织机构详见图1-1中铁十四局顶山隧洞工程标段项目经理部组织机构图。项目经理由我局懂经营、会管理、有丰富施工经验的优秀项目经理担任，项目经理是本合同段的全权代表、主管本标段的全面工作，对本标段的各项工作负全责；副经理主要负责现场生产管理及施工队伍间的相互协调工作；总工程师负责工程技术和质量管理，各部门分工协作，确保整个机

11、构及体系正常运行，施工工作顺利开展。2.施工队伍的安排2.1隧洞综合施工一队（82人）该队负责本标段0+1601+180段明渠及隧洞施工任务，其中明渠段长130m，隧洞890m。2.2隧洞综合施工二队（166人）该队负责本标段1+1802+780段隧洞及1#支洞施工任务，其中包括隧洞1600m，1#竖井约54m，该队通过1#竖井有2个工作面。2.3隧洞综合施工三队（186人）该队负责本标段2+7804+380段隧洞及2#支洞施工任务，其中包括隧洞1600m，2#竖井约38m，该队通过2#竖井有2个工作面，同时负责全标段钢材的加工。2.4隧洞综合施工四队（165人）该队负责本标段4+3805+9

12、80段隧洞及3#支洞施工任务，其中包括隧洞1600m，3#竖井约80m，该队通过3#竖井有2个工作面。2.5隧洞综合施工五队（157人）该队负责本标段5+9807+705段隧洞及4#支洞施工任务，其中包括隧洞1725m，4#竖井约60m，该队通过4#竖井有2个工作面。对全部施工队伍拟配备的施工机械设备和测试仪器详见表1-2。以上各队人员不足部分从当地劳务市场补充，经技术培训后上岗。3.施工队伍布置项目经理部及各施工队伍驻地位置详见图2-1“施工总平面布置图”。图1-1 中铁十四局顶山隧洞工程标段项目经理部组织机构图办公室3人财务部2 人计划统计机械设备部3 人物资供应测试计量站8 人安全质量部

13、 10 人工程技术部15人总工程师1人项目副经理2人 项目经理1人项目经理部组织机构框图隧洞综合施工五队157人隧洞综合施工三队186人隧洞综合施工四队165人隧洞综合施工二队 166人隧洞综合施工一队 82人 第二章 施工平面布置图及施工方法说明一、施工交通本工程施工交通较为方便，总干渠伴行公路基本与顶山隧洞平行。根据施工生产需要，拟在生产、生活区与总干渠伴行公路间修建便道约2.1km，便道宽6.0m，推土机清废找平，上铺50cm级配料，洒水碾压密实。修建便道时，做好路基的排水设施，以防雨水浸泡，并尽量减少对便道两侧天然植被的破坏。施工中经常洒水除尘，将施工作业的扬尘减少至最低限度。二、施工

14、及生活供电为满足施工及生活用电，拟在每个竖井进口附近设480kw发电机组各一组，在洞口一队驻地附近设250kw发电机组一组。洞内供电采用400/230V三相四线系统两端供电，动力设备采用三相380V，成洞地段的线路使用绝缘良好的橡皮线架设，施工地段临时线路宜采用橡套电缆，竖井使用铠套电缆。三、施工及生活供水施工及生活用水拟用水罐车自顶山管理处附近拉取，经检验符合规定要求后方可使用，在进洞口及每个竖井位置修建120m3蓄水池各一个，为了防冻，蓄水池埋入地下，通过供水管道供水，管径50mm，管路铺设时注意要保证质量，确保不漏水，并做好防冻措施。四、施工照明施工照明一律采用电灯照明，成洞段和不作业地

15、段可用220V电压，洞内施工区电压不得超过36V，手提作业灯为12V24V，照明和动力线路安装在同一侧时，必须分层架设，禁止在动力线路上加挂照明设施，洞外照明选择镐灯。五、施工通信项目部拟设程控电话两部，各施工队均设程控电话1部，施工现场通讯拟设内部电话网，电话进洞，同时洞内设电铃以约定信号交流、传递信息。六、砂石料和土料开采加工系统业主在顶山料场提供本工程所需全部砂石料，拟用自卸车购进后，经试验室检验合格后，进入堆料场贮存。七、砼生产系统为了保证砼质量，全标段拟设置两座35 m3/h的拌和站，其位置详见图2-1，拌和站由砂石料场、水泥库、锅炉房、搅拌机及试验室，每个拌和站占地6亩。拌和站及堆

