飲用水隧洞施工方案一、工程概況本飲用水隧洞工程位于某省山區(qū)，全長5.2公里，設計洞徑3.5米，采用圓形斷面結構，設計流量為1.2立方米/秒。隧洞穿越的地層主要為石灰?guī)r、砂巖及少量頁巖，最大埋深約320米，沿線需穿越3條區(qū)域性斷層破碎帶。工程等級為Ⅱ等，主要功能為解決下游3個縣（區(qū)）的居民生活用水及部分工業(yè)用水需求，計劃總工期18個月。1.1地形地貌隧洞進口位于A河右岸階地，地面高程620米；出口位于B河左岸坡地，地面高程510米，沿線地形起伏較大，相對高差達450米。進口段500米范圍內為緩坡地形，出口段800米為陡坡地形，中間段多為中山地貌，植被覆蓋率85%以上。1.2工程地質條件根據地質勘察報告，隧洞沿線地質條件分為5個區(qū)段：0+000~1+200段：強風化石灰?guī)r，巖體完整性差，節(jié)理裂隙發(fā)育，可能存在溶洞1+200~2+800段：中風化砂巖，巖體較完整，單軸抗壓強度35~50MPa2+800~3+500段：穿越F1斷層破碎帶，寬度約150米，巖體破碎，富水性強3+500~4+500段：中風化頁巖與砂巖互層，頁巖遇水易軟化4+500~5+200段：微風化石灰?guī)r，巖體完整，單軸抗壓強度60~80MPa1.3水文地質條件隧洞沿線地下水位普遍高于洞頂，最大水頭差達80米。斷層破碎帶及石灰?guī)r區(qū)段可能存在集中涌水，預計最大涌水量為500立方米/小時。地下水對混凝土結構具弱腐蝕性，需采取防腐措施。二、施工總體部署2.1施工組織架構設立項目經理部，配置項目經理1人、項目副經理2人、總工程師1人，下設工程技術部、安全質量部、物資設備部、計劃合同部、財務部及綜合管理部。現場施工隊伍分為：隧道開挖作業(yè)隊（2個班組，實行三班制）支護作業(yè)隊（負責初期支護及二次襯砌）機電安裝作業(yè)隊（負責風水電及洞內設備安裝）混凝土作業(yè)隊（負責混凝土生產及澆筑）輔助作業(yè)隊（負責出渣、運輸及場地維護）2.2施工平面布置2.2.1洞口布置進口區(qū)：設置辦公生活區(qū)（占地1500㎡）、混凝土攪拌站（HZS90型，產能90m3/h）、材料倉庫（鋼材、水泥、砂石料）、機械設備停放區(qū)及出渣場出口區(qū)：設置施工營地（占地1200㎡）、空壓機房（配置4臺20m3/min空壓機）、通風機房、沉淀池及污水處理站洞口均設置截排水溝、洗車平臺及門禁系統(tǒng)，安裝視頻監(jiān)控設備2.2.2施工便道修建進口至省道連接便道1.8公里，出口至縣道連接便道1.2公里，均采用C20混凝土硬化，路面寬度4.5米，設置錯車道。2.3施工進度計劃采用Project軟件編制四級進度計劃體系，關鍵線路如下：第1-2個月：施工準備及洞口工程第3-15個月：隧洞開挖與支護（月平均進尺350米）第10-16個月：二次襯砌施工（滯后開挖面150米）第16-17個月：機電設備安裝第17-18個月：收尾及驗收三、主要施工方法3.1開挖施工根據不同地質條件采用差異化開挖方法：3.1.1全斷面開挖法適用區(qū)段：2+800~3+500段（斷層破碎帶除外）、3+500~4+500段（頁巖段除外）、4+500~5+200段施工參數：循環(huán)進尺：3.5米（Ⅲ類圍巖）、2.5米（Ⅳ類圍巖）炮孔布置：周邊孔間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m掏槽方式：采用楔形掏槽，掏槽孔深度較其他孔深20cm起爆網絡：非電毫秒雷管起爆，周邊孔采用導爆索起爆3.1.2臺階法開挖適用區(qū)段：0+000~1+200段、3+500~4+500段頁巖層上臺階高度2.0米，采用環(huán)形開挖留核心土下臺階滯后