隧洞施工方案

1、隧洞施工方案隧洞施工方案隧洞施工方案V:1.0精细整理，仅供参考 隧洞施工方案日期：20 xx年X月 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc8 1工程概述 PAGEREF _Toc8 h 4 HYPERLINK l _Toc9 工程概况 PAGEREF _Toc9 h 4 HYPERLINK l _Toc0 水文气象 PAGEREF _Toc0 h 4 HYPERLINK l _Toc1 工程地质 PAGEREF _Toc1 h 5 HYPERLINK l _Toc2 现场基本情况 PAGEREF _Toc2 h 6 HYPERLINK l _Toc3 2隧洞施工方案

2、 PAGEREF _Toc3 h 7 HYPERLINK l _Toc4 施工测量方案 PAGEREF _Toc4 h 7 HYPERLINK l _Toc5 洞身开挖方案 PAGEREF _Toc5 h 8 HYPERLINK l _Toc6 出碴运输方案 PAGEREF _Toc6 h 8 HYPERLINK l _Toc7 洞身初期支护方案 PAGEREF _Toc7 h 9 HYPERLINK l _Toc8 衬砌方案 PAGEREF _Toc8 h 9 HYPERLINK l _Toc9 施工通风布置方案 PAGEREF _Toc9 h 9 HYPERLINK l _Toc0 3施工

3、工艺和方法 PAGEREF _Toc0 h 101工程概述工程概况某工程地处陕西省境内、泾河一级支流黑河上，坝址位于黑河干流下游，距河口，距咸阳市160km、西安市180km，水库下游处有西（安）兰（州）公路通过。工程建设开发的主要任务县城生活供水，同时兼有减淤、发电等功能，属综合利用的大（二）型等水利工程。工程枢纽由大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、输水洞、坝后电站等建筑物组成。溢洪道、泄洪排沙洞和输水洞均布置于右岸，平面布置上三种建筑物位置由临河侧向外依次为泄洪排沙洞、输水洞、溢洪道。水库正常蓄水位，最大坝高49m，总库容亿m3，电站装机。水库建成后每年可向工业及城镇生活供水量为7179万m3，年

4、发电量618万kwh。工程总库容为亿m3，设计供水流量为s，设计水平年为2020年，供水保证率不低于90%。水库大坝建筑物按2级设计，工程次要建筑物为3级，临时建筑物按4级设计。防洪标准为：主要建筑物大坝、溢洪道、泄洪排沙洞、输水洞按100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核；泄洪建筑物出口消能防冲的洪水标准为50年一遇；坝后电站厂房设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为200年一遇。施工期导流为10年一遇洪水标准。水文气象黑河为泾河右岸一级支流，发源于甘肃省华亭县上关，经甘肃省华亭、崇信、泾川、灵台等县东流，在长武县刘家河村进入陕西境内，于亭口镇亭南村汇入泾河。流域面积4255km2，全

5、长168km，河道平均比降。干流河口以上处的河川口汇入其最大支流达溪河。水库坝址距河口2km，集水面积4235km2，占全流域面积的%。水库坝址无气象资料，邻近县气象站，该站设于1956年10月，测站海拔高程，有建站至今的降水、蒸发、气温等项气象观测资料，多年平均气温，1月最低，平均气温，极端最低气温（1977年1月31日）；7月最高，平均，极端最高气温40（1966年6月19日）。多年平均气压，多年平均日照时数小时，多年平均降水量，多年平均地面温度12，最大冻土深度为50cm，多年平均相对湿度%；多年平均风速s，最多风向ESE、SE；最大风速17m/s，风向NW；多年平均最大风速s；多年平均

6、最大无霜期176天。黑河流域径流主要由降水形成，由于受大气环流和地形条件影响，本流域降水具有四季不均，夏季多雷雨，大而集中，秋季多连阴雨，冬、春季雨水偏少的特点。河川径流特性与降水特性相一致，年际变化大，年内分配不均匀，其中汛期（710月）径流量约占年径流量的60%，冬季（122月）约占10%。黑河干流泥沙主要是由于暴雨对流域强烈的侵蚀作用形成的，黑河流域具有水沙关系协调、年际变化大、年内分配不均、河流泥沙主要为悬移质的特点。据亭口水文站19571962实测6年悬移质泥沙资料统计，平均含沙量为m3，平均悬移质年输沙量为1295万t，最大为2690万t，最小为595万t，其中710月输沙量占年总

