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1、引水隧洞工程施工组织设计方案1.1 工程概况*市北线引水工程是为解决*中西部地区的城市缺水问题，供水规模为120万吨/天，设计流量9.26m3/s，起点为东莞的上埔，终点为*区的石岩水库，线路全长29.5Km，其中管线长19.9Km，隧道长9.6Km，输水采用有压输水方式。本标段为茜坑水库鹅颈水库隧洞，长4.03Km，断面为2.2X2.7m。施工场地位置有宽阔的山地，可供布置施工场地用，通过较短交通便道与主路相连，道路交通相对方便。工程内容本工程主要建筑物为隧洞，其余还包括：引水明渠、进口工作闸、出口检修闸、泵站、启闭房、控制房、出口消力池、出口明渠、5.5Km茜坑水库环库路和检修支洞等内容。
2、隧洞工程： 围岩类型长度初期支护二衬备注590m边墙和拱部10cm厚素喷C20砼，拱部设置2.0m长随机砂浆锚杆，底部设10cm厚C10砼垫层30cm厚C25模注钢筋砼，拱顶水泥砂浆填充注浆ZM-1型锚杆2350m边墙和拱部10cm厚素喷C20砼，拱部设置1.2mX1.2m纵模向间距的2.0m长砂浆锚杆，底部设10cm厚C10砼垫层30cm厚C25模注钢筋砼，拱顶水泥砂浆填充注浆ZM-1型锚杆626m边墙和拱部10cm厚网喷C20砼，拱部设置1.0mX1.0m纵模向间距的2.0m长砂浆锚杆，底部设10cm厚C10砼垫层40cm厚C25模注钢筋砼，拱顶水泥砂浆填充注浆ZM-2型锚杆464m超前支
3、护采用3.5m长32注浆小导管，环向间距0.4m，纵向间距1.5m；初期支护格栅钢架纵向间距1m，边墙和拱部20cm厚网喷C20砼，拱架设置锁定锚杆，底部设20cm厚C20素喷砼40cm厚C25模注钢筋砼，拱顶水泥砂浆填充注浆ZM-2型锚杆隧洞根据检修和施工需要，隧洞内每400500m设置避车洞一个，共设置7个；在F2+031.78处设置检修支洞一个（施工时作施工通道），支洞全长274.66m，与主洞成60度角斜交，纵向成14.6%下坡向主洞，结构同主洞。隧洞进口工程: 北线引水工程6标段茜鹅隧洞进口建筑物工程主要包括进口水闸、引渠、闸室、翼墙、护坡、启闭机房及检修平台、交通桥、闸室配电房、管
4、养房、挡土墙以及金属结构和电气等工程项目。隧洞出口工程: 北线引水工程6标段茜鹅隧洞出口建筑物工程主要包括出口检修闸、泵站、出口明渠、明沟、消力池以及金属结构和电气等工程项目。在隧洞开挖工程全部施工完后，进行方可进行进出口建筑物工程施工，建筑物工程施工前，场地可作为施工场地和临时道路用地。电气设备安装工程：本标段电气设备安装工程主要包括：隧洞进口启闭室电气工程、进口3#管理房电气工程、出口检修闸站电气工程。标段内的控制阀、流量计、排水阀、起闭机等结构设备的运输、保管、安装、埋设及调试。环库路：茜坑水库环库道路沿茜坑水库老库侧库边布置，其中西南角一段因附近已建有道路，环库检修时可以利用，因此环库
5、路分成两段，南侧一段长2559.33m，北侧一段长2885.563m。有支沟处设有排置涵管，环库路段共设27座涵管。环库路作为检修道路，按一个车道进行设计，路面宽3.5m，两侧设排水沟，排水沟总宽1m，排水沟上设盖板。环库路结构设计为：150mm厚纯石粉底基层、150mm厚6%水泥稳定石屑、200mm厚C25水泥混凝土面层。排水沟及截水沟采用M7.5浆砌石。水土保持及防护工程：本标段水土保持及防护工程包括环库路绿化、防护，隧洞部分主要是洞口施工区，生活区以及渣场的绿化。工程地质、水文及气象情况本段地貌属典型的低山丘陵地貌，隧洞地面高程多在56.9230m，地形被7个主要冲沟所切割，冲沟底高程多
6、在79m以上，但鹅颈水库尾冲沟底高程仅56.9m（隧洞底高程61.552.0m）。地层岩性：地层以残坡积及风化岩为主，冲洪积地层不发育。有少部分人工填土，主要分布于几个冲沟的表层，一般干-稍湿，但隧洞不穿该层。隧洞前段（F0+000F1+019）为高潭超单元花岗岩，全-微风化，岩性为中粗粒黑云母花岗岩，风化程度较深，隧洞围岩多为弱风化岩，但完整性较差，隧洞进口及洞身局部少量为全强风化岩；隧洞中段（F1+019F3+719）为早侏罗世金鸡组和晚三叠世小坪组的沉积岩，前者岩性为细粒长石石英砂岩与粉砂岩、粉砂质泥岩，局部夹砂砾岩，后者岩性为一套中厚层状砂砾岩、含砾砂岩、中细粒石英砂岩、长石石英砂岩等