上臺階3~5米，左右側錯開開挖循環(huán)進尺1.5~2.0米，控制裝藥量減少對圍巖擾動3.1.3斷層破碎帶施工針對F1斷層破碎帶（2+800~3+500段）采用CRD工法（交叉中隔壁法）：分4個導洞開挖，每個導洞尺寸約2.5m×2.8m導洞開挖順序：左上→右上→左下→右下每循環(huán)進尺0.5~0.8米，開挖后立即施作初期支護導洞間設置臨時中隔壁及臨時仰拱，采用I20a工字鋼支撐3.2支護施工3.2.1初期支護根據圍巖類別采用不同支護參數：圍巖類別噴射混凝土錨桿鋼筋網鋼拱架Ⅱ類圍巖C25，厚10cmφ22藥卷錨桿，長2.5m，間距1.2m×1.2mφ8@20×20cmI18工字鋼，間距1.0mⅢ類圍巖C25，厚8cmφ20藥卷錨桿，長2.0m，間距1.5m×1.5mφ8@25×25cm局部設置I16工字鋼Ⅳ類圍巖C25，厚5cmφ18砂漿錨桿，長1.5m，間距2.0m×2.0m局部設置-噴射混凝土采用濕噴工藝，使用TK961型濕噴機，工作壓力0.3~0.5MPa錨桿施工采用風動鑿巖機鉆孔，注漿壓力0.5~1.0MPa鋼拱架安裝前進行場地預拼，安裝偏差控制在：高程±5cm，中線±3cm，垂直度±2°3.2.2二次襯砌采用C30P8防水混凝土，厚度30~40cm，抗?jié)B等級P8襯砌分節(jié)長度10米，采用12m長整體鋼模臺車澆筑施工縫設置中埋式止水帶（寬度30cm）及遇水膨脹止水條混凝土澆筑采用泵送工藝，分層厚度不超過50cm，振搗采用插入式振搗器3.3防排水施工3.3.1排水系統(tǒng)洞內設置雙側排水溝，斷面尺寸40cm×50cm，坡度與洞身一致（1.5‰）每隔300米設置集水井，配置2臺150m3/h潛水泵（一用一備）斷層破碎帶區(qū)段增設臨時排水盲管，環(huán)向間距5米，采用φ100mm透水軟管3.3.2防水系統(tǒng)采用"噴錨支護+防水層+二次襯砌"復合防水體系防水層采用1.5mm厚EVA防水板，采用無釘鋪設工藝，搭接寬度10cm，熱熔焊接防水板鋪設前對初期支護表面進行處理，確保平整無尖銳物施工縫處設置中埋式橡膠止水帶（φ30mm）及背貼式止水帶（30cm寬）3.4特殊地質段施工措施3.4.1涌水處理超前地質預報：采用地質雷達與超前鉆探相結合，預報距離30~50米斷層破碎帶超前支護：采用φ108管棚（長15米）+φ42小導管（長5米）聯合支護涌水控制：采用"以排為主，排堵結合"原則，設置排水孔及截水環(huán)大涌水應急措施：準備200米防水帆布、500米排水管及4臺備用潛水泵3.4.2溶洞處理小型溶洞（直徑<3米）：采用C25混凝土回填，回填前清除洞內充填物中型溶洞（3~10米）：設置型鋼拱架跨越，洞內回填毛石混凝土大型溶洞（直徑>10米）：采用橋梁式結構跨越，樁基礎嵌入溶洞底板穩(wěn)定巖層3.4.3巖爆防治采用光面爆破減少對圍巖擾動，控制循環(huán)進尺≤2米超前鉆孔卸壓，孔徑φ50mm，孔深5~8米，環(huán)向間距50cm巖爆發(fā)生時立即撤離人員，采用噴射混凝土封閉巖面，及時安裝錨桿配置應力傳感器，實時監(jiān)測圍巖應力變化，預警巖爆風險四、主要施工設備配置4.1開挖設備鑿巖臺車：2臺，型號AtlasCopcoBoomerXE3C，配置3個鉆臂裝載機：3臺，ZL50型，斗容3m3挖掘機：2臺，PC200型，斗容1m3自卸汽車：10臺，20t級，用于棄渣運輸4.2支護設備濕噴機：3臺，TK961型，生產能力5~8m3/h錨桿鉆機：4臺，MQT-130型，鉆孔直徑φ42~φ110mm鋼拱架安裝機：1臺，ZJQ-14型，最大起重量10t防水板鋪設臺車：1臺，自制，工作平臺高度可調4.3混凝土設備攪拌站：1套，HZS90型，雙臥軸強制式攪拌機混凝土輸送泵：2臺，HBT60型