甘肃某引水工程BM法施工组织设计

PAGE9施工组织设计9.1施工条件9.1.1工程条件9.1.1.1工程地理位置及建筑物布置某地供水一期工程拟建于甘肃省中部，水源为位于甘肃省某县境内的xx水利枢纽，总干渠自水库右岸取水，设计引水流量32m3/s，加大流量36m3/s，设计年调水量2.19亿m3，总控制灌溉面积19万亩，为大（2）型规模跨流域调水工程。输水线路途经甘肃省某、渭源、临洮、安定、陇西、榆中及会宁等7个县（区），从洮河本工程主要包括调水总干渠1条，长110.47km；干渠3条，全长146.18km；支渠20条，全长256.52km一期工程各级渠道及建筑物的设计概况见表9－1－1；一期主体工程主要工程量见表9－1－2。9.1.1.2对外交通条件铁路运输方面，陇海铁路从工程区的xx县城和xx市穿过，并在上述两处设有铁路货运站，该铁路与全国的铁路网及主要港口连通，工程施工所需的大型外购设备（主要是全断面掘进机）可考虑利用上述两处货运站，再由公路转运至工地。一期工程渠道建筑物概况表表9－1－1项目总干渠干渠支渠及供水管线总长（km）占渠线总长%总长（km）占渠线总长%总长（km）占渠线总长%渠线总长110.466/146.189/373.794/其中隧洞/座93.52/1584.720.447/813.9911.3/113.22渡槽/座1.755/91.65.49/373.762.098/200.06明渠11.21210.141.70328.54194.74755.41暗渠/座3.716/223.429.82/5020.44.264/2840.02倒虹吸/座//4.813/243.2911.784/483.36跌水及陡坡/座//15.19/2910.3911.097/2153.16其它0.2630.0228.72619.65116.168/24434.77一期主体工程主要工程量表表9－1－2项目单位总干渠干渠支渠供水管线及调蓄水池合计明挖土方及碎石土万m3205.95228.13300.51326.561061.15洞挖土方万m326.543.315.35/35.20明挖石方万m311.970.1122.47/34.55洞挖石方万m3241.567.60//249.16土方填筑万m367.5347.37127.7915.40258.09砼及钢筋砼（含预制砼）万m3102.4012.798.633.47127.29喷砼万m313.442.400.75/16.59圬工万m30.260.200.330.010.80回填灌浆万m245.905.02//50.92金属结构t437.40236.281586.543927.156187.47钢筋制安万t5.490.930.170.056.64公路运输方面，工程区内现有多条国道、省道和县乡公路。国道212线由兰州经临洮、岷县等地，在总干渠上段会川镇附近（总干6#隧洞进口前）与总干渠相交；国道316线从会川镇经渭源、陇西、武山等地，沿总干渠南侧通过，与总干渠相距较近。除上述两条国道之外，工程区内尚有省道309线经临夏市、广河县、榆中县高崖镇，连接国道212线和国道312线；省道311线经临洮县、定西市内官营镇从总干渠北侧通过，连接国道312线与国道316线；省道209线经陇西县、定西市从南北向横跨总干渠渠线，连接国道312线与国道316线。另外，在各条国道与省道之间还建有纵横交错的县乡公路，共同构成了本工程对外交通运输网络，对外交通条件较便利。某地供水工程不具备水上运输条件。9.1.1.3施工场地及水保与环保条件工程区域内的地形、地貌由西秦岭山地、兴隆山、马啣山山地及陇西黄土高原等多种地质构造相间组成。复杂的山丘和沟谷地形造成了工程渠线长、建筑物多、供水区分散的状况，施工条件复杂艰巨。工程所在地区海拔高程一般在2900～1800m之间，施工作业区高程多在2200～1850m之间。总干渠5#隧洞以上地处高山峡谷地段，山大沟深，植被较好；5#隧洞以下为陇西黄土高原区，为黄土梁峁及沟谷交错形成的丘陵沟壑地形。总体来看，除总干渠1#～2#隧洞进出口及3#隧洞进口等少数隧洞工作面场地狭窄，施工布置困难外，其余大多数隧洞进出口及渠道工程施工工作面场地开阔，便于施工临时设施布置，但需占用较多耕地。9.1.1.4施工期水、电供应条件工程区供水条件总体来说呈总干渠前段较好，总干渠后段、干渠、支渠及管线等较差的特点。工程区域属洮河、渭河、宛川河及关川河（祖厉河一级支流）四个黄河支流水系，洮河干流及其支流桥道堡沟、柳林沟、漫坝河、东峪沟、松树沟等基本上常年流水，且水量充足，水质较好，可做为总干渠7#隧洞进口以前各级渠系和管线施工用水的水源；总干渠7#隧洞出口～9#隧洞进口间的秦祁河及其支流白土坡河水均为苦咸水，无法满足施工用水要求，供水条件较差；总干渠后段、一～三干渠及其支渠和管线大部分附近均无理想地表水源，其施工用水需挖井或从邻近的水库取水以满足施工需要。一期工程范围内的各地区经济落后，工业企业较少，渠线范围内的大部分地区地方电网基本上为农用电网，电力负荷小，供电保证率低，难以满足本工程施工需要，因此，施工供电需综合考虑本区内现有及规划电网，并结合工程永久供电要求进行合理规划布置，以满足施工用电要求。9.1.1.5建筑材料供应条件（1）外来材料供应工程建设所需的钢材从兰州市采购；木材的供货地点为兰州市和陇西县；水泥根据需要点分布情况主要由高崖、武山及永登供应（永登主要供应特种抗酸水泥）。经对上述各县、镇的现有水泥厂家进行调查，其产量、质量及品种均能满足工程建设需要；炸药从兰州市购买，油料等其它材料均从当地的物资供应部门采购供应。工程施工所需的施工机械设备、技术工人由承建本工程的施工企业自带，工程沿线的会川镇、渭源县城、临洮县城、内官营镇及定西市等均可提供机械设备的维修服务；工程沿线地区经济较落后，富余劳动力充足，可为本工程提供足够的劳务。（2）当地材料供应本阶段地质勘察专业共详查专用于本工程建设的天然砂石料场10处，人工骨料场及块石料场3处。设计推荐采用洮河三甲、会川漫坝河、洮河祁家滩、定西阳阴峡、丁家峡和香泉、马河镇杨营村和陇西通安驿共8个天然砂砾料场，以及白搭子沟和白马峡2个人工砂石骨料场作为本工程主要料场。9.1.1.6施工特点结合施工条件进行综合分析，本工程施工具有以下特点：①工程作业区海拔高程较高，大多在2000m以上；工程布置渠线长、建筑物多、施工点分散，施工范围大，施工条件复杂艰巨；②总干渠、一干渠及部分支渠的施工以隧洞为主，其中总干渠上段（9＃隧洞出口阳阴峡以前）主要为岩石隧洞，总干渠下段、一干渠及支渠隧洞大部分为黄土洞，围岩岩性变化较大，施工任务艰巨，难度大，尤其是总干渠上长度大于10km的四条长隧洞，需做重点考虑；③对外交通条件便利，工程区内的多条等级公路在施工时均可直接利用，且运输里程普遍较短，大多在100km以内，场内各主要施工点的进场公路大部分可利用既有公路，仅少部分需新修或整、扩修；④各级渠道及建筑物呈点线布置，施工互不干扰，便于施工组织与安排。9.1.2自然条件9.1.2.1水文、气象及沟道洪水（1）水文与气象工程区气候属北温带温和干旱、半干旱区，受地形及纬度影响，区域内气候具有较明显的分带性，总体特征是降水稀少，气候干燥，夏季不热，冬季寒冷，日照时间长，气温日差大。根据工程区气象统计资料，其年均气温6℃～10℃，历年极端最高气温37.8℃，极端最低气温-29.6℃，多年平均风速1.1～3.2m/s，多年平均日照时数2131～2666h。工程区降水多集中在汛期七～九三个月，约占年降水量的60～70%；秋季受阴雨影响，降温快，初霜来临早。工程区域内主要地区气象特征见表9－1－3。