7、，由于地形较高，隧洞埋深较大，多为弱-微风化岩，一般较完程，局部裂隙发育岩石较破碎。隧洞末段（F3+719F4+030）为震旦纪黄波山片岩，岩性以片岩、片麻岩为主，由于地质年代久远，围岩的风化一般较深，隧洞洞线经过处多为全-强风化，局部有弱风化岩但较破碎。地质构造：本段的地质构造主要是断裂构造，与隧洞线相交的断层主要有1条，为北西向断层，该断层在F1+910附近与隧洞相交，交角38度左右，对隧洞围岩的影响较大。此隧洞F3+570位置有花岗岩以岩针、岩株状侵入沉积岩体的现象，应与构造运动有关。水文气象：工程所在区域属亚热带季风气候区，气候温和，雨量充沛。多年平均降雨量约1800mm。本地区年降雨
8、在时间上分配不均，汛期占全年80%以上，且多以暴雨形式出现，多年平均降雨日数140天，多年平均气温22，极端最高气温38.7，极端最低气温0.2，多年平均相对湿度79%。常年盛行风向为南东东和北北东，夏季盛行东南和西南风，多年平均风速为2.6m/s，夏秋季的台风，是区内的灾害性天气，年平均4.8次，且多发生在7-9月，极端最大风速大于40m/s。水文地质：地下水以基岩裂隙水为主，由于断裂构造不太发育，但局部裂隙发育，易于储水导水，几条主冲沟中旱季也有水流，表明基岩裂隙水较丰富，地下水可通过断层、裂隙接受补给，并向地势低处排泄，或出露于地表形成泉水。本段的地下水会对隧洞施工产生一定影响，并且一般
9、砂岩区的涌水量会明显大于花岗岩区的涌水量，地下水对混凝土无腐蚀或具有弱腐蚀性。施工总体规划及安排一、工期的安排根据施工合同要求，本工程计划总工期为970日历天。及早开工，尽早完成前期的施工准备工作即完成四通（水、电、路、通讯）一平（平整场地）和临时建筑工程，施工设备与人员进驻工地，为工程提前施工隧洞进出口、支洞及整过工程的有序开展提供有利条件。主体工程工期安排情况为：主洞开挖16个月、模注二次衬砌9.5个月、铺底2个月，各工序科学合理的安排，现场各工序施工形成流水平行作业。确保工期在2008年9月15日前完成。本工程茜鹅隧洞工程施工按设计规划分三个作业工区点，即隧洞进口一工区、支洞口二工区、隧
10、洞出口三工区。三个工区点，交通便利，隧洞进出口及支洞施工点均有道路。根据本工程规模、工期要求、工程特点、施工工艺及其地质条件，合理统筹安排隧洞工程开挖、喷射混凝土、锚杆、钢筋网、钢拱架以及隧洞二次衬砌等各工序有序施工；同时环库路路基挖填方工程分段同时进行施工。隧洞出入口建筑物：明渠、进口建筑物、放水渠、检修建筑物、3#管养房、泵房等建筑物结构工程除明渠及放水渠外其余待隧洞主体工程完成后，再进行基础开挖作业，以及金属结构物和电气设备的安装施工。多工序立体交叉和平行流水作业，充分利用时间、空间相互配合，见缝插针，争取主动，确保按期优质完成本标段工程任务。本标段根据工程量划分主要分为隧洞工程部分、建
11、筑物结构工程部分、环库路工程部分、绿化及防护工程部分，多工序同时进行施工。隧洞主体工程成立3个土建作业队、1个设备安装作业队、1个电气作业队；环库路工程分南北段同时施工，成立南北项目队，各作业队根据地形及工期要求、合理组织和安排，可多段多个工点同时开工作业进行路基挖填方作业。正洞施工根据围岩分类而采用不同的施工工艺和支护结构，隧洞内采用液压反铲挖掘机装渣，洞内运输采用矿车有轨运输，洞外转运由装载机配合DP205自卸汽车运渣作业。进出口建筑物以及相关井室和部分检修道路的施工在隧洞主体开挖工程完后在不影响隧洞正常施工的情况下即可进行施工。环库路工程与隧洞工程互不干扰，合理组织采用多段多工点挖填作业
