荊州地區(qū)橫井施工綜合技術方案一、工程概況與地質條件分析（一）工程基本參數(shù)本橫井工程位于荊州市松滋市劉家場鎮(zhèn)區(qū)域，設計全長85米，斷面尺寸采用3.2m×2.8m（寬×高）的城門洞型結構，坡度控制在3‰以內(nèi)。工程主要功能為水利樞紐配套的排水廊道，設計使用年限50年，安全等級二級。施工區(qū)域地面高程42.6-45.8m，橫井軸線最大埋深28m，穿越地層主要為第四紀紅粘土（Q2）及石灰?guī)r（∈3），需重點處理2處節(jié)理密集帶（走向NE30°/NW65°）。（二）區(qū)域地質特征根據(jù)荊州地區(qū)地質調查報告顯示，工程區(qū)土壤類型以黃棕壤為主，土層厚度3.5-6.8m，天然含水量28-35%，孔隙比1.2-1.5，地基承載力特征值180-220kPa。下部基巖為寒武系石灰?guī)r，巖體完整性系數(shù)Kv=0.65-0.80，飽和單軸抗壓強度35-55MPa，存在2組主要結構面：①走向310°∠75°（間距1.2-2.5m）；②走向45°∠65°（間距0.8-1.8m）。地下水位埋深5.2-7.8m，對混凝土結構具弱腐蝕性（SO42?含量150-220mg/L）。（三）不良地質應對重點巖溶發(fā)育區(qū)：施工至K0+045-K0+060段預計遭遇小型溶洞（洞徑0.5-2.0m），采用超前地質預報結合管棚支護方案紅粘土遇水軟化：井口段30m范圍采用注漿改良（水灰比1:1.2，注漿壓力0.8-1.2MPa）節(jié)理密集帶：實施系統(tǒng)錨桿+噴射混凝土聯(lián)合支護，錨桿長度3.5m，間距1.0×1.0m二、施工總體部署（一）施工分區(qū)規(guī)劃井口作業(yè)區(qū)：設置20m×15m硬化場地，配備JZC350攪拌機、注漿泵及材料堆放區(qū)，設置80cm高擋水墻及截排水溝洞內(nèi)作業(yè)區(qū)：劃分開挖區(qū)、支護區(qū)、出渣區(qū)三個功能段，采用3m循環(huán)作業(yè)面劃分棄渣場區(qū)：選擇東側500m處山谷型棄渣場，容量1500m3，設置攔渣壩及沉淀池輔助設施區(qū)：布置100KVA變壓器、空壓機房（2臺20m3/min空壓機）及通風機房（2×11kW軸流風機）（二）施工流程設計采用"正井法為主、反井法輔助"的綜合施工工藝，總體流程如下：graphTDA[施工準備]-->B[井口加固]B-->C[超前地質預報]C-->D{地質條件}D-->|穩(wěn)定地層|E[全斷面開挖]D-->|復雜地層|F[CRD分部開挖]E&F-->G[初期支護]G-->H[出渣運輸]H-->I[二次襯砌]I-->J[設備安裝]J-->K[竣工驗收]（三）施工進度計劃施工階段工期(天)關鍵節(jié)點資源配置施工準備25施工便道貫通、臨建完成挖掘機2臺、裝載機1臺井口段施工30鎖口圈澆筑、管棚施工注漿泵1臺、管棚鉆機1臺主體開挖支護150月進尺≥30m鑿巖臺車1臺、噴砼機組1套二次襯砌60抗?jié)B混凝土連續(xù)澆筑襯砌模板臺車1套設備安裝45排水系統(tǒng)調試水泵3臺、閥門12套驗收整改20第三方檢測完成檢測設備若干三、關鍵施工技術（一）開挖支護施工全斷面開挖工藝采用YT-28風動鑿巖機鉆孔，孔深2.5m，周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，單循環(huán)進尺2.0m炸藥選用2#巖石乳化炸藥，毫秒延期雷管起爆，掏槽方式采用楔形掏槽（掏槽眼深度2.8m）出渣采用0.6m3側卸式礦車配合JSDB-10雙速絞車牽引，運輸效率控制在30m3/h以上復合式支護體系初期支護：噴射C25混凝土（厚15cm）+Φ22中空注漿錨桿（L=3.5m，間距1.2×1.2m）+Φ6.5鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格20×20cm）二次襯砌：C30P8抗?jié)B混凝土（厚30cm），配置Φ12@200雙層鋼筋，采用12m長整體式模板臺車澆筑特殊段加強：節(jié)理