7、量的%，116月输沙量仅占年输沙量的%。黑河流域汛期洪水含沙量较高，亭口水文站实测最大断面平均含沙量997kg/m3。多年平均输沙总量为1392万t。工程地质水库坝址位于泾河一级支流黑河下游距两河交汇处上游约2km，河流流向为南东向，河床比降较小。坝址区河谷呈近对称的“U”型发育，两岸塬面高程960m1000m左右，河床高程851m853m，相对高差110m150m，河谷底部宽361m，坝顶高程处河谷宽455m，坝区两岸基岩裸露，左岸基岩最大出露高程，右岸最大出露高程，基岩坡面倾角4569，上覆风洪积黄土状壤土，自然坡角约2245。坝址区内河流阶地发育，主要有高低漫滩，继续分布有黑河一、二、三

8、级阶地及泾河四级阶地。坝址左岸属于泾河四级阶地，坝顶高程以下覆盖有中更新统风洪积（Q2leol+pl）黄土状壤土及冲洪积（Q2lal+pl）砾石，厚度分别为和，正常蓄水位高程以下仅压覆有少部分砾石层，厚度约；坝顶高程以上覆盖有中更新统风洪积（Q2leol+pl）黄土状壤土夹古土壤。黄土状壤土的平均干密度为cm3,压缩系数a1-2=,属中压缩性土，承载力特征值fak=185kPa,垂直渗透系数kv=10-4cm/s，水平渗透系数kh=10-5cm/s，为弱透水性；古土壤的平均干密度为cm3,压缩系数a1-2=,属低压缩性土，承载力特征值fak=195kPa,垂直渗透系数kv=10-4cm/s，水

9、平渗透系数kh=10-5cm/s，为弱透水性；砾石相对密度Dr=，承载力特征值fak=400kPa, 渗透系数kv=10-2cm/s，属强透水性。河谷位于黑河河漫滩上，覆盖层由全新统冲洪积砂壤土、（卵）砾石组成，左岸漫滩段可分两层，上部为砂壤土，厚度，下部为（卵）砾石，厚度底面基岩面高程，右岸漫滩段可分四层，上部两层砂壤土厚度分别为及，两层（卵）砾石厚度及，底面基岩面高程。砂壤土的平均干密度为cm3，压缩系数a1-2=, 属高压缩性土，垂直渗透系数kv=10-3cm/s，水平渗透系数kh=10-3cm/s，为中等透水性；承载力特征值fak=110kPa, （卵）砾石相对密度Dr=，变形模量为2

10、6MPa，水上休止角a水上=33度，水下休止角a水下=30度，垂直渗透系数kv=10-2cm/s，属强透水性，承载力特征值fak=320kPa,强度较高。两层砂壤土厚度较小，埋深不大，且为高压缩性土，强度低。坝基可置于下部（卵）砾石层上，强度和变形可满足坝基要求。右岸为黑河三级阶地，坝顶高程以上覆盖有上更新统（Q3eol）黄土，平均干密度为cm3,压缩系数a1-2=,属高压缩性土，垂直渗透系数kv=10-4cm/s，水平渗透系数kh=10-4cm/s，为中等透水性；承载力特征值fak=135kPa；古土壤，可塑硬塑，平均干密度为cm3, 压缩系数a1-2=,属高压缩性土，垂直渗透系数kv=10

11、-6cm/s，水平渗透系数kh=10-5cm/s，为弱透水性，承载力特征值fak=135kPa。坝顶高程以下覆盖有中更新统风洪积（Q22eol+pl）黄土状壤土夹古土壤，厚度为.。黄土状壤土的平均干密度为cm3, 压缩系数a1-2=,属中等压缩性土，垂直渗透系数kv=10-5cm/s，水平渗透系数kh=10-5cm/s，为弱透水性，承载力特征值fak=150kPa；古土壤的平均干密度为cm3, 压缩系数a1-2=,属中等压缩性土，垂直渗透系数kv=10-5cm/s，水平渗透系数kh=10-5cm/s，为弱透水性，承载力特征值fak=160kPa。现场基本情况水库枢纽位于镇以上处，距西安市约18

12、0km、福（州）银（川）高速公路在镇有出口站，西（安）兰（州）公路从大坝下游通过，对外交通比较方便。工程所需钢材、木材、油料等可由长武县城或西安市采购，外购器材设备及物资经公路、铁路运至西安县城，再由西兰公路运至工地。场内交通运输主要满足施工要求，兼顾生活，结合工程布置使各施工区段场地间交通运输畅通，永久和临时，前期和后期相结合，形成场内公路网。坝址下游镇现有变电站一座，可架设10KV线路至工地变电站，作为工程施工电源，线路总长。黑河河水水质良好。坝址以上多年平均天然流量s，满足施工和生活用水要求，可作施工期水源。工程区通讯较为方便，施工及管理可采用无线和有线结合的方式。目前，施工区已被中国移