12、，边坡防护及绿化工程随路基工程同时进行。其引水隧洞工程总体施工顺序为：进出口及支洞三个洞门工程施工隧洞主体开挖初期支护隧洞二次衬砌进出口建筑物结构施工金属结构设备安装电气工程安装进出口防护及绿化工程；其环库路工程总体施工顺序为：施工便道的修建路基的挖填方施工及土石方调配管涵施工路基边坡防护及绿化路面各结构层施工路面排水工程道路防护及绿化工程。1.2 各分部分项工程的主要施工方案1.2.1隧洞施工方案：隧洞采用新奥法施工，主体隧洞从进口、出口、支洞口三个方向单向掘进，开挖采用自制多功能钻爆台架，人工手持风钻打眼，开挖类围岩地段采用全断面法，光面爆破开挖；不稳定的、类围岩地段采用半断面微台阶法开挖
13、施工，台阶长度在12m，弱爆破或人工开挖法施工。洞内有轨运输，液压反铲挖掘机出渣。开挖后紧跟初期支护作业，初期支护有喷、锚、网、钢拱架组成，配合超前钢插管注浆加固地层措施，喷射砼采用TK961湿喷机湿喷作业。二次衬砌采用模板台车进行模筑衬砌施工，在洞口设砼输送泵接力输送。铺底砼在二次衬砌完成前分段进行，分段长度不小于50m。隧洞施工给水：在洞外山坡适当位置修建高位水池，其容量为50立方，向洞内工作面铺设100供水管，进行施工供水。隧洞施工供风供电：供风系统在洞口设3台20立方空压机提供高压风；供电则采用市网供电系统高压供电，另设100KW发电机三台备用。隧洞内排水：洞内水以潜水泵接力方式抽水排
14、入洞口储水池，经三级沉淀后过滤后排入指定的排水沟内。隧洞内施工通风：采用PVC软风管，通风采用风管混合式通风，施工通风各配三台轴流式风机作抽、压式通风。1.2.1.1施工通风、排水、供风、供水、供电一、施工通风本工程特点是引水隧洞断面小,独头通风长度长，是正洞开挖中的重点和难点。本标段隧洞单口独头掘进隧洞超过1000m，施工时通风采用长抽短压的方式通风。主扇使用软风管，风管直径采用800，通风机主扇选用KJ66-11系列，为保证良好的通风效果，提高风管的安装和维护质量，减少风管接头漏风率，控制在2%以内。当隧洞掘进很长，主机通风已不能保证隧洞施工通风要求时，设置局部通风系统或风机间隔串连或加设
15、另一路风管增大风量进行施工通风。解决通风问题的措施1）主洞出碴采用有轨运输，使用电气设备，减少废气。2）分两期通风：一期掘进500m以下时，通风采用压入式通风；二期掘进长度在500m以上时通风采用混合式通风，长抽短压，抽风距离过长时，采用接力风机布置（通风管连续）排风，因使用软风管，要求风机洞内布置，由里向外排气，风机随掘进工作面推进。3）通风组织：组织专业通风管理班负责。通风管，通风风机安装、拆除严格按要求进行，并作好设备调试工作。通风管维修、修补，确保风管不漏风。通风管理，严格禁止燃油车进入，同时严格保证通风时间。通风管安装，必须保证平、直、顺，尽量紧靠拱顶，尽量不使下托，以免影响运输净空
16、。4）爆破使用水封炮泥，减少爆破废气及尘土，出碴前洒水喷雾。二、施工给排水施工给水：根据施工图要求，施工用水就近市政供水网接口，全部采用100供水钢管，其中进水口段为3500m管路，支洞处铺设管路1500m，出口铺设管路3000m，进各工区在洞口外山坡适当位置修建高位水池，共3个，其容量为30m3，向洞工作面铺设100供水管，水压0.30.5Mpa。施工排水：隧洞进出口及支洞施工隧道底板坡度过小，且受底板淤泥或积碴影响，洞内水不能自流方式排入水仓，计划每400m设一处集水坑，安装潜水泵排水管道排出隧洞；隧洞进口及支洞向终点方向施工，为下坡施工，在洞内设置集水坑，用潜污泵将洞内水排入支底井底水仓
17、，水仓上部设排水泵房，采用多级泵排出洞外，井底工作泵的排水能力按20小时排完担负地段地层24小时正常涌水量，设备两套一用一备。各工点洞外设污水处理系统，包括沉淀池、过滤池、净化池，三池在布置时集中安排，三池合并，三池设计尺寸为392m，采用半地下式，地下深1.5m地面高0.5m,池外壁设计为380砖墙,池内墙设为240墙,池表面1:2水泥砂浆抹面,沉淀池从池中部进水,上部出水,出水上部进入过滤池,过滤池内从上到下分层铺设废纸、河砂、细石、碎石，过滤池下部出水，通过专用排水PVC管进入净化池上部，净化池内种植水生植物，对污物再次净化。经沉淀、净化处理后排放至自然沟渠。仰拱施工后在隧洞两侧设置临时