16、料场拟用推土机清废推平后，洒水压实，并用水泥砼硬化。拌和站生产的砼由砼搅拌运输车或自卸车转送，至砼输送泵输送入仓，穿行式钢模台车浇筑。八、施工机械修配和加工厂拟在隧洞进口及4个竖井处均设置机械修配厂、材料加工厂和预装配场地，钢筋及钢材加工厂设在2#竖井处，下料加工成形后，用5t自卸车运送，机械修配和加工厂地基处理同拌和站。九、仓库和堆料场炸药库设在垂直进洞口往西0.5km处，与雷管库间距大于15m，并派专人看管。其中炸药库20m2,洞挖雷管库3m2,守卫房15m2,设安全网75m2。各建筑均为高窗，铁门，独立砖混结构。以上设施均考虑防洪排水，并防止水土流失。十、临时房屋建筑和公用设施本标段设施

17、工区和生活区，生活区设职工娱乐中心，项目部占地2000m2,5个综合施工队占地1200m25=6000m2。十一、施工总平面布置图本标段施工总平面布置图详见图2-1；进口施工平面布置图见图2-2；竖井口施工平面布置图见图2-3。第三章 进口引渠和洞口施工方法进口引渠从0+160至0+290段，包括现浇砼弧底梯形明渠段、明渠渐变段、现浇砼平底梯形明渠段、扭面段四部分；从0+290至0+310段为洞口渐变段，全段埋深为011m。进口岩性为砂岩夹泥岩、泥质砂岩、砂质岩，呈层状结构，有地下水干扰，结构面不发育，岩质极软，成岩作用差，强度低。设计上在洞口段采用了混凝土明拱和砼预制块铺砌仰拱的加固方式。进

18、洞方法采取由外向内分部掘进的施工方法。一、 开 挖由于开挖量较大，需要开挖沟槽，故采取自外向内，自上而下分层开挖。覆盖土层采用135kw推土机推运50m侧面弃方，岩层采用裂土器配合1m32.2m3的挖掘机挖装，8t18t自卸车外运0.5km弃料，其开挖施工程序见图3-1：施工准备机械设备就位裂土器松土边坡防护自卸车外运挖掘机挖人工修整边坡图3-1 进口引渠开挖施工程序图1、 为了保证洞口施工安全，侧边坡和洞脸边坡设置宽2.0m的马道，并在马道外侧设挡渣墙。2、 边坡开挖自上而下分层开挖，边开挖、边防护、边验收，防止危石坠落和岩面在外界环境影响下继续风化变质。3、 在洞口接近设计边坡附近，要谨慎

19、开挖。4、 为防止地表径流流向洞口，开挖前先设置“天沟”排向洞口两侧底部，避免地表水沿洞脸山坡漫流。5、 由于该段有地下水干扰，故要进行地下水疏干。在沟槽底部钻孔，孔径50100mm，间距210m，孔深超过可能产生滑动的软弱结构面或为理论深度的1.5倍。见图3-2。 6、洞口明挖至设计高程，做明拱支护。做明拱前，在明拱衬砌范围内用锚杆与明拱拱顶联成统一结构，待明拱达到一定强度后，在开挖洞口段。7、接近底板等部位30cm时，改用人工修整，以免造成超挖现象或对边坡造成过大扰动。二、 边坡防护侧边坡采用了放缓坡度及增加马道的措施达到边坡的稳定要求；在洞口仰坡采取铺砌砼预制块即覆盖方式以保护坡体不受渗

20、水侵害。待明拱施工完毕进洞后即进行仰坡的防护铺砌，自下而上分层铺砌。三、 砼 浇 筑进口引渠和洞口现浇砼结构形式共有四种：弧底梯形明渠、平底梯形明渠、扭面明渠和明拱段。1、 明渠砼浇筑施工程序，见图3-3：浇筑砼图3-3 明渠砼浇筑施工程序图2、 明拱砼浇筑施工程序，见图3-4：3、 砼浇筑的施工方法要点：砼配合比必须通过试验选定，其试验方法按照水工混凝土试验规程（SD105-82）有关规定执行并把配合比设计成果报送监理工程师审批。在混凝土浇筑过程中，按照水工混凝土试验规程（SD105-82）的规定和监理工程师的指示，在出料口和浇筑现场进行砼取样试验，并向监理工程师提交规定的各种详细材料。砼拌

21、和采用具备电子称量自动配料系统的固定拌和设备。运输采用砼搅拌运输车或1t机动小翻斗车卸入集料斗后入仓。浇筑前必须清除岩基上的杂物、泥土及松动岩石，并报请监理工程师认可后，方可浇筑砼。在浇筑边坡砼时从最低处开始。砼浇筑保持连续性，如间歇时间超出允许时间范围，则按工作缝处理。无模板混凝土可避免其表面出现干缩裂缝，必须在新浇砼表面及时喷雾，或加盖聚乙烯薄膜，以保持砼表面湿润和降低水份蒸发损失。喷雾时水份不要过量，要求雾滴直径达到4080m，以防止砼表面泛出水泥浆液，保湿应连续进行。养护采用洒水养护。底板养生 运输 运 输图3-4 明拱砼浇筑施工程序图第四章 洞身的施工方法一、洞身施工程序根据本工程的