13、动、联通网络覆盖，信号稳定，沟通方便。2隧洞施工方案施工测量方案洞外地面控制测量洞外地面控制测量方法采用精密导线法，根据设计单位提供的控制点导线网。在进出口至少各设置1个投点，并纳入导线控制网内。控制测量采用全站仪施测，控制点的高程采用精密水准仪测定。洞内控制测量 平面控制测量结合隧道长度、平面形状、线路通过地区的地形和环境等条件，采用GPS测量、导线网测量、边角网测量、三角网测量等形式进行测量控制。洞内控制测量采用导线法，以洞口投点为起点向洞内延伸。导线布置采用多边形闭合导线或主副导线闭合环。根据洞外控制测量坐标系统，建立洞内控制系统。拟采用三种导线：施工导线：随着开挖面向前推进，用以进行放

14、样来指导开挖、衬砌的导线，边长为2550m。基本导线：掘进100300m时，为了检查隧洞方向是否与设计相符，选择一部分施工导线敷设50100m精度较高的基本导线。主要导线：当隧洞掘进大于1000m时，基本导线已不能满足测量精度（贯通误差）要求，因此敷设主要导线。采用交叉导线作为隧洞主控网，平均边长420m（洞口段允许加长导线边时将导线边加长）。 布网时沿隧洞中线布设和沿隧洞一侧布置，近似在同一里程各组点。测角时利用全圆观测法观测相邻导线点组各个方向的方向值及相邻各条边边长。交叉导线网网形复杂，计算量较大，因此采用平差软件进行严密平差，计算导线点平面坐标，对最弱点进行精度评定，同时人工计算加以校

15、核。 控制点的高程用精密水准仪测定，并通过洞内外联测平差。为了控制角度误差积累，每隔一条长边要对一条尽可能长的导线连接边进行精密陀螺经纬仪校核。 隧洞贯通后及时进行进出口联测，复核测量成果。 测量仪器及标定周期 洞内首级测量仪器采用全站仪及相关配套仪器进行测量，测量精度为1秒，精密水准仪和配套的铟钢水准尺，精度Km。测量仪器按照规范要求定期进行标定，一般每年标定一次。 隧洞监控量测方案 隧洞监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。选测项目应根据工程规模、地质条件、隧洞埋深、开挖方法及其他要求，有选择地进行。监控量测工作必须紧跟开挖、支护

16、作业。按设计要求布设测点，并根据具体情况及时调整或增加量测的内容。本隧洞B34+680、B36+680+段为洞口段IV类围岩，B35+245+447、B36+328+364段洞身穿越浅埋（断层带），进行隧洞稳定性监控量测。 洞口开挖方案 洞口开挖安排尽量避开雨季施工，测量定位，放出开挖边线，明确开挖范围，判定开挖范围地质状况；施作边仰坡坡顶天沟、截水沟等，疏通洞口排水系统。天沟、截水沟沟底坡度根据地形设置，但不小于3%，以免淤积。洞口开挖坚持边开挖，边防护的原则，二次开挖完成后，及时按照设计进行边仰坡坡面防护，以防破坏坡面稳定性和整体性。洞身开挖方案采用全断面开挖。开挖采用光面爆破工艺。采用简

17、易台车配合HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfsn1bkrjKxmLKz0ZNzUjdCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank风动凿岩机钻孔施工，扒碴机配合自卸车的无轨运输方式出碴。出碴运输方案采用扒碴机装碴，自卸车运碴至弃碴场，在洞内每间隔100150m扩挖设置回车带。 洞身初期支护方案根据设计文件

18、，隧道穿越灰岩地区，存在断层，岩溶发育，有突水、突泥的可能。隧道进、出口进洞时采用套拱进洞，顶拱设置一环28锁口锚杆，长L=，环向间距。隧洞B34+680、B36+680+进出口段为IV类围岩，B35+245+447、B36+328+362、B36+392+419为洞身IV类围岩，采用锚网喷护+I14加强钢拱架，边墙和顶拱喷射15cm厚C25砼，洞壁相间设置18砂浆锚杆，长L=3m。I14加强钢拱架纵向间距为。B34+687B35+245、B35+447B36+328、B36+419B36+680为IIIII类围岩，采用锚网喷护。II类围岩顶拱喷射5cm厚C25砼，边墙设20锚筋，长L=；II