，理論輸送量60m3/h混凝土罐車：4臺，8m3，用于洞內混凝土運輸振搗器：10臺，φ50mm插入式振搗棒4.4通風排煙設備主通風機：2臺，SDF-No11型軸流風機，風量2000m3/min，風壓3000Pa局部通風機：4臺，JK66-2型，風量500m3/min射流風機：6臺，SJF-NO7.1型，用于隧道內空氣循環(huán)4.5排水設備潛水泵：10臺，型號WQ150-20-15，流量150m3/h，揚程20m污水泵：4臺，型號ISG100-160，流量100m3/h，揚程25m排水鋼管：φ150mm無縫鋼管，總長2000米五、施工進度計劃與控制5.1關鍵線路控制洞口工程：30天（含施工準備）洞身開挖與支護：450天（平均日進尺11.6米）二次襯砌：210天（平均日襯砌15米）機電安裝：30天竣工驗收：30天5.2進度保障措施資源保障：確保主要設備完好率90%以上，備用設備隨時可調用技術保障：優(yōu)化施工方案，采用先進施工工藝，縮短循環(huán)時間組織保障：實行周進度考核與獎懲制度，延誤超3天啟動預警機制資金保障：設立進度保障專項基金，確保材料采購與設備維修資金天氣應對：編制雨季施工專項方案，儲備防雨、排水物資5.3進度監(jiān)測與調整每天召開生產調度會，通報當日進度情況每周進行進度分析，對比計劃與實際進度偏差每月編制進度報告，分析偏差原因并制定糾偏措施當實際進度滯后計劃5%以上時，采取增加作業(yè)面、延長作業(yè)時間等措施六、質量保證措施6.1質量管理體系建立"項目經理總負責，總工程師技術負責，各部門分工負責"的質量管理體系，實行質量終身責任制。設立專職質量工程師3名，各作業(yè)隊設質量檢查員2名。6.2原材料質量控制水泥：采用P.O42.5R普通硅酸鹽水泥，每200噸進行一次抽檢鋼筋：采用HRB400E級鋼筋，進場時須提供出廠合格證并進行力學性能試驗砂石料：碎石采用5~20mm連續(xù)級配，含泥量≤1%；砂采用中砂，細度模數2.6~3.0防水材料：EVA防水板及止水帶須提供廠家合格證，并進行現場抽樣送檢6.3施工過程質量控制6.3.1開挖質量控制周邊孔間距誤差≤5cm，孔底偏差≤10cm開挖輪廓線與設計輪廓線偏差控制在±10cm內超挖部分采用同級混凝土回填，嚴禁用虛土回填6.3.2支護質量控制錨桿拉拔力試驗：每300根錨桿抽檢1組（3根），最低拉拔力≥設計值的90%噴射混凝土厚度：采用鑿孔法檢查，每10米檢查一個斷面，每個斷面檢查5點鋼拱架安裝：間距誤差±5cm，垂直度偏差≤2°，中線偏差≤3cm6.3.3混凝土質量控制配合比設計：由第三方檢測機構出具配合比報告，并進行現場試配驗證坍落度控制：入模坍落度控制在180±20mm，每50m3檢測一次抗?jié)B性能：每200m3混凝土制作一組抗?jié)B試塊，進行抗?jié)B性能試驗強度檢測：每100m3混凝土制作3組抗壓試塊，28天齡期強度須達到設計值6.4質量通病防治混凝土蜂窩麻面：控制坍落度，加強振搗，模板接縫處采用海綿條密封襯砌裂縫：控制混凝土入模溫度，加強養(yǎng)護，避免早期加載防水板破損：鋪設前清理基面，采用無釘鋪設工藝，加強成品保護錨桿錨固力不足：確?？咨?、孔徑符合要求，注漿飽滿，控制養(yǎng)護時間七、安全生產保證措施7.1安全管理體系建立以項目經理為第一責任人的安全生產管理體系，設置專職安全工程師2名，各作業(yè)隊設專職安全員2名，每個班組設兼職安全員1名。實行安全生產責任制，簽訂安全責任書。