工程区域内主要地区气象特征表表9－1－3站名项目临洮榆中定西渭源陇西多年平均降水量（mm）561.0400.0419.0522.0449.0历年最大降水量（mm）801.5607.3721.8793.0607.3多年平均蒸发量（mm）1259.31406.81526.21441.91440.7多年平均气温（℃）7.06.66.35.77.7历年极端最高气温（℃）34.634.534.333.335.9历年极端最低气温（℃）-29.6-27.2-27.1-23.3-22.9多年平均风速（m/s）1.31.51.82.41.4多年平均日照时数（h）2437.92665.92500.12421.12292.0历年最大冻土深度（cm）82118979194根据工程区冬季（当年12月初～次年2月底）气温寒冷的特点，为降低临建工程费用，以混凝土施工为主的总干渠各隧洞连接段、暗渠、明渠、渡槽以及各类横向建筑物尽量不安排冬季施工；根据工程区降水多集中在汛期七～九三个月的特点，各沟道跨沟建筑物的施工宜尽量安排在枯水期（当年10月～次年6月）施工，以减少导流工程费用。（2）沟道洪水工程区的沟道概况、各种频率的设计洪水以及沟道水位～流量关系由水文计算分析成果确定。9.1.2.2地形与地貌工程区域内划属西秦岭山地、兴隆山马啣山山地，以及陇西黄土高原等三个地貌单元，海拔高程一般在2900～1800m之间，施工作业区高程多在2200～1850m之间，总干渠5#隧洞以上地处中山石质山区，山大沟深，植被较好；5#隧洞以下为陇西黄土高原区，为黄土梁峁及沟谷交错形成的丘陵沟壑地形。9.2施工导流及沟道防洪9.2.1施工导流根据工程总体布置，总干渠渠线共跨越河道或沟道26条；三条干渠共跨越河道或沟道88条；支渠共跨越河道或沟道153条。结合跨沟建筑物型式、沟道地形条件、洪水特性及洪水流量、施工进度安排等因素综合分析，共有总干渠上段沿线桥道堡沟、柳林沟、宗丹沟、松树沟、东峪沟、秦祁河及白土坡河等7条沟道内的跨沟建筑物在施工时需进行导流，总干渠下段、干渠、支渠及管线的其它绝大部分沟道枯水期经常断流，沟道干涸，跨沟建筑物型式主要为渡槽，施工期短，完全可避开汛期施工，因此，不再考虑施工期导流。施工导流各沟道位置及跨沟建筑物型式见表9－2－1。施工导流沟道及建筑物型式一览表表9－2－1序号沟道名称沟道宽度（m）建筑物位置建筑物型式备注1桥道堡沟85.0桥道堡暗渠总干渠上段2柳林沟283.56柳林暗渠+渡槽3宗丹沟379.44靳家山暗渠4松树沟267.0下河暗渠5东峪沟534.0任家坪暗渠+渡槽6秦祁河346.0陈家嘴暗渠+渡槽7白土坡河150.0耿家川暗渠+渡槽9.2.1.1导流标准供水工程为Ⅱ等工程，各渠系工程等别及建筑物级别见表9－2－2。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303－2004）规定及施工进度安排，桥道堡暗渠、秦祁河暗渠及渡槽、白土坡河渡槽的施工可安排在枯水期（当年10月～次年6月）完成，其导流洪水标准按十年一遇枯水期最大洪水考虑。其余4个沟道的连接建筑物在进度安排上无法避开汛期施工，其导流洪水标准按十年一遇全年洪水考虑。各沟道施工导流建筑物洪水设计标准见表9－2－3；工程区内各河道或沟道的设计洪峰流量成果见表9－2－4。9.2.1.2导流方式分析水位～流量关系曲线可知，柳林沟、东峪沟、秦祁河及白土坡河的暗渠渠底设计高程均在设计洪水位以上，为干滩施工，仅渡槽排架基础需要基坑围护施工。依据水工设计，渡槽为15m一跨，排架基础渠系工程等别及建筑物级别表表9－2－2渠系工程等别工程规模永久建筑物级别临时建筑物级别主要建筑物次要建筑物总干渠Ⅱ大（2）型234二干渠及城市供水管线中型345一、三干渠及乡镇供水管线小（1）型455支渠小（1、2）型4～555渠系导流建筑物洪水设计标准表表9－2－3渠系建筑物类型建筑物级别设计洪水标准（年）校核洪水标准（年）总干渠临时性41030干渠、支渠及供水管线55/施工导流各沟道导流设计洪峰流量成果表表9－2－4序号河(沟)名地名(建筑物处)集水面积F(km2)设计洪峰流量Q（m3/s）P=10%（全年）P=10%（枯水期最大）1桥道堡沟桥道堡14.253.821.92柳林沟柳林27.577.431.53宗丹沟靳家山23.470.828.94松树沟下河61.2120495东峪沟任家坪14919679.96秦祁河陈家嘴1282281127白土坡河耿家川183282139备注：带下划线“－”者为采用参数为现浇砼空心墩，主河道内的墩高在7.0～9.6m之间，墩基础开挖深度在6.0m之内，部分位于沟道阶地之上的墩基下设井桩，深度在6.5～15.2m之间，由于井桩布置在主河道两岸的阶地之上，高程较高，因此无需基坑围护，可进行干滩施工。上述四沟道普遍较宽，主河道内一般布置4～6个墩基，施工时拟利用墩基开挖料填筑围堰进行分段围护、分期施工。一期围护部分主河道，完成2～3个墩基础施工，二期利用同样方式完成剩余2～3个墩基础的施工。桥道堡沟、宗丹沟、松树沟的跨沟（河）建筑物均为暗渠，且暗渠顶高程均在原河床水面高程以下，根据沟道地形特点，三条沟道均推荐采用河床内分期导流的导流方式。9.2.1.3导流建筑物设计桥道堡暗渠设计全长82m，渠底设计高程2159.6m，渠顶设计高程与沟道最低处高程基本持平，永久建筑物在暗渠顶以上顺沟道布置有60m长的浆砌石护坦，坡度1:8，做为沟道的永久泄水通道，并在泄水通道两铡布置有2.0m高的永久浆砌石挡墙。该处沟道狭窄，纵坡较大，两岸呈“V”型山谷，山体陡竣，覆盖层深厚，施工导流条件较差。根据这种地形特点，暗渠施工拟结合永久建筑物布置，采用分期导流方式。导流建筑物设计标准为10年一遇枯水期（当年10月～次年6月）最大洪水，相应流量21.9m3/s。由于主沟道位于1＃隧洞出口侧，因此，一期先修建2＃隧洞进口侧，利用一期上、下游土石围堰和浆砌石纵向围堰挡水，沟水由经疏浚后的主沟道渲泻；二期修建1＃隧洞出口侧，利用二期上、下游土石围堰和一期已建成的永久浆砌石导墙挡水，沟水由一期已建成的浆砌石护坦渲泄。宗丹沟及松树沟的沟（河）道均较宽，采用河床内分期导流，导流建筑物均按10年一遇沟道全年洪水设计。宗丹沟计划一期工程加高主沟道右侧岸堤至2155.50m，作为纵向围堰围护右侧沟道，进行4＃隧洞进口侧的暗渠施工。二期修建壤土斜墙砂砾石上、下游围堰，围护左岸主沟道，进行3＃隧洞出口侧的暗渠施工，将右侧沟道进行疏浚，并覆盖已建好的暗渠做为泄洪通道。二期上游围堰堰顶高程为2157.50m，下游围堰堰顶高程为2155.0m。采用壤土斜墙砂砾石围堰，迎水面边坡为1:2.0，背水面边坡为1:1.5，堰顶宽为3.0m；右侧过水明渠底宽15m，长约1600m，其纵坡接近天然沟道取20‰松树沟计划一期加高主沟道右侧岸堤至2154.00m，作为纵向围堰围护右岸沟道，进行5＃隧洞进口侧的暗渠施工。二期修建壤土斜墙砂砾石上、下游围堰，围护左岸主沟道，进行4＃隧洞出口侧的暗渠施工，在右岸开挖导流明渠，并覆盖已建好的暗渠做为泄洪通道。二期上游围堰堰顶高程为2156.15m，下游围堰堰顶高程为2154.00m。采用壤土斜墙砂砾石围堰，迎水面边坡为1:2.0，背水面边坡为1:1.5，堰顶宽为3.0m；右侧过水明渠底宽20m，长约各沟（河）道导流工程主要工程量汇总见表9－2－5。9.2.1.4导流建筑物施工导流围堰施工采用2m3挖掘机配合自卸汽车进行进占，推土机摊铺并且反复碾压，边脚部位采用人工摊铺并结合蛙式打夯机压实。导流明渠开挖采用2m3挖掘机开挖，就近堆放；回填采用74kW推土机回填。施工导流及防洪工程主要工程量表表9－2－5序号项目单位数量合计桥道堡宗丹沟松树沟其它沟道洞口防洪1砂砾石开挖（过水明渠）m3/4557121445863225642砂砾石堰体填筑m31949386261949645216503壤土斜墙及截水墙填筑m36317022148548389644干砌块石护坡m33431741019102425605浆砌石纵向围堰m3906///9069.2.2施工期防洪本工程共布置有隧洞34座，部分隧洞的进、出口高程较低，施工期较长，需考虑施工期的防洪措施。