19、I类围岩顶拱喷射8cm厚C25砼，边墙设20锚筋，长L=，顶拱挂网并设18砂浆锚杆，长L=。B36+362+392段穿越断层破碎带，为V类围岩，采用超前支护+锚网喷护+I14加强钢拱架，超前支护采用90超前钻孔固结灌浆，环向间距，纵向间距；边墙和顶拱喷射15cm厚C25砼，洞壁相间设置25砂浆锚杆，长L=4m。I14加强钢拱架纵向间距为。 衬砌方案衬砌根据开挖揭示的围岩地质情况确定施作时机。IV、V类围岩破碎段应及时施作，IIIII类围岩地段可根据施工工序适时施作。IVV类全环衬砌段采用定型拱架HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cp

20、r&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfsn1bkrjKxmLKz0ZNzUjdCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank组合钢模板施工，IIIII边墙衬砌段采用HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfs

21、n1bkrjKxmLKz0ZNzUjdCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank组合钢模板施工，插入式振捣器振捣。每循环施工衬砌为10延长米，拱部及边墙一次性整体衬砌。混凝土由自动计量混凝土拌和站集中拌合供应，混凝土输送罐车运料，HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfsn1bkrjKxmLKz0ZNzUj

22、dCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank混凝土输送泵泵送入模。全隧洞在顶拱范围内打设50的径向排水孔，间距，长L=3m，梅花形布设。 施工通风布置方案施工通风是隧洞施工的重要配套工艺之一。设计科学、先进、合理的通风系统，配置高效的通风机械是解决通风难题的根本。此外，高水平的施工通风管理也是保证通风效果的关键。根据隧道通风经验及对当前通风设备技术性能的调研结果，按照自成体系的原则，综合考虑施工过程中可能的各工况，在隧洞出口布置独立的管道压入式通风系统。为便于通风设备管理和维修使用，提高通风机的利用率和通风

23、管的使用率，本隧压入式通风系统由SDF（C）轴流风机和 PVC“双抗”软质风管组成。隧洞施工防尘采取综合治理的方案。钻眼作业采用湿式凿岩。在钻眼时，先送水后送风；装碴前必须进行喷雾、洒水；在距掌子面30m外边墙两侧各放一台水幕降尘器，爆破前10min打开阀门，放炮30min后关闭。水幕降尘器主要捕捉13m粒径的粉尘；在掌子面后安装隧道集尘器。集尘器主要是捕捉m以上的粉尘；施工人员佩带防尘口罩。加强对进洞机械车辆维修保养，定期检查HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4n

24、H00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfsn1bkrjKxmLKz0ZNzUjdCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank空气滤清器是否堵塞，进、排气管是否畅通，喷油效果不好的油嘴及时更换。进洞施工机械所用柴油中要加入净化剂，禁止排烟净化未达标的车辆进入洞内。3施工工艺和方法 洞口施工 开挖前施工洞顶截水沟，完善洞口排水系统，保证畅通。测量放样，撒白灰标示出开挖边线，并根据边、仰坡坡率计算两者相交线坡率，该相交处开挖边线用圆角或折角形式画出。 清除洞口上方有可能滑塌的表土

25、、灌木及山坡危石等，并将凹坑、洞穴用粘土填平塞紧，不留后患。洞口采用自上而下分层明挖法施工，洞口表层土方及风化软岩采用机械开挖，硬岩和机械开挖困难的采用松动爆破开挖，土方及风化软岩边仰坡预留二次开挖层，采用人工配合机械开挖，石方预留二次光面爆破层，确保边仰坡平顺、稳定，为进洞施工创造条件。开挖完成，检查坡面成型质量，随之进行临时防护施工，避免长时间暴露，造成坡面坍塌。在洞口开挖过程中，工作面控制在2%左右的单面坡，坡脚设置临时排水沟，以利于排除工作面上的积水，保持工作面干燥，提高开挖效率，同时避免洞口基岩被水侵泡，降低基底的承载力。 洞身开挖 隧洞洞身钻爆法开挖作业，采用简易钻孔台车手风枪钻眼

26、，采用非电毫秒雷管光面爆破施工工艺，严格控制超挖，软弱围岩段实施微震爆破。钻爆设计施工详见爆破施工方案。 隧洞支护施工锚杆施工： 利用简易开挖钻孔台车、HYPERLINK C:UsersAdministratorDesktop封面 (2)&tn=_cpr&fenlei=mv6quAkxTZn0IZRqIHckPjm4nH00T1YLnymvuj0vPj9-nyn4PHPB0AP8IA3qPjfsn1bkrjKxmLKz0ZNzUjdCIZwsrBtEXh9GuA7EQhF9pywdQhPEUiqkIyN1IA-EUBt1nHDknH6kPjR t _blank风动凿岩机钻孔及注浆机施作。锚杆安