18、排水沟，遇特殊地段采用管路过渡。设专人三班制对排水沟进行巡视，及时清理疏通排水沟。三、施工供风在本标段洞口各设置1台20m3/min的电动空压机，高压风管采用150钢管，设置在隧洞一侧，距掌子面距离控制在30m以内，供风管采用角钢托架在边墙顶与拱角相交位置，具体见上隧洞风管、水管、照明、电缆等布置图。四、施工供电1）电路布置在洞口设置1台315KVA变压器，洞内设动力线路和照明线路。动力线路和照明线路设在不同两侧，采用分层架设布置。动力线采用380V三相五线制架空线进洞，成洞地段采用绝缘良好1202铜芯的胶皮线，施工地段100m范围内临时线路采用162橡胶套电缆。电源按三级控制并设防漏电装置，
19、从变压器出线设一级分电箱，将电源线分设为洞外动力电源与洞内动力电源，在洞口设二级电源控制箱，在用电设备分线处设第三级设备用电控制箱，要求做到一机一闸一漏，从下向上，每一控制箱的漏电保护容量分级增加。2）洞内照明：洞内照明采用安全标准规定的低压照明方式：照明线分两个部分，已成洞并不受钻爆作业面影响，使用200V通用电压灯具照明，钻爆作业面100m范围内移动照明采用36V安全电压照明，已施工衬砌地段按永久线路架设标准架设，采用60W的白炽灯照明，未成洞地段白炽灯间距为6m，成洞地段白炽灯间距为10m。照明线电源分段从动力电源线上分取，设计每300m一段，分别从动力线的A、B、C相上选取，分线处设分
20、段照明线控制箱，并增设防漏电开关。六、施工运输根据本标段总体施工方案，洞内运输采用有轨运输方式。1、材料选择：为保证运输安全，提高运输速度，钢轨采用12Kg/m钢轨，枕木采用12cm15cm混凝土预制轨枕，枕木布置间距为0.7m，每根枕木长为1.2m。2、轨道布置方案：1）单线布置：轨距600mm，洞内设置每400m左右设置一段长40m长的加宽段。加宽段内双轨道中心间距为1.8m，距洞壁为1.3m。2）距作业面3080m开始设置菱形浮放道岔，以利矿车调度使用。3、运输保证：1）加强洞内调度，减少运行车辆的交会时间。2）每组道岔均设置专人看守。3）设置整道维护作业班，随时检查轨道平整度，保证轨道
21、运输畅通。1.2.1.2各类围岩工程施工顺序： 一、类围岩开挖施工顺序测量放线钻爆台车就位全断面钻眼装药爆破通风排烟排险石出碴初期支护轨道接长进入下一循环二、类围岩开挖施工顺序测量放线上导坑钻眼装药爆破通风排烟初喷砼出碴初期支护下部开挖初期支护轨道接长进入下一循环三、类围岩开挖施工顺序 测量放线超前支护上部环形开挖、支护下部分开挖下部初期支护轨道接长进入下一循环四、隧洞初期支护施工顺序欠挖处理初喷砼系统锚杆（锁定锚杆）挂钢筋网安设钢拱架复喷砼五、隧洞洞口开挖施工顺序施工准备测量放线洞顶防排水系统边仰坡刷坡边仰坡加固明洞土石方洞口锁口加固进入暗洞开挖1.2.2支洞施工茜鹅隧洞在F2+031.78
22、处设置了一个施工支洞，支洞形式为城门洞型，宽2.5m、高2.7m，长度275m，坡度为14.68%，主隧洞建成后施工支洞改造为永久性检修通道。1.2.2.1支洞洞口施工洞口范围植被采用人工清理，土方采用挖掘机配自卸车挖装、运弃。边仰坡开挖及网锚喷支护分台阶进行，首先施工起拱线以上部分，经检查合格后施工剩余部分。锚杆采用22钢筋，长度及间距为2.0m，按梅花型布置，锚固剂采用早强药包。锚杆施工完后，用高压风清除坡面杂物，先喷射C20砼3cm厚，再安装钢筋网，网片结构82020cm，加工成型后运到现场安装，与锚杆尾端焊接成整体，最后喷射C20砼至设计厚度。洞口端墙采用75#浆砌片石人工砌筑，墙高6
23、m，宽7m，按中线对称布置，厚1.0m。并根据地形条件设置翼墙、边仰坡及洞门施工结束后及时完善排水系统，防止雨水进入。并为洞口结构工程施工做好准备工作。1.2.2.2洞身施工洞口段覆盖层施工根据现场情况调查得知，本工程所在区域盖层以坡积残积层为主，弱胶结卵砾石层，十分松散，属类围岩，按台阶法施工。上部半洞先行挖进，再修边开挖成型后安装圆弧段格栅钢拱架，间距0.8m，挂钢筋网片，结构为62020cm，喷砼15cm封闭。下部先拉先锋槽，拱脚处留1.0m围岩支撑边墙，将钢拱架下部安装位置先开挖出来，使本榀钢拱架封闭成形后，开挖边墙支护预留围岩，挂边墙钢筋网，喷砼15cm封闭边墙围岩。洞口段开挖以液压