7.2安全教育培訓崗前培訓：所有人員進場前進行不少于3天的安全培訓，考核合格后方可上崗特種作業(yè)人員：持證上崗，定期復審，每年進行一次專項安全培訓班前安全講話：每個班組作業(yè)前進行10~15分鐘安全技術交底安全應急演練：每季度組織一次應急演練，重點演練涌水、坍塌、火災等事故7.3專項安全措施7.3.1洞口安全洞口邊仰坡采用噴錨支護，設置截排水溝及防護欄洞口設置值班室，實行24小時值班制度，嚴禁非施工人員進入洞口段50米范圍內嚴禁堆放易燃易爆物品7.3.2洞內施工安全照明：采用36V安全電壓，每10米設置一盞防水防塵燈，照度≥50lux通風：保證洞內風量≥3m3/min·人，瓦斯?jié)舛瘸^0.5%時立即停止作業(yè)支護：堅持"短開挖、快支護"原則，開挖后4小時內完成初期支護運輸：洞內設置限速標志，行駛速度≤15km/h，會車地段設置會車道7.3.3用電安全采用TN-S接零保護系統(tǒng)，實行"三級配電兩級保護"洞內電纜采用絕緣電纜，架空敷設高度≥2.5米配電箱設置防雨、防塵措施，并安裝漏電保護器（動作電流≤30mA）7.4重大危險源控制識別重大危險源8項，制定專項控制措施：危險源名稱風險等級控制措施隧道坍塌重大超前地質預報、加強支護、監(jiān)控量測涌水突泥重大超前鉆探、排水系統(tǒng)、備用設備高處墜落較大設置安全網、安全帶、臨邊防護物體打擊較大佩戴安全帽、設置防護棚、物料堆放規(guī)范觸電事故較大定期檢查電路、安裝漏電保護器火災事故較大配備消防器材、嚴禁違規(guī)動火作業(yè)瓦斯爆炸重大瓦斯監(jiān)測、加強通風、嚴禁明火巖爆較大超前卸壓、加強支護、人員防護八、環(huán)境保護與文明施工8.1環(huán)境保護措施施工廢水處理：設置三級沉淀池（總容積500m3），處理后水質達到《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）一級標準施工揚塵控制：出渣車輛必須加蓋篷布，便道每天灑水3次，料場設置圍擋及防塵網噪聲控制：破碎機、空壓機等設備設置隔音棚，晝間噪聲≤70dB，夜間≤55dB固體廢棄物處理：生活垃圾集中收集后由當地環(huán)衛(wèi)部門處理，建筑垃圾運至指定棄渣場8.2水土保持措施棄渣場擋渣墻：采用漿砌石結構，高度3米，頂寬1米，基礎埋深1.5米截排水系統(tǒng)：棄渣場周邊設置截水溝，內側設置排水溝及沉沙池植被恢復：工程結束后對棄渣場及施工便道進行覆土綠化，覆土厚度≥50cm水土監(jiān)測：在棄渣場下游設置水質監(jiān)測點，每月監(jiān)測一次8.3文明施工措施施工現場標牌：在進出口設置工程概況牌、施工總平面圖、安全文明施工牌等"五牌一圖"材料堆放：各類材料分類堆放，設置標識牌，注明材料名稱、規(guī)格、產地、進場日期等洞內衛(wèi)生：每天施工結束后清理洞內雜物，排水溝保持暢通施工人員：統(tǒng)一著裝，佩戴安全帽及工作牌，嚴禁酒后上崗九、監(jiān)控量測9.1量測項目與頻率量測項目量測儀器量測頻率控制標準洞內外觀察目測、相機每次開挖后無明顯裂縫及變形周邊位移全站儀、收斂計1-15天：1次/天

16-30天：1次/2天

31天以后：1次/周日變化量≤2mm

總變化量≤50mm拱頂下沉水準儀、測桿同周邊位移日變化量≤1mm

總變化量≤30mm圍巖壓力壓力盒1-7天：1次/天

8-30天：1次/3天

31天以后：1次/周不超過設計值錨桿軸力錨桿測力計同圍巖壓力不超過設計值的80%9.2數據處理與反饋量測數據及時整理，繪制位移-時間曲線當出現以下情況時立即停止開挖，采取加強措施：日位移量超過控制標準位移速率無明顯下降趨勢累計位移量達到控制標準的80%每月編制監(jiān)控量測報告，優(yōu)化后續(xù)支護參數十、應急預案10.1應急組織機構成立應急領導小組，項目經理任組長，下設：搶險救援組：負責現場搶險救援醫(yī)療救護組：負責傷員初步救治與轉運后勤保障組：負責應急物資供應通訊聯絡組：負責內外通訊聯絡