放空隧道施工方案一、工程概況1.1隧道設(shè)計參數(shù)本放空隧道全長633.5米，設(shè)計開挖斷面尺寸為3.10m×3.05m（寬×高），采用城門洞型結(jié)構(gòu)。隧道進(jìn)口端采用削竹式洞門，出口端采用城墻式洞門，設(shè)計縱坡為2.5%，最大埋深約80米。隧道主要承擔(dān)水庫水位調(diào)節(jié)及工程安全運行功能，設(shè)計洪水頻率為1/100，抗震設(shè)防烈度為Ⅶ度。1.2工程地質(zhì)條件隧址區(qū)巖性主要為弱風(fēng)化花崗巖，局部夾強風(fēng)化夾層，巖層走向與隧道軸線夾角約60°，傾角50-65°。根據(jù)地質(zhì)勘察資料，隧道洞身穿越地層主要為Ⅲ-Ⅳ級圍巖，其中Ⅴ級圍巖段長約52米（D1K0+120~D1K0+172），該段存在節(jié)理密集帶及小規(guī)模斷層破碎帶。地下水位位于洞身以下10-15米，對施工影響較小，但需做好排水措施。1.3主要工程量項目名稱單位工程量備注洞身開挖m36850含超挖量噴射混凝土m3520C25早強混凝土錨桿支護(hù)根1860Φ25中空注漿錨桿，L=4.0m鋼拱架榀215I20a工字鋼，間距0.6-1.2m鋼筋網(wǎng)m21280Φ6@20×20cm二次襯砌m3860C30防水混凝土防水層m21450EVA防水板+土工布二、施工總體部署2.1施工順序采用"進(jìn)口單端掘進(jìn)"方案，施工總體順序如下：施工準(zhǔn)備（測量放線、場地平整、臨時設(shè)施搭設(shè)）洞口工程（截水溝、邊仰坡防護(hù)、洞門施工）洞身開挖（分區(qū)分段開挖，先上后下）初期支護(hù)（緊跟開挖面，及時封閉）防水層施工（初期支護(hù)驗收合格后）二次襯砌（圍巖變形穩(wěn)定后）洞內(nèi)設(shè)施及收尾工程2.2施工進(jìn)度計劃本工程總工期為180天，關(guān)鍵線路工期控制節(jié)點如下：施工準(zhǔn)備：15天洞口工程：20天洞身開挖及初期支護(hù)：100天（平均日進(jìn)尺6.3米）二次襯砌：30天收尾工程：15天2.3機械設(shè)備配置設(shè)備名稱型號數(shù)量用途鑿巖臺車HCJ-121臺鉆孔作業(yè)挖掘機CAT3201臺裝碴、場地平整裝載機ZL501臺洞內(nèi)出碴自卸汽車15t3輛棄碴運輸混凝土噴射機PZ-52臺初期支護(hù)噴射注漿機HJB-61臺錨桿注漿、超前注漿襯砌臺車9m液壓式1臺二次襯砌施工通風(fēng)機2×11kW1臺洞內(nèi)通風(fēng)軸流風(fēng)機5.5kW2臺局部通風(fēng)抽水機3kW2臺洞內(nèi)排水三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1洞口工程施工3.1.1邊仰坡處理洞口施工前先施作截水溝，截水溝采用C20混凝土澆筑，斷面尺寸為0.6m×0.8m（寬×深），溝底設(shè)0.5%坡度。截水溝距邊仰坡開挖線不小于5米，確保排水暢通。邊仰坡開挖采用分層分段法，每層高度2米，坡度按1:0.5控制。開挖后立即進(jìn)行防護(hù)：噴射5cm厚C25混凝土布設(shè)Φ6@20×20cm鋼筋網(wǎng)打入Φ25中空注漿錨桿，長度3.5m，間距1.5m×1.5m梅花形布置復(fù)噴混凝土至設(shè)計厚度（總厚度10cm）3.1.2洞門施工進(jìn)口端削竹式洞門施工步驟：明洞段開挖至設(shè)計標(biāo)高，修整邊坡施作明洞拱部管棚：Φ108×6mm鋼管，長40m，環(huán)向間距40cm，外插角2°管棚注漿：采用1:1水泥砂漿，注漿壓力0.5-1.0MPa明洞主體施工：采用C30混凝土整體澆筑，模板采用組合鋼模，滿堂腳手架支撐洞門裝飾：采用干掛花崗巖飾面，與周邊地形協(xié)調(diào)3.2洞身開挖施工3.2.1開挖方法選擇根據(jù)圍巖等級采用不同開挖方法：Ⅲ級圍巖段：全斷面法開挖，循環(huán)進(jìn)尺2.5-3.0mⅣ級圍巖段：臺階法開挖，上臺階高3.0m，循環(huán)進(jìn)尺1.5-2.0mⅤ級圍巖段：環(huán)形預(yù)留核心土法，循環(huán)進(jìn)尺0.6-0.8m3.2.2鉆爆作業(yè)采用光面爆破技術(shù)，具體參數(shù)如下：炮孔布置：周邊孔間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