24、反铲挖掘机开挖为主，密实坚硬地段采用风镐配合微振动浅眼爆破开挖。上部出碴采用人力翻碴至底层后，采用PC60挖掘机装运出洞，底层出碴采用挖掘机直接装运，喷砼采用TK-961湿喷机作业。上半断面循环进尺0.51.0m，下部循环进尺1.02.0m。台阶长12m，开挖顺序及循环进尺如下图所示。洞身施工洞身围岩均按、类考虑，开挖仍按微台阶掘进人工辅助机械作业的方案。 支护作业a锚杆支护作业施工初期支护设置锚杆用早强药包锚固，锚杆设计为18长2.0m，开工后根据洞内开挖所揭示的围岩地质情况，依据各方确定的围岩类别确定锚杆参数，在开挖后尽快安设锚杆。其施工工艺详见早强药包锚杆施工工艺流程图。b喷砼作业施工支
25、洞、类围岩，喷身C20砼1020cm，采用湿喷工艺施工。其施工工艺详见湿式喷砼施工工艺流程图。详细施工程序及施工方法参见主洞相关章节。循环时间序号施工工序 时间（分）项目测量台车或台架就位钻 孔装 药爆 破通 风找顶或清 邦支 护出 碴合 计1、类全断面502020012040301801207602、类上半断面903012012040301806103、类下半断面903015012040301205801.5.1.3支洞与引水洞连接段施工1、支洞与引水洞的连接形式支洞与引水洞采用单联式连接，线路方向与进洞后的主攻方向即下游方向一致，平面交角60，相交处底部标高与该处引水洞底标高一致，支洞向洞
26、外设纵坡14.68% 。2、支洞与引水洞连接段施工支洞轴线向引水洞方向掘进，当掘进至引水洞位置时，向引水洞方向小导坑斜向挑顶，当导坑拱部与引水洞拱部开挖线吻合时，继续往前掘进58m，并将导坑扩大至引水洞拱部断面。在引水洞拱部扩挖完成后，即调头开挖下部至上半断面齐平。支洞连接段拱部喷射C20砼20cm，并根据现场开挖情况增设随机药包锚杆，直径18mm，长3.0m。进行引水洞施工，并尽早完成紧邻连接段的引水洞永久支护。在两个掘进方向的引水洞成型3050m后，回头将两连接段之间的引水洞贯通，并及时完成永久支护，以疏通两个作业施工面的运输联络线。建议在进行连接段支护时，设计图改为四、五类围岩支护类型联
27、合支护，即先按四类安装锚杆，并初喷混凝土，后安装钢拱架。1.2.3茜鹅隧洞主体工程1.2.3.1施工准备 项 目施 工 方 法控制测量开工前由公司精测队采用全站仪对全隧洞进行贯通测量及控制测量。在洞口布设三角网控制，利用控制网进行隧洞洞门定位测量。便道引入从隧洞出口开始，按检修道路的线路进行施工便道的引入临时设施在投标要求指定的范围布置临时施工场地、生产用的空压机、变压器、水塔等临时设施布置在隧洞出口位置合适的山坡上。围堰填筑对进出口水库尾区域按施工图要求进行围堰施工将施工区与库区隔离，并排干施工库内存水。隧洞边仰坡作好洞口地表水排水系统，进行洞口边仰坡的加固，为早进洞创造有利条件。测量控制项
28、目施 工 方 法洞外控制测量由于本隧洞属于长隧洞，拟由公司精测队采用全站仪对全隧洞进行控制测量和贯通测量。洞口布设控制三角网，利用控制测量成果对隧洞洞门进行定位测量。洞内施工测量隧洞每掘进100m，由经理部精测组用全站仪对隧洞中线进行复测，并将主副导线点引入隧洞开挖面附近。利用控制三角网将坐标、高程引入隧洞内。隧洞日常放样测量采用日本索佳全站仪、自动安平水准仪进行测量。在洞内设立主副导线，全站仪进行控制测量。为提高测量效率和控制隧洞超欠挖，计划每200m设计一个洞内坐标点，每50m设一个轴线点，每10m开挖段作一次精确布孔测量，随时检查超欠挖情况，修改开挖轮廓线，进行隧洞开挖控制。隧洞每循环测
29、量中，必须对前一次设点进行复测，即必须采用3个以上控制点进行放线，以防桩点意外移动。隧洞贯通后测定贯通误差并进行调整。竣工测量隧洞竣工时交付竣工测量成果书，包括隧洞贯通误差的实测及调整、净空断面测量、永久中线点的位置及示意图。施工测量：先对各作业点的施工控制点进行复核，采用经相关部门检测合格的日本索佳全站仪对建设单位提供的设计控制点进行区段平面坐标及高程复核，平面坐标复核采用三角网控制闭合差，并将三角网投影至5m高程进行校正，要求达到二等三角网的精度要求，高程按四等水准控制。要求贯通误差30，平面控制网建设要求内角不小于300。并要求边长为5001500m，起始边坡度小于5，起始边相对中误差1