22、特点，洞身施工采用平行作业方式，其施工程序见图4-1：竖井施工洞口施工反馈信息，完善方案超前支护分台阶开挖平行作业施工量测一次支护确定二次支护时间砼衬砌（即二次支护）灌浆工程清理及验收图4-1 洞身施工程序图二、开挖衬砌顺序1、 该隧洞施工中拟采用超短正台阶法开挖，上半断面先行，二次支护的施工方法。上台阶高约3.153.55m，断面积15.619.8m2,下台阶高2.975m，断面积18.821.1 m2。上台阶循环进尺1.01.5m，下台阶循环进尺1.02.0m，上台阶领先35m。主要利用人工、风镐，配合机械开挖，尽可能不爆破，尽量减少或消除施工因素对岩体的破坏，并注意天然含水量的变化，紧跟

23、作业面一次支护快速衬砌。一次支护中超前锚杆、锚喷、挂网、钢拱架联合支护，必要时使用管棚超前支护。其开挖衬砌顺序图4-2所示。三、 开挖开挖方法根据本工程的地质特性，针对围岩成洞条件不同分别采取如下施工方法：3.1人工、机械法：除局部较硬岩石采用人工手风钻爆破法开挖外，其余均采用人工、挖掘机直接开挖，风镐、风铲配合的方法。挖掘机采用1m3小型短臂型，上台阶先行35m，二次支护。对于有地下水干扰的洞段必须采用排水措施，布置浅孔排水管，底部布置排水沟，集水井，采用水泵抽水、排水。3.2钻爆法：爆破部分以新奥法为准则，采用微震光面爆破全断面开挖法，加强锚喷支护和施工量测等施工手段。钻孔据岩石情况采用手

24、持式风钻，在自制轨行式台车上钻孔，每台风钻控制约3m2,钻孔深度1.31.6m，爆孔利用率90%，循环进尺0.81.2m，起爆方式采用非电毫秒雷管，塑料导爆管组成的引爆系统，孔内延期微差光面爆破，炮孔堵塞采用炮泥。开挖成形后立即进行喷射砼及锚杆挂网支护。 3.2.1爆破参数的确定为保证围岩的完整性，达到控制岩体开挖轮廓，控制超欠挖，在超前锚杆支护的条件下，拟采用微震光面爆破全断面开挖的方法，采用平行直孔掏槽的单空孔菱形掏槽方式，其各种参数计算如下：（1） 单位岩体炸药消耗量（采用戈斯帕扬公式）：q=（f-3）/3.8）1/2+L1K1/S）*K2K3Fs =（3.5-3）/3.8）1/2+1.

25、45*0.6*0.9/36.6）*881/1000*0.85*1 =0.28（kg/m3）式中：L1-平均钻孔深度K1-炮孔装药量充填系数，取0.6-炮孔利用系数，取0.9K2-等效炸药换算系数，取0.881K3-岩体裂隙率的修正系数，取0.85Fs-自由面数量，取Fs=1S-平洞开渣断面积f-坚固系数，根据招标文件提供的资料，取3.5（2） 开挖断面的钻孔数量（采用译波尔建议公式）：N=a1+a2S=25.1+0.65*36.6=48.8950（个）（3） 每个炮孔的装药量：qd=SL1q/N =36.6*1.45*0.9*0.28/50 =0.26（kg/孔）（4） 一次开挖循环的炸药用量

26、：Q=N*qd =0.26*50 =13（kg）（5） 掏槽孔的炸药用量：qcut=1.25*Q/N =1.25*13/50 =0.33（kg/孔）（6） 周边孔的平均炸药用量：qp=aWIp（0.50.9）q =0.50*0.6*1.6*0.9*0.28 =0.12（kg）a-周边孔距，取a=W=0.6mW-周边孔最小抵抗线，mW=（2040）*d =0.6d-药包直径，取17mmIp-周边孔的孔深，取1.6m根据各参数的计算结果,结合本工程特点,汲取以往施工经验,对隧洞爆破参数和布孔拟做如下调整,详见表4-1和图4-3。表4-1 隧洞爆破参数表项目开挖断面循环进尺掏孔方式炮孔数量炸药用量单位耗药量爆破方式孔距最小抵抗线炮孔密集系数炮孔直径药卷直径不偶合系数超挖控制M2m个KgKg/m3CmMm数据36.61.2单空孔菱形54110.30光面爆破40-12065-800.6240172.35预留20-30cm松动层，人工修整 3.2.2施工工艺及施工要点3.2.2.1钻爆法掘进施工工艺见图4-4。准确定位，开钻；钻眼保持水平，钻眼深度一致；正确掌握外插角；彻底冲洗炮眼。应用激光控制点测量并准确画出轮廓线及周边眼清理工作面台车就位严格钻眼操作装药前必须吹眼；严格按设计装药；准确按设计起爆顺序装雷管；正确捣实药卷、填