.15kg/m掏槽方式：楔形掏槽，掏槽孔深度比其他孔深20cm炸藥類型：2#巖石乳化炸藥，周邊孔采用Φ25小直徑藥卷起爆網(wǎng)絡(luò)：非電毫秒雷管起爆，周邊孔滯后掏槽孔100ms起爆鉆爆作業(yè)控制標(biāo)準(zhǔn)：超挖控制：平均線性超挖≤15cm欠挖：不允許出現(xiàn)欠挖半孔率：Ⅲ級圍巖≥85%，Ⅳ級圍巖≥75%3.2.3出碴運輸采用"無軌運輸"方式：洞內(nèi)裝碴：裝載機配合挖掘機裝碴運輸路線：洞口→棄碴場（運距1.2km）棄碴處理：棄碴場分層碾壓，邊坡坡度1:1.5，頂面設(shè)置擋碴墻3.3初期支護(hù)施工3.3.1噴射混凝土采用潮噴工藝，施工參數(shù)如下：材料配合比：水泥:砂:碎石:水=1:2:2:0.45（C25混凝土）外加劑：摻加3%速凝劑噴射壓力：0.3-0.5MPa噴射順序：自下而上，先墻后拱，分段分片進(jìn)行厚度控制：初噴4cm（開挖后立即施作），復(fù)噴至設(shè)計厚度3.3.2錨桿施工中空注漿錨桿施工工藝：鉆孔：采用鑿巖臺車鉆孔，孔徑Φ42mm，孔深大于桿長10cm清孔：高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖粉安裝錨桿：將錨桿推入孔內(nèi)，使墊板緊貼巖面注漿：采用注漿機從錨桿中空孔注漿，壓力0.5-1.0MPa，漿液為1:1水泥砂漿3.3.3鋼拱架安裝I20a工字鋼拱架施工要點：加工：在洞外加工廠按設(shè)計弧度加工，每榀分3段，法蘭盤連接安裝：采用裝載機配合人工安裝，確保拱架中線與隧道中線一致，垂直度偏差≤5cm固定：拱腳設(shè)置C20混凝土墊塊（10cm×20cm×32cm），每榀拱架設(shè)4根Φ25鎖腳錨桿（L=4.0m）連接：環(huán)向采用Φ20鋼筋連接，間距1.0m，與拱架焊接牢固3.4防水層及二次襯砌施工3.4.1防水層施工采用"無釘鋪設(shè)"工藝，施工步驟：基面處理：清除初期支護(hù)表面尖突出物，平整度達(dá)D/L≤1/10（D為凹深，L為兩凸點間距）鋪設(shè)土工布：采用射釘槍固定，搭接寬度≥10cm鋪設(shè)EVA防水板：采用熱風(fēng)焊接，搭接寬度10cm，焊縫寬度≥2cm，雙縫焊接質(zhì)量檢查：采用氣壓檢測法，氣壓0.2MPa，保持15min壓力下降≤10%3.4.2二次襯砌施工采用9m液壓襯砌臺車，全斷面一次澆筑：鋼筋施工：先綁扎底板鋼筋，再安裝邊墻及拱部鋼筋，保護(hù)層厚度5cm模板安裝：臺車定位后檢查尺寸，接縫處采用海綿條密封，防止漏漿混凝土澆筑：采用輸送泵連續(xù)澆筑，分層厚度30cm，振搗采用插入式振搗棒，振搗時間30-40s/點養(yǎng)護(hù)：澆筑完成12h后灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d拆模：混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度70%以上方可拆模四、特殊地質(zhì)段施工措施4.1Ⅴ級圍巖段施工針對D1K0+120~D1K0+172段Ⅴ級圍巖（斷層破碎帶），采取以下措施：超前支護(hù)：采用Φ108管棚（L=10m）+Φ42小導(dǎo)管（L=3.5m，環(huán)向間距30cm）聯(lián)合支護(hù)開挖方式：環(huán)形預(yù)留核心土法，循環(huán)進(jìn)尺0.6m，每日1循環(huán)支護(hù)加強：鋼拱架間距加密至0.6m/榀，增設(shè)Φ22縱向連接筋（間距0.5m）監(jiān)控量測：加密量測頻率，每天2次，當(dāng)變形速率超過5mm/d時暫停開挖，加強支護(hù)4.2淺埋段施工針對洞身出口段（埋深2-6m）淺埋段施工：地表處理：施作Φ50注漿管（L=6m，間距2m×2m梅花形布置）進(jìn)行地表預(yù)加固開挖控制：采用機械開挖，避免爆破振動，必要時采用人工開挖反壓回填：偏壓側(cè)采用碎石土分層回填（每層厚50cm，壓實度≥90%）快速封閉：開挖后立即噴射5cm厚混凝土，4h內(nèi)完成錨桿及鋼拱架安裝五、監(jiān)控量測5.1量測項目及頻率量測項目量測儀器量測頻率控制標(biāo)準(zhǔn)洞內(nèi)外觀察目測+相機每次開挖后無明顯掉塊、裂縫周邊位移收斂計1-15天：1次/天