30、/30万，测角中误差1秒，三角形最大闭合差3.5秒，测回数使用DJ1仪器9个测回。 洞内控制测量：洞内光电测距基本导线要求横向贯通中误差为40，测边误差5，测角中误差1.8秒，平均边长300m。因本工程中部设有施工支洞，最大相向开挖长度为2.3km，不再进行基本导线的专门技术要求设计。 洞外控制测量复测完成后，提交书面测量报告，将复测成果交监理审批后进入施工过程。在提交的复测报告时，附加测量仪器检测合格证、测量人员资格证明、施工测记录及成果分析情况。1.2.3.2洞门工程本隧道进出口均处在水库区域，距地表补给水源近，隧洞及洞门施工前，先施作进出口的引水渠段后再进行洞门开挖作业。进洞施工完毕尽量
31、恢复原地面，仰坡设置马道及排水沟，坡面挂网喷射10厚混凝土永久护坡，并按图加设系统锚杆。两侧边坡采用10cm厚网喷混凝土及系统锚杆维护洞口的边、仰坡施工期间的稳定，临时边、仰坡开挖后及时进行临时支护作业。一、洞口、明洞施工顺序隧洞洞口开挖施工顺序:施工准备测量放线洞顶防排水系统边仰坡刷坡边仰坡加固洞口锁口加固进入暗洞开挖二、具体施工方法(1)洞口上方危岩体,施工前先予以清除。(2)在洞外放出隧洞中线，由测量组对洞口段的自然坡面进行测绘，与设计对照，然后根据实际情况放出包括明暗洞交界的仰坡边线、明洞开挖边线、洞口开挖边线等开挖线。(3)重点作好洞口及边、仰坡范围的截水沟、排水沟，保证洞口范围排水
32、通畅。天沟、水沟采用M5水泥砂浆浆砌片石施工，保证水土不流失。(4)由于此引水隧洞洞口边、仰坡地质结构较差，多为覆盖层，且开挖高差较大，边仰坡刷坡及明洞开挖,自上而下分层开挖，加强边、仰坡防护直至洞底标高。并随着仰坡的开挖，仰坡设置10cm厚的挂网喷射混凝土结合锚杆永久护坡。在边坡面施作喷锚网封闭边坡面：18早强砂浆锚杆，长度为3.0m，间距1.01.0m，梅花形布置；6钢筋网，间距0.150.15m，钢筋网尽量与仰坡岩面密贴；C20喷射砼，厚度为10cm。在明暗交接处用32，长度L=3.5m的注浆小导管进行周壁预注浆，对洞口进行锁固。洞口用I18的工字钢洞门拱架与超前注浆小导管管头焊接在一起
33、，再用喷射混凝土将工字钢封闭，保证洞内第一榀钢拱架安装前超前小导管能支撑围岩受力。(5)洞口覆盖层采用挖掘机挖装，自卸汽车运输，将土石运至隧洞出口施工场地用于平整临时场地和修建临时道路。局部石方采用小炮松动爆破开挖人工配合清刷边坡。(6)按以上方法对仰坡面加固处理，并经相关方面阶段验收合格后方可进行洞挖施工。 (7)及时施工洞门护面墙，对未进行喷射混凝土支护的边仰坡尽早进行绿化。测量放样天沟、截水沟施工边仰坡土石方施工挂口进洞第一循环施工坡面加固处理进洞前洞口加固三、洞口工程施工工艺流程图四、进洞前洞口加固(1)进洞沿开挖轮廓线外距边缘线30cm处，施作双层超前锚杆22mm，L=3.0m，间距
34、1.0m，排距0.2m（洞顶部分超前锚杆间距0.5m），梅花型布置，锚杆安装完成后用22mm钢筋将锚杆焊接串联，形成整体。挂钢筋网（6间距15cm15cm），喷8cm厚的混凝土进行洞脸锁固。 (2)开挖轮廓线的周边采用密钻眼对岩体及喷射成形的混凝土进行切割，拱部眼间距为1520cm，边墙间距为30cm。(3)挂口采用短进尺（第一次为0.5m）开挖，反铲挖掘机一次开挖到位。(4)机械开挖后对松散部分进行人工找顶清除，并检查断面尺寸，如有欠挖进行小规模风镐处理，如没有欠挖，立即进行锚网、安格栅钢拱架（在加工车间内加工制作成型）喷射混凝土封闭岩面。喷射混凝土厚度以覆盖格栅钢拱架为宜。洞口设计为渐变段