9.2.2.1防洪标准由于总干渠上的隧洞长度普遍较长，单条隧洞的施工期大多在2～4年之间，为确保安全与顺利施工，根据工程等别及建筑物级别，确定总干渠各洞口的防洪标准为10年一遇洪水；干渠和支渠上各洞口的防洪标准为5年一遇洪水。各沟道施工期洪水情况及沟道的防洪水位见表9－2－6～7。9.2.2.2防洪措施桥道堡沟因沟道狭窄，隧洞施工时应先行疏浚沟道，以降低沟道水位，同时，应保证进洞道路的填筑及隧洞开挖弃渣不堵塞沟道，保证沟道的行洪断面。其余沟道均可结合隧洞进出口道路布置设置砂砾石围堰围护洞口，砂砾石围堰堰基防渗采用壤土截水墙，堰体防渗采用壤土斜墙，防渗土料可就近采运。洞口防洪工程量计入施工导流工程量中。施工期各隧洞口沟道洪水情况一览表表9－2－6序号地名(设计洪峰流量Q（m3/s）P=0.5%P=1%P=2%P=3.33%P=10%P=20%1桥道堡20116012195.553.8/2宗丹沟靳家山26421116012670.8/3松树沟下河449358271213120/4许家河任家坪732585442348196/5杜家岔陈家嘴820658509408228/6老人沟耿家川1020815631506282/7野狐沟阳山湾15612596.877.643.3/8大岔河上马河///15486.052.19周家沟塌窑湾///11966.440.39.3料场选择与开采9.3.1料场选择9.3.1.1设计骨料需要量某地供水一期工程混凝土（包括喷混凝土）总量134.54×104m３，其中：主体工程混凝土132.39×104m３；施工支洞等临建工程混凝土2.15×104m３。考虑砂石料开采、运输、加工和混凝土浇筑等损耗补偿系数，并计入总干渠7#及9#洞预制管片背部充填豆砾石5.96×104m３、浆砌石、砌砖、砌小型预制砼件和砂浆找平层等所需的砂浆4.11×104m３和回填灌浆51.30×104m2等项目砂石需用量。经砂石料平衡，全部工程共需块石料为3.70×104m３，混凝土骨料（砂石总需要量）291.17×与枢纽类水利工程不同，本工程总干渠主要以隧洞为主，累计洞施工期各隧洞口沟道防洪水位一览表表9－2－7序号沟道名称洞出口高程(m)洞进口高程(m)沟道最低高程(m)防洪水位(m)P=10%/P=20%连接段建筑物型式备注1桥道堡沟2159.632159.582163.762164.80暗渠总干渠1#洞出～2#洞进2宗丹沟2148.342147.982152.882153.99暗渠总干渠3#洞出～4#洞进3松树沟2144.162143.982151.022152.13暗渠总干渠4#洞出～5#洞进4许家河2101.912109.382110.8暗渠总干渠10#洞出5杜家岔2099.912099.652021.472023.1暗渠总干渠11#洞出～12#洞进6老人沟2096.992105.302106.35暗渠总干渠13#洞进7野狐沟2096.012102.282102.95暗渠总干渠14#洞进8大岔河2090.802091.982092.70暗渠总干渠十支渠1#洞进9周家沟2084.872087.202088.14明渠总干渠十支渠5#洞进长占渠线总长的84.7%，根据工程砼需求，除少数部位（如渠首、隧洞进出口墩墙、渡槽基础等）可使用粒径大于80mm的骨料之外，其它工程（包括干、支渠）多属薄壁、钢筋砼结构，骨料粒径整体较细，故本阶段砼粗骨料最大粒径按80mm控制，即三级配砼。渠线分段砂石骨料需要量见表9－3－1。9.3.1.2料源分布及质量评价（1）料源分布①天然砂砾石料场勘察的10个天然砂砾石料场，分别位于洮河、渭河和关川河及其支流的两岸漫滩或阶地上，其中洮河流域四个，分别为寺子料场、三甲料场、祁家滩料场、漫坝河（洮河一级支流）料场；渭河流域三个，分别为首阳料场、马河料场、通安驿料场；关川河流域三个，分别为阳阴峡料场、丁家峡料场、香泉料场。分属康乐、临洮、渭源、定西和陇西五个行政区域。各料场内地貌较单一，多为河漫滩和旱田，局部为林地和水田，地形较平坦，地势起伏不大。各料场砂、砾石料质量成果见表9－3－2～3，各料场天然砂石料勘探储量成果见表9－3－4。各天然砂砾石料场的地理位置、采运条件分述如下：A、1＃康乐县连麓乡寺子料场料场位于康乐县莲麓乡寺子村和吉利村之间，为洮河左岸的一块规模较大的冲洪积II级阶地，阶面宽阔平坦，宽150～300m，长2000～3000m。拟选的料场位于阶地的下游吉利村附近，料场长约700m，宽约150m。阶面岩性为aL-pLQ14冲洪积粉质壤土，厚0.4～3.0m，工程渠线分段砂石骨料需要量表表9－3－1工程位置砂石骨料设计需要量（m3）<5mm5～20mm20～40mm40～80mm合计（m3）总干渠3＃隧洞进口以前，杨家大庄斜井，磨沟峡斜井145305118277706672805337054总干渠3＃洞出口～5＃洞进口1317151066686438431302798总干渠5＃洞出口～6＃洞进口，磨石沟壑岘斜井7519661093382530174542总干渠6＃洞出口～7＃洞进口，龚家寨斜井、周家梁平洞、总干渠一支渠，庆坪供水管线139222107171702943405320092阎家沟竖井，总干渠7＃洞出口～9＃洞进口，总干渠二支渠，新寨、陇西供水管线1392501182791408474496402872总干渠9＃洞出口～11＃洞进口，总干渠三、四、五支渠，一、二干渠及所属支渠，符川、龙泉、称钩驿、东岳、定西、黑山供水管线，鲁家沟供水管线30721823332421532719749775618总干渠11＃洞出口～15＃洞进口，总干渠六、七、八、九支渠，香泉供水管线12531093278644686885289941总干渠15＃洞出口～总干渠渠尾35440297171997523085362三干渠，总干渠十支渠，福星、高楞供水管线，种和供水管线93214604955123818478223425合计1191870928302735453560792911704各料场砂料主要质量指标表表9－3－2料场名称表观密度kg/m3干松容重kg/m3孔隙率%含泥量%云母含量%SO3含量%有机质含量轻物质含量%平均粒径mm粒度模数寺子料场2.671.5243.217.90﹤2.0﹤1.0浅于标准色≤1.00.352.26三甲料场2.661.5342.416.50﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.362.30漫坝河料场2.651.5143.08.60﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.352.16祁家滩料场2.671.6239.43.5﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.372.50首阳镇料场2.661.5939.412.40﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.372.46丁家峡料场2.621.4843.413.90﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.452.88阳阴峡料场2.621.5042.99.00﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.442.86香泉镇料场2.621.4942.98.40﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