小直徑圓形水工隧道施工方案一、工程概況1.1工程基本參數(shù)本工程為小直徑圓形水工隧道，設(shè)計(jì)全長1850米，采用全圓形斷面結(jié)構(gòu)，開挖直徑3.2米，襯砌后內(nèi)徑2.8米，設(shè)計(jì)縱坡0.12%，設(shè)計(jì)流量3.2m3/s，年通水量5800萬立方米。隧道起點(diǎn)位于青峰水庫右岸山體，終點(diǎn)接入城市供水主干管，承擔(dān)區(qū)域應(yīng)急供水及生態(tài)補(bǔ)水功能。1.2地質(zhì)水文條件隧洞穿越地層以侏羅系上統(tǒng)凝灰?guī)r為主，圍巖分類以Ⅱ～Ⅲ類為主（占比75%），局部穿越斷層破碎帶（F1、F3）時(shí)為Ⅳ～Ⅴ類圍巖（占比25%）。洞頂覆蓋層厚度35～120米，最大埋深位于K1+200處，達(dá)130米。地下水主要為基巖裂隙水，涌水量預(yù)測(cè)正常段5～10m3/h，斷層破碎段最大涌水量35m3/h。沿線需穿越3處斷層破碎帶，其中F3斷層破碎帶寬約8米，走向與洞軸線夾角35°，可能存在突水突泥風(fēng)險(xiǎn)。1.3工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限50年，混凝土強(qiáng)度等級(jí)：噴射混凝土C25、襯砌混凝土C30（抗?jié)B等級(jí)W8），鋼筋采用HRB400E級(jí)。施工期間需滿足：日最大單頭掘進(jìn)進(jìn)尺≥4.5米，月有效工作日≥25天，全隧貫通誤差控制在±50mm以內(nèi)。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)規(guī)劃采用雙向掘進(jìn)方案，設(shè)置進(jìn)口、出口兩個(gè)工區(qū)：進(jìn)口工區(qū)：負(fù)責(zé)K0+000～K1+050段施工（含30米施工支洞），布置拌合站、空壓機(jī)房、材料倉庫及生活區(qū)出口工區(qū)：負(fù)責(zé)K1+050～K1+850段施工，布置沉淀池、配電室及機(jī)械設(shè)備停放區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)：進(jìn)口工區(qū)采用壓入式通風(fēng)，配置2×110kW軸流風(fēng)機(jī)；出口工區(qū)采用混合式通風(fēng)，配置1×132kW軸流風(fēng)機(jī)+1×55kW射流風(fēng)機(jī)，風(fēng)筒選用φ800mm阻燃風(fēng)筒2.2施工平面布置各工區(qū)按"三區(qū)分離"原則布置：生產(chǎn)區(qū)：設(shè)置混凝土拌合站（HZS50型，生產(chǎn)能力50m3/h）、砂石料堆場(chǎng)（分倉布置，容量800m3）、水泥罐（3×100t）、鋼筋加工棚（30m×15m）倉儲(chǔ)區(qū)：劃分炸藥庫（距洞口300m，殉爆安全距離滿足規(guī)范）、油料庫、勞保用品庫等，設(shè)置環(huán)形消防通道生活區(qū)：采用集裝箱式臨建，配置宿舍（人均面積≥2.5m2）、食堂、浴室及文化活動(dòng)室，生活污水經(jīng)三級(jí)化糞池處理后排入市政管網(wǎng)三、主要施工方法與工藝3.1隧道開挖施工3.1.1鉆爆法開挖工藝采用全斷面微震爆破技術(shù)，根據(jù)圍巖類別調(diào)整爆破參數(shù)：Ⅱ類圍巖：周邊眼間距45cm，抵抗線50cm，單循環(huán)進(jìn)尺3.5m，炸藥單耗0.8kg/m3Ⅲ類圍巖：周邊眼間距40cm，抵抗線45cm，單循環(huán)進(jìn)尺3.0m，炸藥單耗1.1kg/m3Ⅳ～Ⅴ類圍巖：采用短進(jìn)尺（1.5～2.0m）弱爆破，周邊眼間距35cm，采用φ25mm小直徑藥卷，導(dǎo)爆索起爆鉆孔設(shè)備選用YT-28型氣腿式鑿巖機(jī)，配置5臺(tái)作業(yè)，鉆孔深度3.8m（Ⅱ、Ⅲ類）/2.3m（Ⅳ～Ⅴ類）。炮孔布置采用"同心圓"布孔法，周邊眼采用空氣間隔裝藥，底部設(shè)20cm柔性墊層，確保光面爆破效果，超挖控制在15cm以內(nèi)。3.1.2出碴運(yùn)輸系統(tǒng)采用有軌運(yùn)輸方案：洞內(nèi)鋪設(shè)900mm軌距輕型鋼軌，每100m設(shè)錯(cuò)車道配置2臺(tái)ZLC-30側(cè)卸式裝碴機(jī)（斗容3m3）、4臺(tái)10t梭式礦車運(yùn)輸調(diào)度采用紅外定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)信號(hào)控制，單車循環(huán)時(shí)間控制在18分鐘以內(nèi)3.2初期支護(hù)施工3.2.1噴射混凝土施工采用濕噴工藝，具體參數(shù)：設(shè)備：TK-961型濕噴機(jī)，工作風(fēng)壓0.4～0.6MPa，噴射角度75°～90°配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2.2:1.8:0.45，摻加8%速凝劑（初凝≤5min，終凝≤10min）施工參數(shù)：噴頭距巖面1.0～1.5m，噴射厚度分兩層施作（第一層4cm，第二層6cm），養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7天3.2.2錨桿及鋼拱架施工系統(tǒng)錨桿：Ⅱ～Ⅲ類圍巖采用φ22mm中空注漿錨桿，長度2.5m，間距1.2m×1.2m；Ⅳ～Ⅴ類圍巖采用φ25mm自進(jìn)式錨桿，長度3.5m，間距0.8m×0.8m鋼拱架：Ⅳ～Ⅴ類圍巖采用I18格柵拱架，間距0.8m/榀，節(jié)點(diǎn)處設(shè)φ22mm連接筋；斷層破碎段采用HW175型鋼拱架，間距0.5m/榀，拱腳設(shè)2m長鎖腳錨桿（φ25mm）施工控制：錨桿拉拔力≥150kN，鋼拱架安裝偏差：高程±30mm，中線±50mm，垂直度±2°3.3襯砌施工3.3.1模板系統(tǒng)采用定制液壓鋼模臺(tái)車，主要參數(shù)：臺(tái)車長度12m，模板厚度10mm，面板采用65Mn鋼板液壓系統(tǒng)工作壓力1