35、，进口使用异形钢拱架，为保证异形钢拱架安装正确，要求对各榀异形拱架编号排队，并对上部是水平设计的拱架加设临时支撑，防止钢拱架不稳定或变形过大影响二衬钢筋安装，临时支撑在二衬浇筑时逐步拆除，为防止临时支撑无法拆除，设计选用型钢临时支撑，必要时浇入二衬混凝土内。1.2.3.3隧洞主体工程 茜鹅隧洞主体工程分三个工区点进行施工作业，第一工区点从隧洞设计进口单方向进行开挖作业，施工段里程为F0+000F1+205，长度1205m；第二工区点从F2+031.78施工支洞开始，首先完成支洞段施工，进入主体隧洞后，分别向隧洞的进出口方向双向开挖作业，主体隧洞段里程为F1+205F2+625，长度1420m；
36、第三工区点从隧洞出口单方向进行开挖作业，施工段里程为F2+625F4+030.04，长度1405.04m。隧洞供水工程是城门洞型，净空为2.5(宽)2.7m(高)，隧洞每隔400500m左右，设一错车道加宽断面，加宽至5m，隧洞施工方向坡度为1/2000。本隧洞支护按新奥法理论，支护结构形式采用由初期支护和二衬组成的复合式衬砌，初期支护包括喷砼、锚杆、钢筋网、钢拱架等，二次衬砌采用模板台车进行模筑衬砌施工，在洞口设输送泵配合衬砌模板台车等机械配套施工。 本标段共有4种支护断面类型，详见下表：茜鹅隧洞支护类型表编号围岩类别范围初期支护二次衬砌1464.04m超前小导管32，L=3.5m，环向间距
37、0.4m，纵向间距1.5m拱顶、边墙、地板设锁定锚杆，L=2.0m，纵向间距1m；钢拱架，纵向间距1.0m；拱部、边墙钢筋网，6，200200喷射C20砼，20cm厚砼；模注C25、40cm厚钢筋混凝土衬砌拱顶每隔2米进行注浆2626m拱部、边墙18砂浆锚杆，1.01.0，L=2.0；拱部、边墙钢筋网，6，200200喷射C20，10cm、底板10cm厚砼；模注C25、40cm厚钢筋混凝土衬砌拱顶每隔2米进行注浆32350m拱部锚杆，L=2.0，纵向间距1.2米；喷射C20，10cm、底板10cm厚C10砼；模注C25、30cm厚钢筋混凝土衬砌拱顶每隔2米进行注浆4II590m拱顶、边墙、地板
38、设随机锚杆，L=2.0； 模注C25、30cm厚钢筋混凝土 衬砌拱顶每隔2米进行注浆1.2.3.3.1隧洞开挖工程本隧洞开挖以各工区点开始分四个作业面进行施工，即进出、口方向、支洞2个方向。基本稳定的、类围岩地段，采用全断面法施工，开挖采用光面爆破；不稳定至极不稳定的、类围岩，采用半断面微台阶施工，台阶长度一般为12m，开挖采用光面爆破，类围岩依围岩变化情况尽量采用弱爆破和无爆破反铲挖掘机开挖，用风镐配合开挖施工。开挖作业采用自制门架式综合作业台车。有轨运输采用反铲挖掘机装碴，1m3矿车装运，3t电瓶车牵引至洞口，洞外转载由12吨自卸汽车运至弃碴场。洞内每400m左右铺设长40m会车道，以提高
39、施工运输能力。每次爆破应根据围岩状况确定，II、III类围岩每循环钻孔深度2.2m，进尺2m，类围岩每循环钻孔深1.5m，类围岩每循环钻孔深0.51m。每次爆破后均由地质工程师到现场对围岩稳定性作出评估，并将结果提交主管工程师和爆破技术人员，以利及时修正循环进尺和爆破设计参数。本标段隧洞爆破设计、类围岩全断面按“中空直眼掏槽”设计，、及覆盖层段上、下半断面按“直眼掏槽”设计，周边按“光面爆破”设计，爆破后不得有欠挖，平均线性超挖小于15cm。支护作业：喷砼采用生产能力为5m3/h的新型钻子II型喷射机。一、类围岩地段开挖施工类围岩采用半断面微台阶法，台阶长度在12m，类围岩上台阶采用环形开挖留
40、核心土人工开挖。开挖前先施作超前注浆小导管，初期支护紧跟；下台阶采用弱爆破配合人工用风镐进行开挖,开挖成型后紧跟初期支护，及时形成封闭环。(1).上部导坑采用人工风镐进行开挖，开挖轮廓线往内以施工人员方便操作为宜，分层多次开挖，并根据掌子面的地质情况确定开挖进尺多少，利用开挖平台做为操作平台。一次开挖进尺不大于1.0m，拱部开挖达到设计尺寸后，先初喷一层混凝土，保证成洞岩面稳定，便于钢拱架的安装施工，进行挂网喷射混凝土，拱部钢架安装完成后，因其未进行环形封闭，钢拱架是不稳定结构，需在拱脚直径位置设置临时支撑，设计用I18的工字钢支撑，与钢拱架用铁丝联结，保证后期本榀钢拱架封闭受力后，能顺利拆除