.462.96杨营村料场2.611.5341.312.00﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.442.91通安驿料场2.631.5242.112.50﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.493.18质量要求﹤40﹤3﹤2.0﹤1.0浅于标准色﹤1.00.36～0.52.5～3.5各料场砾石主要质量指标表表9－3－3料场名称表观密度kg/m3干松容重kg/m3孔隙率%吸水率%针片状含量%软弱颗粒含量%含泥量%冻融损失率%SO3含量%有机质含量粒度模数寺子料场2.71.7435.40.887.401.570.880.54﹤0.5浅于标准色7.40三甲料场2.691.7534.90.816.761.680.740.75﹤0.5浅于标准色7.33漫坝河料场2.721.7236.51.427.005.651.101.43﹤0.5浅于标准色7.58祁家滩料场2.711.8631.40.504.701.200.300.10﹤0.5浅于标准色7.00首阳镇料场2.691.7634.50.82.904.300.800.5﹤0.5浅于标准色7.21丁家峡料场2.651.6437.91.69.102.802.000.59﹤0.5浅于标准色7.03阳阴峡料场2.641.6437.81.60.908.201.890.6﹤0.5浅于标准色7.10香泉镇料场2.651.6438.11.77.606.401.800.7﹤0.5浅于标准色6.83杨营村料场2.651.6936.01.63.609.401.800.41﹤0.5浅于标准色7.05通安驿料场2.651.6936.41.202.204.902.100.4﹤0.5浅于标准色7.17质量要求﹥2.55﹤45﹤2.5﹤15﹤5小、细石﹤1﹤10﹤0.5浅于标准色6.25～8.30大、中石﹤0.5各料场天然砂砾料勘探贮量与设计需用量对比表表9－3－4序号砂砾料场名称及位置勘探贮量（万m3）砂砾料天然级配分级贮量（万m3）料场勘探说明无用层贮量有用层贮量﹥150mm150～80mm80～40mm40～20mm20～5mm5～0.158mm砂砾石总量5～0.158净砂量﹥5mm净砾石量1寺子料场17.338426.173.514.5814.6418.8416.2018.5826.10。2三甲料场12.6997.0024.7087.405.5216.8026.0623.8223.0824.70勘测面积5.4万m2，剥离层厚2.35m、有用层和开采层厚均为18.0m，开采储量97万m3，且全部为水上开采。3漫坝河料场7.0751.9813.4146.992.8310.8015.1812.2011.8213.41。4祁家滩料场22.6856.7020.0945.020.806.3713.6014.0517.3420.09。5首阳镇料场6.5860.2317.9847.621.198.9212.1013.2218.4017.98勘测面积11.25万m2，剥离层厚0.55m，有用层和开采层厚度均为水上4.73m、水下1.50m，开采储量水上34.15万m3、水下26.08万m3,合计开采储量60.23万m3。6丁家峡料场055.0519.9244.090.295.8813.1512.0918.7219.92勘测面积9.1万m2，无剥离层可直接开采，有用层厚度6.05m，开采储量55.05万m3，全部为水上开采。

各料场天然砂砾料勘探贮量与设计需用量对比表续表9－3－4序号砂砾料场名称及位置勘探贮量（万m3）砂砾料天然级配分级贮量（万m3）料场勘探说明无用层贮量有用层贮量﹥150mm150～80mm80～40mm40～20mm20～5mm5～0.158mm砂砾石总量5～0.158净砂量﹥5mm净砾石量7阳阴峡料场0.0012.505.779.130.091.162.542.464.125.77勘测面积2.5万m2，无剥离层可直接开采，有用层厚度5m，开采储量12.5万m3，全部为水上开采。8香泉镇料场0.0090.0049.3062.400.284.1213.0218.6934.7949.30勘测面积15万m2，无剥离层可直接开采，有用层厚度6m，开采储量90万m3，全部为水上开采。9杨营村料场1.9619.888.8913.520.331.642.993.677.068.89勘测面积7.0万m2，无用层厚0.28m，有用层和开采层厚度2.84m，开采储量19.88万m3，全部为水上开采。10通安驿料场1.2016.807.1412.880.121.853.173.546.177.14勘测面积6.0万m2，无用层厚0.20m，有用层和开采层厚度2.8m，开采储量16.8万m3，全部为水上开采。勘探贮量合计55.90544.14193.30442.5526.0372.18120.65119.94160.08193.30计算得可采贮量332.92118.26270.7615.9344.1673.8273.3897.94118.27设计需要量合计291.17119.19171.985.6173.5492.83119.19料源裕度系数1.140.991.4313.191.001.060.99土层薄，向后缘土层逐步变厚，下覆岩性为aL-pLQ14冲洪积砂砾石层，厚度从前缘徒坎上看8~12m，无无用夹层，结构较为密实，砾石磨园度好，分选性差，成份主要为灰岩，砂岩及少量石英岩等。。B、2＃临洮县三甲料场料场位于临洮县三甲电站附近洮河右岸的下安川村冲洪积Ⅱ级阶地上，阶面宽阔平坦，阶面高出洮河河床约20m，料场长约300m，宽约180m。阶地上部岩性为aL-pLQ14冲洪积粉质壤土，厚1.6～3.6m不等，下覆岩性为aL-pLQ14冲洪积砂卵砾石层，厚度约18～21m，结构较为疏松，砾石磨园度好，分选性差，砾石成份主要为灰岩、砂岩、少量石英岩，地下水埋深约21m。。C、3＃会川漫坝河料场料场位于会川镇梁家坡村和石家川村附近的漫坝河河滩上，河滩料场全长3.1km，河滩最宽处约120m，最窄处40～50m，河流常年有水、丰水期有洪水且水量大，枯水期水量小（流量约为3～4m3/s）。河滩岩性多为裸露的砂卵砾石层，局部有厚20～30cm的含砾土层覆盖。砂砾石局部最厚处4.5m，普遍厚约1.6～2.5m。该料场砾石磨园度较好，分选性差，砾石成份主要为灰岩、砂岩、少量花岗岩及石英岩，下覆岩性为自垩系紫红色砂质粘土岩，地下水埋深0.5～1.5m。该料场全部是现有河滩，不占用耕地，距总干渠6#洞进口约6km，可利用现有公路5km、便道1km，交通条件较好。D、4＃临洮县祁家滩料场料场位于临洮县西坪乡杨家庄村附近的洮河河心滩上，河心滩开阔平坦，滩面高出现河床2～2.5m，宽约300～350m，长约2.5～3.0km。料场勘察仅选用了河心滩的一角，长650m，宽300～350m。河滩岩性多为裸露的冲积砂卵砾石层，局部有20～40cm厚的含砾土层覆盖，砂砾石厚2.8～4.8m，其下为上第三系砖红色砂岩。砾石磨园度和分选性均较好，砾石成份主要为灰岩、砂岩、流纹岩及少量石英岩。地下水埋深0.8～2.0m。。E、5＃陇西县首阳镇料场该料场位于陇西县首阳镇附近，秦祁河沟口与渭河交汇处，渭河右岸的冲洪积Ⅱ级阶地上。料场位于渭河古河床地带。阶面开阔平坦，阶地前缘位于渭河边。料场长约520m，宽约250m，阶面岩性为冲洪积粉质壤土，厚0.4～0.8m，下履岩性为冲洪积砂砾石层，结构较为疏松，厚约3～7m，砾石磨园度和分选性均较好，成份主要为灰岩、砂岩、花岗岩及少量片麻岩。