16-30天：1次/2天

>30天：1次/周累計位移≤100mm拱頂下沉水準(zhǔn)儀+測桿同周邊位移下沉速率≤5mm/d凈空變化全站儀1次/周滿足設(shè)計斷面要求5.2數(shù)據(jù)處理與反饋量測數(shù)據(jù)及時整理，繪制位移-時間曲線當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，立即停止開挖，采取加固措施：周邊位移速率突然增大拱頂下沉量超過5mm/d累計位移達(dá)到預(yù)留變形量的80%二次襯砌施作時機判定標(biāo)準(zhǔn)：變形速率≤0.2mm/d累計變形量達(dá)到預(yù)計總變形量的80%以上變形穩(wěn)定時間≥14天六、質(zhì)量保證措施6.1原材料控制水泥：采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥，每批進(jìn)場需提供出廠合格證及檢驗報告鋼筋：按批進(jìn)行力學(xué)性能檢驗，同一廠家、同一規(guī)格每60t為一批防水材料：EVA防水板需進(jìn)行拉伸強度、耐刺穿性等指標(biāo)檢驗混凝土：嚴(yán)格控制配合比，每50m3制作1組抗壓強度試件6.2施工過程控制測量控制：建立三級復(fù)核制度，洞內(nèi)外控制點定期復(fù)測開挖質(zhì)量：每循環(huán)檢查開挖輪廓尺寸，超挖量控制在15cm以內(nèi)支護(hù)施工：錨桿拉拔力抽檢頻率1%，最小值不小于設(shè)計值的90%混凝土施工：坍落度控制在180±20mm，抗裂性、抗?jié)B性指標(biāo)符合設(shè)計要求6.3質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)項目允許偏差檢驗方法洞軸線偏差±50mm全站儀測量斷面尺寸+100mm，0mm激光斷面儀襯砌厚度不小于設(shè)計值超聲波檢測表面平整度5mm/2m靠尺檢查七、安全保證措施7.1洞口安全防護(hù)邊仰坡設(shè)置安全警示標(biāo)志，嚴(yán)禁非施工人員進(jìn)入洞口設(shè)置擋碴墻（高2.0m），防止?jié)L石傷人配備2臺滅火器及消防砂箱，洞內(nèi)每50m設(shè)置消防器材箱7.2洞內(nèi)施工安全通風(fēng)：采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)量不小于3m3/min·人，洞內(nèi)空氣粉塵濃度≤2mg/m3照明：作業(yè)面采用36V安全電壓，每10m設(shè)置一盞照明燈（≥100W）用電：設(shè)置三級配電系統(tǒng)，實行"一機一閘一漏保"，接地電阻≤4Ω爆破作業(yè)：爆破前30min清場，設(shè)置警戒線，爆破后15min方可進(jìn)入檢查7.3應(yīng)急預(yù)案成立應(yīng)急小組，配備急救人員4名，急救設(shè)備1套針對坍塌、涌水等突發(fā)情況制定專項應(yīng)急預(yù)案，每月組織1次應(yīng)急演練現(xiàn)場儲備應(yīng)急物資：備用鋼拱架10榀、注漿機1臺、抽水機2臺、應(yīng)急照明設(shè)備等八、環(huán)境保護(hù)措施8.1施工廢水處理洞口設(shè)置沉淀池（三級，總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后排放機械沖洗廢水經(jīng)隔油池處理，含油廢水不得直接排放8.2揚塵控制棄碴運輸車輛加蓋篷布，出場前沖洗輪胎洞內(nèi)出碴采用濕法作業(yè)，棄碴場設(shè)置灑水裝置（每2h灑水1次）8.3噪聲控制高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音棚，作業(yè)時間控制在6:00-22:00爆破作業(yè)控制最大單響藥量，避免夜間爆破九、施工組織管理9.1組織機構(gòu)成立項目經(jīng)理部，設(shè)項目經(jīng)理1名、技術(shù)負(fù)責(zé)人1名、安全員2名、質(zhì)量員2名、施工員3名，施工班組配置：開挖班：12人支護(hù)班：15人襯砌班：10人機電班：5人綜合班：8人9.2管理制度技術(shù)交底制度：每道工序施工前進(jìn)行書面交底，簽字確認(rèn)班前安全講話制度：每日開工前進(jìn)行