27、设作业应在初喷混凝土后及时进行。施工采用凿岩机钻孔。锚杆孔开孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，施工时开孔偏差及钻孔角度偏差不得大于规范要求，以充分发挥锚杆的穿连和楔形分块的作用。锚杆钻孔应圆而直，孔口岩面应整平，并使岩面与钻孔方向垂直。成孔后用高压风水冲洗锚杆孔，确保孔内不留石粉或其它影响砂浆与孔壁固结的杂物。清孔后人工推送锚杆入孔。采用2TGZ-60/210注浆泵注浆，注浆工艺拱部采用双管排气注浆法，注浆压力控制在，持续15min即可终止；侧墙采用单管注浆法。 灌注用浆液坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的浆液做报废处理。干缩率必须在允许的范围内；止浆塞应塞入牢固以确保能承受锚

28、杆及注满锚杆孔浆液的重量。排气孔未出浆前，不得停止注浆。止浆塞在砂浆具有一定强度后方可拔出。拔出时就注意不得振动锚杆。挂钢筋网 洞外加工成网片，洞内铺挂安装。先在钢筋加工场用钢筋按设计网格间距制成左右大小的网片，点焊节点不少于全部的20%，其余用铅丝绑扎。待锚杆安装完成，将制好的网片运到现场，开始挂设，点焊固定在锚杆头上，要求网片间搭接长度不小于20cm。制作安装要求：钢筋规格、材质应满足设计要求，使用前应清除锈蚀；钢筋网宜在岩面喷射一层混凝土后随受喷面起伏铺设，并在锚杆安设后进行，要求与受喷面间隙宜控制在2030mm之间；钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，在喷射混凝土时不得晃动。钢拱架

29、I14加强钢架：钢架加工可采用工厂化制作方案，洞外预先分单元弯制加工，洞内人工配合机械架立安装，与定位锚杆连接并用联接钢筋加固。 安装前检查钢架制作质量是否符合设计要求，不合格禁用。 钢架在初喷砼后安装，与围岩应尽量靠近，但应留23cm间隙作混凝土保护层。钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处浮碴彻底清除干净；拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底；拱脚高度应低于上半断面底线1520cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加大拱脚接触面积。 钢架应严格按设计架设，应严格控制中线及标高，钢架安装允许偏差横向和高程均为5cm，倾斜

30、度不得大于2。 分片钢架在开挖面组装成整榀钢架，每节连接螺栓应拧牢固。钢架立起后，根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定，并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠，钢架与壁面间用钢楔或混凝土垫块楔紧。喷混凝土 在搅拌站集中拌合，混凝土运输车运输至现场后，用混凝土喷射机完成混凝土的喷设支护。混凝土配合比选定：喷射砼的配比通过试验选定，满足设计强度和喷射工艺的要求。灰骨比1：1：，水灰比，砂率50%60%；速凝剂或其他外加剂以及外掺料掺量通过试验确定，符合有关技术标准的要求。施工前至少要设计24种配比，经过试喷、试验，优选回弹量低，物理力学性能满足设计的一组作为应用配比，并根据施工中材料、

31、气候的变化相应调整。 混凝土生产：混凝土在洞外自动计量拌和站按配比集中生产，要求称量的允许偏差水泥与速凝剂均为2%；砂、石均为3%。混凝土生产应采用分次投料工艺，其投料顺序及搅拌时间应满足有关规范要求，砼坍落度宜控制在815cm之间。为保证砼生产质量，要求混凝土的配合比及拌和均匀性每班检查不少于两次。喷射前的准备工作：喷射前，认真检查隧洞断面尺寸，对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除开挖面的浮石和墙脚的岩渣、堆积物，拆除作业面障碍物；用高压风水冲洗受喷面，保证良好接触；对遇水易潮解、泥化的岩层，则应用高压风清扫岩面；埋设控制喷射混凝土厚度的标志，选择岩面凸出部位，用电钻钻孔，埋设（6）钢筋头，使其外露长度与设计喷砼厚度相等；作业区应有良好的通风和足够的照明装置；喷射作业前，应对机械设备、风、水管路，输料管路和电缆线路等进行全面检查及试运转。受喷面有滴水、淋水时，喷射前采用埋设导管、设盲沟排水，做好治水工作。喷射作业：成品砼采用3m3砼搅拌运输车运至喷设机。喷设机工作时