地下水埋深1.0～4.73m。料场占用耕地，距总干渠7#洞出口约33km，料场沿秦祁河向上游有便道相通至7#洞出口～9#洞进口各施工点，但现有便道仅可通行小车，尚需扩修为工程所用，交通条件一般。F、6＃定西市丁家峡料场料场位于定西市内官营镇丁家峡沟内、杨家口村附近，料场沟道宽70~100m，长约1.4km，全部为河沟、砂砾石裸露。该沟道属关川沟一级支流，浅层内无地下水。沟道内多时干枯无常流水，但丰水期有洪水，影响料场的开采。该料场砂砾石分选性和磨园度均较差，砾石成份主要为花岗岩、砂岩、片麻岩等。料场不占用耕地，距9#洞出口约4.5km，从9#洞出口到丁家峡沟口现有大车道相通，交通运输较为方便。G、7＃定西市阳阴峡料场料场位于定西市东岳乡政府附近的沟道中，沟道宽约50～70m，长约500m，勘探厚度达到5m，未发现土夹层，砂砾石层裸露地表。沟道内浅层无地下水，也无常流水，多时干枯，但丰水季节有洪水，影响料场的开采。该料场砂卵砾石分选性和磨园度较差，砾石成份主要为花岗岩、片麻岩、砂岩等。料场不占用耕地，距总干渠9#洞出口约1.2km，现有大车路相通，交通条件较好。H、8＃定西市香泉镇上砂坡料场料场位于定西市香泉镇附近的香泉砂沟中，属关川河一级支流，料场沟道宽60~80m，长约2500m，砂砾石层裸露地表。沟道内浅层无地下水，多时干枯无地表流水，仅丰水期有洪水，影响料场的开采。该料场砂砾石层结构疏松，分选性较好，磨园度差，细骨料（砂）的含量相对较多。砾石成份主要为砂岩、花岗岩、片麻岩等。该料场不占用耕地，总干渠13#洞进口连接段通过该料场，料场所处沟道，枯水期干枯，可通大车，交通条件较为方便。I、9＃陇西县马河镇杨营村料场料场位于陇西县马河镇上马河村附近的大咸河沟道中，属渭河一级支流，料场沟道宽80～100mm，长1000m，砂砾石层裸露地表。沟道内浅层无地下水，且沟内多时干枯地表无流水，仅丰水期有洪水，影响料场的开采。该料场砂砾石层结构疏松，分选性和磨园度均较差，砾石成份主要为砂岩、片麻岩、花岗岩及少量石英岩等。该料场不占用耕地，距总干渠15＃隧洞出口～总干渠渠尾0.9～2.5km，交通运输条件方便。J、10＃陇西县通安驿料场该料场位于陇西县通安驿乡上辽坡村和古城村附近的大咸河沟道中，沟宽60～70m，长约1000m，该沟道属渭河一级支流，沟道多时干枯，无地表流水，仅丰水季节有洪水，影响料场的开采。沟内地下水埋深约6～7m，沟内砂砾石层裸露地表。料场砂砾石层结构较为密实，分选性和磨园度均较好，砾石多呈次园状。砾石成份主要为砂岩、花岗岩、片麻岩等。三干渠渠线通过该料场，进料场有便道，可通大车、交通条件较好。②块石料及人工骨料场地勘专业还详查了3处块石料及人工骨料场地，分别为：A、白搭子沟块石料（人工骨料）场料场为原九甸峡水利枢纽修建专用公路时用的块石料场，岩性为角砾状灰岩，贮量约为100万m3，位于九甸峡专用公路里程桩3+000附近，距总干渠3＃柳林沟隧洞进口2.6km，交通、用水条件方便。B、白马峡块石料（人工骨料）场料场位于渭源县秦祁河乡白土坡村附近的白马峡内，岩性为大理岩，贮量约为150万m3，距总干渠9＃白土坡隧洞进口约2.6km，进料场需新修部分道路，自然采运条件稍差。C、丁家峡块石料（人工骨料）场料场位于定西市内官营镇丁家峡沟内、杨家口村附近，岩性为眼球状花岗片麻岩，贮量约为80万m3，距总干渠9＃白土坡隧洞出口约6.0km，从9＃洞出口到丁家峡沟口有大车路相通，进料场需扩修部分现有道路。需要说明的是，经专家对该料源岩样试验数据分析后，认定料源所含辐射物质超标，不宜为本工程所用。③其它混凝土骨料料源本阶段，在做好料场选择与规划的同时，还会同地勘专业对隧洞开挖料的利用问题进行了专门研究。经对工程沿线各隧洞开挖料的岩性及物理力学指标进行分析，除总干渠1＃～3＃隧洞部分洞段的开挖料可经破碎后用做混凝土骨料外，其余各隧洞的开挖料均不能用做混凝土骨料。由于总干渠开挖料可利用量较小，且隧洞围岩岩性并不连续、均一，有多处洞段夹杂有软弱层或不可利用的岩石，不便于组织破碎加工，因此，不考虑利用隧洞开挖料做为混凝土骨料。（2）天然砂砾石料场及人工骨料场储量分析（3）质量评价=1\*GB3①各料场含泥量较高。=2\*GB3②寺子、三甲、漫坝河和首阳四个料场的天然砂细度模数偏小，基本定性为细砂，而不宜直接用作喷射砼细骨料。=3\*GB3③漫坝河、阳阴峡、香泉和马河杨营村料场砾石软弱颗粒含量超过规范标准。对于第一个问题可通过水洗解决。对第二个问题可采取筛洗掉小于0.158mm颗粒、废弃部分细砂改善级配及通过混凝土试验、调整混凝土的配合比等措施加以解决。对于第三个问题，因软弱颗粒的处理工艺复杂，费用较高，一般需经专项试验和技术经济论证。考虑本工程所用砼多为一般性砼，软弱颗粒含量虽然超标但均小于10%，且对结构砼抗磨性未作特殊要求。因此，本阶段对砾石中的软弱颗粒暂不考虑进行处理。（4）综合采运条件综合各料场砂砾石质量、水电供应和施工布置条件以及开采、运输条件，对各料场的综合采运条件进行评价，其评价结果见表9－3－5。（5）料场选择结果。9.3.2料场规划料场开采规划原则：（1）料源应满足本工程各类、各施工阶段砂石料的需求；（2）主体建筑物所需砂石料尽可能由综合采运条件相对较优的天然砂砾料场供应，并尽可能减少弃料量，提高天然砂砾料的利用率；（3）在缺乏天然砂砾料源或因附近天然砂砾料源贮量不足、质量差、采运条件不便的工程区内采用人工砂石骨料方案。根据以上原则和混凝土浇筑施工进度要求，进行砂石料开采规划和骨料平衡计算，确定各料场的分区、分段供料范围和使用规划见表9－3－6，各料场骨料平衡计算成果见表9－3－7。9.3.3料场开采9.3.3.1料场开采强度砂石料月开采强度应满足混凝土浇筑高峰时段月平均浇筑强度的砂石用量和相应时段其它砂石用量的要求，还需满足混凝土浇筑高峰年的浇筑总量按年度砂石料开采有效月数所折算的月平均砂石需用量和相应时段其它砂石用量的要求。考虑综合采运、加工、弃料等损耗补偿系数，综合骨料级配平衡成果，各料场砂石料的月开采强度见表9－3－7。9.3.3.2料场采运方法（1）天然砂石料加工厂基于各料场覆盖层相对较薄，厚度一般小于2.35m各料场有用层多在干滩上，即使有水下开采作业，其水下开采厚度也不足2m，故料场开采推荐采用1m３反铲挖掘机自主河道向岸边退挖，装5t自卸汽车运料至砂石加工厂的毛料堆场或受料仓。（2）人工骨料加工厂工程建筑物多属薄壁、钢筋砼结构，骨料粒径整体较细，人工骨料加工厂规模属小型，且各采石场均为获得小粒径骨料，故石料开采推荐采用人工手持风钻打眼、小孔径一般浅孔爆破。碎石料采用2m3天然砂砾料场综合采运条件一览表表9－3－5序号砂砾料场名称勘探贮量（万m3）距渠线里程(km)开采运输条件水电供应及施工布置条件砂砾石质量综合评价无用层贮量有用层贮量砂砾石总贮量水上贮量水下贮量1寺子料场17.338484/15差较好砂粒偏细、含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石满足要求次2三甲料场12.6997.0097/15尚可较好砂粒偏细、含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石满足要求中3漫坝河料场7.0751.9813.4538.536便利较好砂粒偏细、含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石含泥量、软弱颗粒含量略偏高中4祁家滩料场9.07256.7034.0222.6844便利较好砂含泥量略偏高、质量较好，砾石满足要求中5首阳镇料场6.5860.2334.1526.0833较差尚可砂粒偏细、含泥量偏高，砾石满足要求中6丁家峡料场055.0555