密集帶增設Φ108管棚（L=10m，環(huán)向間距35cm）+型鋼拱架（I18工字鋼，間距0.8m）（二）超前地質預報地質雷達探測：采用SIR-4000地質雷達，天線頻率100MHz，探測距離15-20m，分辨率0.1m超前鉆探：每30m施作3個超前探孔（孔徑75mm），分別為中心孔（水平）及左右側孔（外偏10°）監(jiān)測數(shù)據(jù)分析：建立地質數(shù)據(jù)庫，通過TSP203系統(tǒng)進行波速反演，預測前方不良地質體位置及規(guī)模（三）排水與通風系統(tǒng)排水系統(tǒng)：掌子面設置集水井（1.0m×1.0m×1.2m），配置BQW25-50型潛水泵（揚程50m，流量25m3/h）洞內(nèi)設置雙側排水溝（30cm×40cm），坡度與橫井一致，每隔50m設沉砂池排水管路采用Φ108mm無縫鋼管，沿邊墻安裝，設置伸縮節(jié)及閘閥控制通風系統(tǒng)：采用壓抽混合式通風，壓入風機（2×11kW）設于井口，風筒直徑800mm，距掌子面≤15m抽出式風機（15kW）設于距井口30m處，風筒直徑600mm通風量計算：按每人每分鐘3m3風量，同時考慮爆破排煙需求，總風量≥280m3/min（四）混凝土工程配合比設計：C30P8抗?jié)B混凝土：水泥42.5級普通硅酸鹽水泥（320kg/m3），粉煤灰Ⅱ級（60kg/m3），砂率38%，水灰比0.45，外加劑采用聚羧酸系高效減水劑（摻量1.2%）噴射混凝土：水泥:砂:石=1:2:2，水灰比0.42，速凝劑摻量3%（初凝≤5min，終凝≤10min）澆筑工藝：二次襯砌采用泵送混凝土，坍落度控制在160±20mm，澆筑速度≤0.5m/h，分層厚度30cm振搗采用Φ50插入式振搗棒，振搗時間15-30s，間距≤50cm，避免漏振、過振養(yǎng)護采用噴淋+保濕被覆蓋，養(yǎng)護期≥14天，混凝土強度達到70%前不得受荷四、施工安全管控（一）危險源辨識與控制根據(jù)橫井施工安全管理要點，本工程辨識重大危險源8項，主要包括：坍塌風險：掌子面失穩(wěn)、拱頂塌方、邊墻滑移控制措施：采用短進尺（≤2m）、快支護（開挖后4h內(nèi)完成初噴）、勤量測（監(jiān)控量測頻率1次/天）高處墜落：井口作業(yè)、腳手架施工、臨邊作業(yè)防護要求：設置1.2m高防護欄桿（刷紅白警示漆）、安全平網(wǎng)（每隔10m設置一道）、防墜器（承載能力≥15kN）（二）專項安全技術爆破作業(yè)安全：爆破警戒半徑300m，設置4個警戒點（東南西北各1個）采用非電起爆網(wǎng)絡，雷管段別控制在1-15段，最大單響藥量≤20kg爆破后通風≥15min，經(jīng)瓦斯檢測（≤0.5%）及安全確認后方可進入用電安全管理：采用TN-S接零保護系統(tǒng)，設置三級配電兩級保護（總配電箱→分配電箱→開關箱）照明電壓：掌子面12V，其他區(qū)域36V，線路敷設采用絕緣電纜（埋深≥0.5m）接地電阻要求：保護接地≤4Ω，重復接地≤10Ω（三）應急管理體系地質災害應急：配備滑坡預警儀（精度±1mm）、裂縫位移計（量程50mm），預警值設置為日位移≥5mm應急物資儲備：編織袋2000條、方木（10×10cm）50m、Φ20鋼管300m、應急照明設備15套與荊州市地質災害應急指揮中心建立聯(lián)動機制，響應時間≤30分鐘事故應急處置：坍塌事故：立即啟動"井內(nèi)人員緊急撤離預案"，采用生命探測儀定位被困人員，通過備用通道實施救援涌水突泥：啟動排水系統(tǒng)，采用速凝混凝土（初凝≤3min）封堵，同時啟動備用電源保障排水五、質量控制措施（一）原材料質量控制鋼材：每批鋼筋進場需進行力學性能檢驗（抗拉強度、屈服強度、伸長率），取樣頻率為60t/組，HRB400E鋼筋屈服強度標準值≥400MPa，抗拉強度≥540MPa水泥：采用P.O42.5水泥，進場檢驗項目包括安定性、凝結時間、強度（3d、28d），合格標準：初凝≥45min，終凝≤600min，28d抗壓強度≥42.5MPa砂石料：細骨料采用級配良好的中砂（細度模數(shù)2.3-3.0），