41、该支撑。开挖后蹬碴初喷砼，然后立爪式爬碴机装碴，矿车运输。及时施工初期支护。最后清理上半部开挖及初喷的废碴，加固临时支撑，进入下一循环施工。(2).下台阶采用拉中槽，马口开挖用立爪式爬碴机作业，先支护再扩挖、支护，及时形成封闭环。下台阶采用人工风钻开设周边孔保证开挖精确，人工配合立爪式爬碴机开挖装碴，人工进行修面，初喷表面混凝土，人工安装钢拱架，挂网后完成下部初期支护。支护前先除碴，电瓶车有轨运弃于碴场，再用大型自卸汽车运至弃碴场填埋处，下台阶每循环进尺控制在1.0m以内。(3).类围岩施工开挖循环作业时间表类围岩开挖顺序循环作业时间表序号工作项目需用时间（min）1超前小导管1202测量放线
42、、轨道接长303环形人工风镐开挖1304初喷砼455出碴206锚杆、钢筋网、立钢拱架707复喷砼308下部开挖1609找顶、出碴6010边墙初喷砼3011边墙锚杆、钢筋网、立钢拱架5012边墙复喷砼3013底板初期支护 30合 计825二、类围岩地段开挖施工类围岩衬砌一般地段采用全断面开挖法，光面爆破开挖施工，蹬碴进行拱部初期支护。然后开挖除碴和施作下部初期支护，最后形成封闭环。其开挖示意见下图。全断面短进尺开挖：开挖进尺控制在11.5m，用气腿式风动凿岩机钻孔，非电毫秒雷管，低段位导爆管双回路复合联结，火雷管起爆，光面爆破采用导爆索双向联接，高段位导爆管起爆，立爪式爬碴机配合2立方矿车进行装
43、运作业，底部采用挖掘机辅以人工清检。施工中严格遵循“短进尺、弱爆破、强支护和及时封闭”的施工原则。每循环进尺不大于1.5m。（一）爆破参数经过初步隧洞设计尺寸分析，拟采用平行直孔掏槽，单位岩体炸药消耗量通过戈斯帕扬公式计算结果与定额耗量进行比较，得到计算爆破基本参数： 隧洞面积： 9.511m2 总炮孔数: 29个 光爆孔数: 15个 上部辅助孔: 34个 下部爆破孔: 23个 单位耗药量: 2.3kg/m3炮孔的基本布置尺寸见附图1；其中下部两边角的炮孔由火雷管起爆，其它炮孔均由非电管集中起爆，全断面一次成形。开挖掏槽爆破设计采用直孔掏槽，掏槽范围为一米边长的正方形，布孔考虑了钻工的作业水平
44、等因素，选用了1个空孔不对称三角形抽芯布置，圆芯布置爆破空孔一个，掏槽全孔装药（5150g），分段起爆。29段装药单孔装药45节，根据岩体的坚硬和完好程度进行调整，布孔尺寸见附图。布孔参数见下表：段号孔径抵抗线m单孔装药孔数140mm0.15150g12400.10.15515013400.25515014400.25515015400.351501整个开挖断面爆破设计思想是把下部（1.52.0m范围内）按松动爆破计算药量，保证全断面爆破成功的可靠性。上部布孔按地面加强松动爆破布置，布孔设计考虑光爆孔的最小抵抗线参数值控制在6080cm。起爆顺序上，设计为下部矩形断面角点对称齐爆，上部V形起爆
45、，光爆齐爆的爆破顺序，设计雷管段数10个梯段（设计过程与供应雷管段位和经济起爆物品使用量相联系）。光面爆破设计采用方法为经验数据与现场试验相结合，设计线装药量160g/m，不偶合间隔装药，钻孔深度2.2m，孔距0.5m，最小抵抗线0.7m，导爆索串联导爆管起爆，墙拱光爆孔分三个爆区引爆，两侧边墙和拱部，边墙布23个孔，拱部布11个孔，第9段雷管起爆，底部设5个光爆孔。光爆采用间隔装药，为施工方便选用32mm-150g二号岩石粉状铵梯油炸药，采用不均匀单孔装药，对相邻的孔分别装药三节和四节，达到设计线装药量，下部光爆孔因受岩体夹滞力影响，成形情况较差，设计装药量按普通炮孔药量施工。未用竹条对装药间距进行控制，炮杆长短控制间距。掏槽采用大空眼直眼掏槽的方式进行爆破作业，循环进尺1.5m。台阶上部开挖超前下部不超过5m。其上台阶爆破设计如下图爆破及钻孔精度要求：为了取得良好的爆破效果，炮孔的开孔误差对掏槽孔和周边孔应不大于3cm，其余孔不大于5cm，所有炮孔的方向偏差不大于3cm/m。采用TAPS隧洞激光极坐标断面测量仪，精确测量中线水平。(3)循环作业时间表类围岩开挖顺序循环作业时间表序号工作项目需用时间（min）1测量放线、爆破布孔352打眼903装药爆破454通风305找顶、出渣120