.05/4.5便利较好砂含泥量偏高、孔隙率偏大，堆积密度偏小；砾石含泥量偏高中7阳阴峡料场012.5012.50/1.2便利较好砂含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石含泥量、软弱颗粒含量略偏高中8香泉镇料场090.0090/0便利较好砂含泥量偏高、孔隙率偏大，堆积密度偏小；砾石含泥量、软弱颗粒含量略偏高中9杨营村料场1.9619.8819.88/1便利较好砂含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石含泥量、软弱颗粒含量略偏高中10通安驿料场1.2016.8016.80/0便利较好砂含泥量偏高、孔隙率偏大，砾石含泥量偏高优合计=SUM(ABOVE)55.902=SUM(ABOVE)544.14=SUM(ABOVE)456.8587.29砂砾石料分区及分段供应表表9－3－6序号料场名称分区及分段供应范围料场计划供应量（万m3）细骨料<5mm粗骨料合计量1白搭子沟人工骨料场总干渠3＃隧洞进口以前，杨家大庄及磨沟峡斜井14.5319.172三甲料场总干渠3＃洞出口～5＃洞进口13.1717.113漫坝河料场总干渠5＃洞出口～6＃洞进口，磨石沟壑岘斜井7.529.934祁家滩料场总干渠6＃洞出口～7＃洞进口；龚家寨斜井、周家梁平洞；总干渠一支渠及庆坪供水管线13.9218.095白马峡人工骨料场阎家沟竖井；总干渠7＃洞出口～9＃洞进口；总干渠二支渠、新寨、黎家湾及陇西供水管线；总干渠9＃洞用骨料及稍家沟斜井22.4942.626丁家峡料场一干渠及其所属支渠；符川、龙泉、称钩驿及黑山供水管线，同时补给杨营村及通安驿料场粗骨料7.8516.027阳阴峡料场总干渠9＃洞出口～10＃洞出口3.593.918香泉镇料场总干渠10＃洞出口～11＃洞进口；11＃洞出口～15＃洞进口；总干渠三～九支渠；总干渠十支渠部分渠段；东岳、定西及香泉供水管线；二干渠及其所属支渠；鲁家沟供水管线，同时补给马河杨营村料场粗细骨料、通安驿料场粗骨料和丁家峡天然砂砾料场细骨料26.2728.959马河镇杨营村料场总干渠15＃洞出口～总干渠尾；总干渠十支渠；种和、福星及高楞供水管线5.478.1610通安驿料场三干渠，同时补给马河杨营村料场部分粗骨料4.388.01合计119.19171.98各砂砾石料场骨料平衡计算成果表表9－3－7序号料场名称料场计划供应量（万m3）各砂石厂月处理能力（万t/月）粗骨料中超径破碎石比例（%）细骨料<5mm粗骨料合计量分级粗骨料5～20mm20～40mm40～80mm1白搭子沟人工骨料场14.5319.1711.837.070.282.072三甲料场13.1717.1110.676.440.001.373漫坝河料场7.529.936.113.830.000.884祁家滩料场13.9218.0910.727.030.341.335白马峡人工骨料场22.4942.6219.4822.700.456.626丁家峡料场7.8516.027.537.510.982.64197阳阴峡料场3.593.912.341.380.191.588香泉镇料场26.2728.9515.3612.101.492.42109杨营村料场5.478.164.863.030.271.232510通安驿料场4.388.013.942.481.600.9513合计119.19171.9892.8373.545.61PAGE125PAGE36（3）块石料开采与运输块石料开采：人工手持风钻打眼、小孔径一般浅孔爆破，人工撬移、解小、捡集、码方等。块石料运输：采用人工装8t自卸汽车运至各施工点。9.4主体工程施工9.4.1总体施工方案选择9.4.1.1隧洞工程（1）隧洞工程设计特性一期工程共包括隧洞34座，总长度125.27km，其中：总干渠15座，全长93.52km；一干渠8座，全长20.45km；总干渠10支渠（马河支渠）11座，全长11.30km。各隧洞的设计特性见表9－4－1。（2）长隧洞施工方案比较隧洞是本工程施工重点，尤其是总干渠3#、6#、7#及9#四条长隧洞，更是控制本工程施工总工期的关键性项目。在可研阶段，推荐了总干渠7＃及9＃隧洞采用2台TBM全断面掘进机施工，3＃及6＃两座长隧洞及其它隧洞均采用常规钻爆法施工的总体施工方案。初设阶段在进一步地勘工作的基础上，根据隧洞沿线围岩及其构造情况、总体施工条件，以及对水文地质和特殊地质条件的分析，重点研究比较了总干渠7＃及9＃两座长隧洞采用TBM法和钻爆法施工的适应性和工作效率，重新界定了两种方法的施工范围，主要从隧洞的地质条件、支护衬砌设计、施工组织设计，以及工程概算等方面进行了综合的技术分析计算与比较。隧洞设计特性一览表表9－4－1隧洞名称长度（m）起点桩号终点桩号起讫位置设计纵坡最大埋深(m)断面型式开挖断面尺寸B×H（m）衬砌型式衬砌及喷砼总厚度(cm)衬砌长度(m)净断面尺寸B×H（m）总干渠1#九甸峡隧洞30180-125.02+893.0九甸峡～桥道堡1:1500535圆型5.3～5.5模注砼30/35/503018D＝5.00总干渠2#桥道堡隧洞32422+975.06+217.0桥道堡～柳林沟1:1500378平拱直墙型5.0～5.7×5.1～5.8模注砼及喷砼55/0/35/45/5060/0/1365/1817/04.60×4.75总干渠3#柳林沟隧洞131526+500.56柳林沟～宗丹沟1:1500770标准马蹄型5.5～6.1×5.4～5.95模注砼55/35/65/42/50/2786/6004.80×4.80总干渠4#宗丹沟隧洞572820+032.025+760.0宗丹沟～松树沟1:1500240类马蹄型5.55～5.95×5.65～6.055/35/42/50100/1323/3017/12884.85×5.05总干渠5#松树沟隧洞489126+027.030+918.0松树沟～漫坝河1:15003455.55～5.95×5.65～6.055/35/42/50100/0/1993/24734.85×5.05总干渠6#漫坝河隧洞1510031+110.046+210.0漫坝河～东峪沟1:15004395.55～5.95×5.65～6.055/35/42/50120/0/11081/38994.85×5.05总干渠7#东峪沟隧洞1724046+719.463+959.4东峪沟～秦祁河1:1500361圆型5.78管片砼3917090D=5.00总干渠8#秦祁河隧洞226564+330.066+595.0秦祁河～白土坡1:1500189类马蹄型5.55～5.95×5.65～6.0模注砼55/35/42/50443/0/0/18224.85×5.05总干渠9#白土坡隧洞1824567+395.085+640.0白土坡～阳阴峡1:1500456圆型5.78管片砼3915682D=5.00总干渠10#何家岔隧洞92788+431.089+358.0何家岔～许家河1:150063类马蹄型5.4～5.5×5.35～5.65模注砼55/50160/7674.40×4.53隧洞设计特性一览表续表9－4－1隧洞名称长度（m）起点桩号终点桩号起讫位置设计纵坡最大埋深(m)断面型式开挖断面尺寸B×H（m）衬砌型式衬砌及喷砼总厚度(cm)衬砌长度(m)净断面尺寸B×H（m）总干渠11#乌龙川隧洞192391+383.0093+306.00沙滩～青岗岔1:150064类马蹄型5.4～5.5×5.35～5.65模注砼55/50160/17634.40×4.53总干渠12#青岗岔隧洞100793+704.0094+711.00东坡村～杨家坡1:1500795.4～5.5×5.35～5.6555/50160/8474