含泥量≤3%；粗骨料采用5-25mm連續(xù)級配碎石，針片狀顆粒含量≤15%，壓碎指標≤10%（二）施工過程控制測量控制網(wǎng)：建立獨立施工控制網(wǎng)（四等導線精度），平面位置中誤差≤15mm，高程中誤差≤20mm，每50m設置一個永久控制點混凝土質量：抗?jié)B性能：每500m3留置1組抗?jié)B試塊（6個/組），試驗壓力≥1.2MPa（恒壓8h無滲漏）強度控制：標養(yǎng)試塊留置頻率100m3/組，同條件養(yǎng)護試塊每部位不少于2組，強度評定采用統(tǒng)計方法（標準差σ≤5.0MPa時，合格判定系數(shù)λ1=1.60，λ2=0.85）支護質量檢測：錨桿抗拔力試驗（抽檢頻率1%，最低值≥設計值90%），噴射混凝土厚度采用鉆孔法檢測（每100m2檢測1點，厚度≥設計值90%）（三）監(jiān)測與驗收監(jiān)控量測項目：必測項目：洞室凈空變化（精度0.1mm）、拱頂下沉（精度0.1mm）、周邊位移（精度0.1mm）選測項目：圍巖壓力、錨桿軸力、混凝土應力量測頻率：開挖后1-15天（1次/天），16-30天（1次/2天），31天以后（1次/周）分部分項驗收：隱蔽工程驗收：支護前、防水層施工前、回填土前共3個關鍵節(jié)點功能驗收：包括通水試驗（流量≥設計值95%）、結構穩(wěn)定性（殘余變形≤0.15mm/d）、耐久性指標（碳化深度≤20mm）六、施工組織管理（一）組織機構設置設立項目經(jīng)理部，配置人員35人，其中高級工程師5人，中級職稱12人，特種作業(yè)人員18人（持證上崗率100%）。主要部門職責：工程技術部：負責施工方案編制、技術交底、測量控制安全質量部：實施全過程安全監(jiān)督、質量檢查、試驗檢測物資設備部：保障材料采購、設備租賃、倉儲管理施工管理部：現(xiàn)場施工組織、進度控制、資源調配（二）資源配置計劃機械設備：開挖設備：YT-28鑿巖機6臺、裝載機（ZL50）1臺、自卸汽車（5t）3輛支護設備：噴砼機2臺、注漿泵2臺、錨桿鉆機3臺測量設備：全站儀（精度1mm+1ppm）1臺、水準儀（DSZ2）2臺、測斜儀1臺材料供應：水泥：月需用量450t，由荊州水泥廠供應（運距35km）鋼筋：月需用量85t，采用鄂鋼產(chǎn)HRB400E鋼筋砂石料：月需用量2000m3，取自長江砂場（含泥量≤3%）（三）成本控制措施優(yōu)化施工方案：采用"巖渣再利用"技術，將開挖棄渣破碎后作為混凝土骨料（利用率≥30%），預計節(jié)約材料費15萬元機械效率提升：實行設備單機核算，燃油消耗控制在0.25L/m3·km，設備完好率保持在90%以上材料節(jié)約措施：鋼筋集中加工（損耗率≤2%）、混凝土配合比優(yōu)化（摻加粉煤灰節(jié)約水泥用量15%）、模板周轉次數(shù)≥15次七、環(huán)境保護措施（一）水土保持工程表土剝離保護：施工前剝離表層種植土（厚50cm），集中堆放（采用防雨布覆蓋），面積2000㎡，用于后期植被恢復棄渣場治理：擋渣壩采用M7.5漿砌石砌筑（高3m，頂寬1.5m），設置截排水溝（斷面50×60cm）及沉沙池（3級，總容積150m3）水土流失監(jiān)測：設置5個監(jiān)測點（棄渣場2個、施工區(qū)3個），監(jiān)測頻率1次/月，控制水土流失量≤500t/km2·a（二）施工污染控制揚塵治理：施工便道硬化（C20混凝土，厚15cm），配備2臺灑水車（灑水頻率4次/天）出渣車輛必須加蓋篷布，洗車平臺設置三級沉淀池（尺寸3m×2m×1.5m）水泥等粉狀材料采用密閉罐車運輸，存儲于封閉倉庫（配備布袋除塵器）噪聲控制：高噪聲設備（空壓機、破碎機）設置隔音棚（降噪量≥25dB），作業(yè)時間限制在6:00-22:00爆破作業(yè)控制在白天進行，采用低噪聲爆破技術（預裂爆破、緩沖爆破）場界噪聲限值：晝間≤70dB，夜間≤55dB（采用噪聲監(jiān)測儀每3天監(jiān)測1次）（三）生態(tài)恢復方案植被恢復：工程完工后6個月內(nèi)完成植被恢復，選用本地物種（狗牙根、紫花苜蓿、女貞等），覆蓋率≥