.40×4.53总干渠13#中河隧洞117999+254.00100+433.00宋家坡～阳山湾1:1500735.4～5.5×5.35～5.6555/50160/10194.40×4.53总干渠14#水岔沟隧洞953.68100+721.00101+674.68阳山湾～焦家湾1:1500825.4～5.5×5.35～5.6555/50160/793.684.40×4.53总干渠15#马莲沟隧洞4652103+141.00107+793.00吴家川～李家山1:15001054.75～4.84×5.09～5.1455/50160/44924.20×4.34一干渠1#姚家坪隧洞373910+457.614+196.6姚家坪～秦家庄1:1300106城门洞型2.3～2.6×2.5～2.850/40/350/200/35441.6×1.9一干渠2#秦家庄隧洞4222.914+991.619+214.5符川～黄家坪1:13001262.3～2.6×2.5～2.850/40/350/560/3662.91.6×1.9一干渠3#黄家坪隧洞3237.0819+402.522+639.58黄家坪～鸾坡1:13001352.3～2.6×2.5～2.850/40/35100/200/2937.081.6×1.9一干渠4#鸾坡隧洞978.5222+699.5823+678.10鸾坡～花郎岔1:1300732.3～2.6×2.5～2.850/40/350/200/778.521.6×1.9一干渠5#花郎岔隧洞111.0323+746.1023+857.13花郎岔～郭家庄1:1300182.3～2.6×2.5～2.850/40/350/111.03/01.6×1.9隧洞设计特性一览表续表9－4－1隧洞名称长度（m）起点桩号终点桩号起讫位置设计纵坡最大埋深(m)断面型式开挖断面尺寸B×H（m）衬砌型式衬砌及喷砼总厚度(cm)衬砌长度(m)净断面尺寸B×H（m）一干渠6#郭家庄隧洞3547.2124+054.1327+601.34郭家庄～风咀1:1300130城门洞型2.3～2.6×2.5～2.8模注砼50/40/35100/200/3247.211.6×1.9一干渠7#风咀隧洞1098.4127+669.3428+767.75风咀～水家坡1:13001572.3～2.6×2.5～2.850/40/350/200/898.411.6×1.9一干渠8#水家坡隧洞3512.829+292.432+805.2水家坡～桑家庄1:13002392.3～2.6×2.5～2.850/40/350/200/3312.81.6×1.9总干渠十支渠1＃马家河隧洞6500+6901+340马家河～李家河1:1500852.2～2.3×2.5～2.640/3560/5901.5×1.8总干渠十支渠2＃李家河隧洞13901+5902+980李家河～徐家后湾1:20001402.5～2.6×2.5～2.640/3560/13301.8×1.8总干渠十支渠13403+3904+730徐家后湾～卜家渠1:2000772.5～2.6×2.5～2.640/3560/12801.8×1.8总干渠十支渠4＃卜家渠隧洞6705+0405+710卜家渠～蒋家河1:1500522.2～2.3×2.5～2.640/3560/6101.5×1.8总干渠十支渠5＃蒋家河隧洞12506+9708+220蒋家河～西岔1:1500932.2～2.3×2.5～2.640/3560/11901.5×1.8总干渠十支渠6＃西岔隧洞5008+5409+040西岔～沙家沟1:1500772.2～2.3×2.5～2.640/3560/4401.5×1.8总干渠十支渠7＃沙家沟隧洞56011+01011+570沙家沟～许家沟1:1500742.2～2.3×2.5～2.640/3560/5001.5×1.8隧洞设计特性一览表续表9－4－1隧洞名称长度（m）起点桩号终点桩号起讫位置设计纵坡最大埋深(m)断面型式开挖断面尺寸B×H（m）衬砌型式衬砌及喷砼总厚度(cm)衬砌长度(m)净断面尺寸B×H（m）总干渠十支渠8＃许家沟隧洞29011+97012+260许家沟～苟家湾1:150041城门洞型2.2～2.3×2.5～2.6模注砼40/3560/2301.5×1.8总干渠十支渠9＃苟家湾隧洞64013+22013+860苟家湾～张家沟1:1500712.2～2.3×2.5～2.640/3560/5801.5×1.8总干渠十支渠10＃张家沟隧洞150014+62016+120张家沟～晁家湾1:20001032.5～2.6×2.5～2.640/3560/14401.8×1.8总干渠十支渠11＃晁家湾隧洞251016+36018+870晁家湾～大山坪1:20001542.5～2.6×2.5～2.640/3560/24501.8×1.8备注：1.表中衬砌厚度一列中20/55/35/45/50表示对应于水工设计中五种衬砌方案的衬砌厚度值；2.表中衬砌长度一列中30/1547/585/488/190表示对应于水工设计中五种衬砌厚度在隧洞中的分段累计衬砌长度。PAGE①地质条件分析总干渠7＃隧洞岩性均一，无大的断层发育；9＃隧洞岩性软硬不均，中部洞身段为软弱岩体，两侧为硬岩老地层并夹杂有多处花岗岩及辉绿岩等较硬岩体的侵入体，长度较长。2座隧洞的围岩分类长度及所占比例见表9－4－2；TBM开挖施工洞段围岩工程地质条件见表9－4－3。总干渠7＃及9＃隧洞围岩分类表单位：km表9－4－2序号隧洞名称及长度洞身围岩分类长度Ⅳ～Ⅴ类围岩所占比例ⅡⅢⅣⅤ17＃隧洞L=17.240km//2.5014.74100%29＃隧洞L=18.245km4.104.003.606.5555.6%3合计L=35.485km4.104.006.1021.2979.4%总干渠7＃及9＃隧洞TBM开挖施工洞段围岩地质条件一览表表9－4－3项目7＃隧洞9＃隧洞TBM掘进长度17140m12106m主要岩性砂质粘土岩、粘土质砂岩、砂岩、砂砾石①片岩、花岗片麻岩、大理岩②砂岩、含砾砂岩、砂砾岩(含漂石)③大理岩、花岗片麻岩、片岩围岩类别Ⅳ类占14.6%；Ⅴ类占85.4%Ⅱ类占26.1%；Ⅲ类占25.5%；Ⅳ类占23.0%；Ⅴ类占25.4%饱和抗压强度Rb＜5Mpa占79%；Rb＝5～45Mpa占21%Rb＜5Mpa占48%；Rb＝58.5～62Mpa占52%最大埋深368m444m地下水滴渗水，局部线状流水，地下水对普通砼有结晶型侵蚀滴渗水，局部线状流水，地下水对普通砼有结晶型侵蚀断层不发育，规模较小局部发育，规模较小围岩胶结性70%的洞段为泥质胶结为主，胶结程度差，结构巯松52%的洞段为硬岩；48%的洞段为泥钙质胶结，胶结程度较差膨胀性弱膨胀性无总干渠7＃隧洞的绝大部分洞段围岩为软岩或极软岩，岩性均一，岩石的饱和抗压强度小于5Mpa，无大的断层破碎带，节理裂隙亦不发育；洞内地下水涌水量较小，大部分洞段推测呈滴水～渗水状态，仅在57+359～61+290之间洞段推测局部有承压水；部分洞段围岩不同程度地具有膨胀性，但因其厚度较小，膨胀性较弱，因而对工程危害性小，加之TBM施工对围岩扰动小，又能很快封闭围岩，使膨胀岩天然含水量不发生明显变化，从而会抑制膨胀作用的发挥。因此，总体而言，7＃隧洞采用TBM施工的风险相对较小。总干渠9＃隧洞围岩软硬不均，强度变化较大，岩性总体较为复杂，其洞身段岩性分段长度，以及TBM施工适应性分析见图9－4－1。根据TBM设备特性，从对地质条件的适应性方面分析评价，7＃隧洞全洞段采用TBM施工是可行的。9＃隧洞除中部77+261.00～80+837.00（长3576m）含漂石段地层采用TBM施工有一定风险外，其余洞段采用TBM施工也是可行的。通过咨询和类比同类工程的设计及施工经验，7＃隧洞拟选用单护盾式TBM施工，刀盘型式为刮刀，并应尽量缩短主机及后配套的长度，减轻设备重量，以更好地适应软岩段掘进。9＃隧洞宜采用TBM施工为主，钻爆法施工为辅的联合施工方案，推荐采用既适用于硬岩掘进，也适用于软岩掘进的双护盾式TBM，为降低TBM施工风险，考虑将进出口软岩段（进口段995m，出口段1568m，总计2523m），以及中部含漂石段（3576m）采用钻爆法开挖并一次支护提前完成，剩余的12106m洞段采用TBM开挖，全洞长TBM衬砌管片完成。隧洞进口桩号桩号桩号桩号桩号隧洞出口67+395.0068+289.9473+317.0077+261.0080+837.0084+112.0085+640.00隧洞全长L＝18245m894.94m5027.06m3944m3576m3275m1528m围岩条件Ⅴ类围岩。岩性为以泥钙质胶结为主的上第三系粘土质粉砂岩、砂砾岩夹砂岩，属于软岩类。Ⅱ类围岩。岩性为前震旦系大理岩，单轴饱和抗压强度Rb＝62Mpa，为硬岩类。Ⅴ类围岩。岩性为以中厚层泥钙质胶结的砂岩、含砂砾岩、泥质粉砂岩、砂砾岩。为软岩类。本段地下水具微承压性。Ⅳ类围岩。岩性为以泥钙质胶结的下第三系巨厚层状含漂石的砾岩夹泥质粉砂岩、砂砾岩。漂石含量在10%左右，最大粒径大于2.0m，Ⅲ类围岩。岩性为前震旦系花岗片麻岩、片岩、大理岩。单轴饱和抗压强度Rb＝62Mpa。为硬岩类。Ⅴ类围岩。岩性为以泥质质胶结为主的互层状泥质粉砂岩、砂质、页岩，属于软岩类。适应性较适合硬岩TBM掘进，但需增加辅属设备适合硬岩TBM掘进较适合TBM掘进TBM施工有一定风险适合硬岩TBM掘进较适合硬岩TBM掘进，但需增加辅属设备图9－4－1总干渠9＃隧洞岩性分段长度及TBM施工适应性分析示意图需要说明的是，在9＃隧洞中部含漂石段（3576m）所布设的施工辅助稍家沟斜井钻爆法施工过程中，根据开挖所揭示的围岩状况，以及所选定的设备型式，经论证分析研究后，如果该段采用TBM施工可行，宜尽量采用TBM施工，以加快工程建设进度。②隧洞横断面及支护衬砌型式7＃隧洞围岩岩性较为均一，钻爆法方案全洞长均采用类马蹄型断面型式，受力条件好，施工简便。9＃隧洞围岩岩性复杂，软硬不同岩体交替分布，钻爆法方案中为适应不同的围岩条件及降低工程造价，Ⅱ～Ⅲ类围岩段采用平拱直墙平底板型断面型式；Ⅳ～Ⅴ类围岩段采用类马蹄型断面型式，不同断面之间以渐变段过渡连接，使得施工繁杂，难度较大，洞身段水力条件较差，TBM方案断面型式单一，水力条件好。③施工辅助支洞A、钻爆法方案钻爆法方案两座长隧洞共计布置施工辅助支洞11座，总长8524m，工程量及埋深普遍较大，长度较长。各浅埋沟道狭窄，沟谷切割较深，支洞口的施工场地狭小，施工布置困难；支洞洞身地质条件差，绝大部分布置在Ⅳ～Ⅴ类软岩地段，成洞条件较差，支护衬砌工程量较大。支洞长度均超过400m，其中3座平支洞长度接近或超过1.5km，达到近2km，甚至超过常规极限值，施工效率较低。钻爆法施工方案的支洞布置情况分别见图9－4－2～3；技术特性参数见表9－4－4～5。B、TBM施工方案隧洞进口1＃斜井2＃平洞4#斜井5#斜井隧洞出口东峪沟老王沟姚集何家山红山洼秦祁河46+719.4049+384.0053+235.0056+325.059+339.0063+959.402664.6m2540m1311m1800m1290m900m2114m1622m2998.4m3#阎家沟通风竖井53+955.007＃隧洞全长L＝17240m图9－4－2总干渠7＃隧洞钻爆法方案施工辅助支洞布置示意图隧洞进口2#平洞4#平洞5#斜井6#平洞隧洞出口白土坡河沟门下马营滩稍家沟豹子岭阳阴峡67+395.072+162.075+750.079+990.082+730.085+640.04767m2054m1534m1730m2510m2740m2910m1#川里底下通风竖井3#红沟门通风竖井70+002.075+420.09＃隧洞全长L＝18245m图9－4－3总干渠9＃隧洞钻爆法方案施工辅助支洞布置示意图总干渠7＃及9＃隧洞钻爆法施工方案辅助施工支洞工程量表表9－4－4序号工程项目单位7＃隧洞支洞9＃隧洞支洞合计1明挖土方m3970013800235002明挖石方m32310235046603洞（井）挖石方m3723101339402062504喷C20砼m3667211844185165Φ22，L=2.0砂浆锚杆根2027032420526906I14钢拱架制安T1097186329607现浇C20钢筋砼衬砌m32554333827593708现浇C20砼洞门及竖井平台m32273816089回填灌浆m225980434706945010钢筋制安t17912371416211“652”型橡胶止水带m5200906014260总干渠7＃及9＃隧洞钻爆法施工方案施工辅助支洞特性表表9－4－5主洞主洞长度（m）支洞类型支洞位置支洞数目支洞设计净断面(B×H)（m）支洞坡度支洞高差（m）支洞长度(m)支洞控制单工作面最大开挖长度(m)7＃隧洞17240斜井老王沟1圆拱直墙3.65×3.0017.7º111.74002540平洞姚集1圆拱直墙4.00×4.808.2%144.318001800通风竖井阎家沟1矩形3.00×2.5090º167.3190/斜井何家山1圆拱直墙3.65×3.0020.5º186.35621290斜井红山洼1圆拱直墙3.65×3.017º113.442021149＃隧洞18245通风竖井川里底下1矩形3.00×2.5090º68.890/平洞沟门下1圆拱直墙4.00×4.808.2%112.114102054通风竖井红沟门1矩形3.00×2.5090º229.3250/平洞马营滩1圆拱直墙4.00×4.809.0%169.519301730斜井稍家沟1圆拱直墙3.65×3.0022º262.37302510平洞豹子岭1圆拱直墙4.00×4.808.4%59.174227407＃隧洞在桩号53+955.0（阎家沟）处布置一处施工支洞（竖井），设计断面尺寸4.9×2.2ｍ（长×宽），高度190m，做为TBM施工期辅助通风通道及设备检修通道，兼做永久运行期监测仪器布置及维护检修通道，同时亦做为新寨乡供水管线的取水口。9＃隧洞在桩号78+269.0（稍家沟）处布置一处施工斜井，设计净断面3.65×3.0m，坡度21º，长721m。用做含漂石段钻爆法施工的工作面，同时兼做TBM施工期辅助通风通道、设备检修通道以及永久运行期监测仪器布置及维护检修通道。④水、电及交通等临时设施钻爆法施工方案各辅助施工支洞口现状基本处于无水、无电、无路的状况。各支洞口基本无施工进场道路，需全部新修，部分支洞口进场道路位于海拔较高的山梁之上，冬、雨季施工道路维修、维护工程量较大；各支洞口需要架设专用施工供电线路，输电线路较长；施工用水供应问题尤为严重，隧洞沿线为严重的贫水区，且施工点分散，施工用水需要远距离拉运，费用高，保证率较低；工作面距料场较远且分散，砂石料供应难度大；施工营地建设费用较高。TBM施工方案施工点较为集中，施工临建设施、供水、供电及供料较为简单，需新修的施工道路量小且较易修建，施工营地较为集中。两种施工方案的主要临建工程量见表9－4－6。⑤环保及征地A、钻爆法施工方案由于钻爆法施工方案的施工点较分散，因此，施工总布置拟采取集中与分散布置相结合的方式，集中的施工管理区拟设2处，分别位于7＃隧洞出口杨家川和9＃隧洞出口内官营镇，施工营地、施工场地、弃碴场等主要临时设施则需分散布置在各施工点。7＃隧洞按9个工作面同时组织施工，施工点共有7个，包括进出口2个、5条支洞5个；施工营地、施工场地、弃碴场等共需布置7处。9＃隧洞按7个工作面同时组织施工，施工点共有8个，包括进出口2个、6条支洞6个；施工营地、施