水庫(kù)引水洞隧道施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本引水洞工程位于某水庫(kù)左岸山體，全長(zhǎng)2880m，采用城門(mén)洞型斷面，設(shè)計(jì)凈寬3.5m，凈高4.2m，襯砌后過(guò)水?dāng)嗝婷娣e11.2m2。隧洞進(jìn)口底板高程749.2m，出口底板高程747.4m，設(shè)計(jì)坡降0.05%，設(shè)計(jì)引水流量2.65m3/s。沿線設(shè)置1處施工支洞（長(zhǎng)37m），位于主洞1+467處，采用3.1×3.55m城門(mén)洞型斷面，支洞坡降0.19%。1.2工程地質(zhì)條件隧洞穿越地層以侏羅系流紋質(zhì)凝灰?guī)r為主，圍巖分類(lèi)如下：Ⅱ類(lèi)圍巖（占比65%）分布于洞身中段，巖體完整性好，中風(fēng)化，節(jié)理間距＞1.5m；Ⅲ類(lèi)圍巖（占比25%）主要分布于進(jìn)出口段，弱風(fēng)化，節(jié)理較發(fā)育；Ⅳ～Ⅴ類(lèi)圍巖（占比10%）集中在F103斷層帶（1+200～1+350段），破碎帶寬50～80m，巖體呈碎裂結(jié)構(gòu)，地下水豐富，最大涌水量預(yù)計(jì)150m3/h。1.3施工條件交通條件：進(jìn)出口均有鄉(xiāng)村公路連接，需新建施工便道1.2km，路面寬4.5m，采用級(jí)配碎石+泥結(jié)石結(jié)構(gòu)水電供應(yīng)：設(shè)置315kVA變壓器2臺(tái)，200kW備用發(fā)電機(jī)2臺(tái)；鉆井取水（進(jìn)口）與水庫(kù)抽水（出口）結(jié)合，設(shè)300m3蓄水池2座材料供應(yīng)：水泥、鋼筋從本地采購(gòu)，砂石骨料利用洞挖棄渣加工，設(shè)置50m3/h骨料加工場(chǎng)1處二、施工準(zhǔn)備2.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員完成圖紙會(huì)審，重點(diǎn)核查斷面尺寸、軸線坐標(biāo)及襯砌結(jié)構(gòu)的一致性，形成會(huì)審紀(jì)要并簽字備案。編制專(zhuān)項(xiàng)施工方案，包括：全斷面光面爆破參數(shù)設(shè)計(jì)（周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m）斷層破碎段超前支護(hù)方案（Φ42小導(dǎo)管注漿，長(zhǎng)度4.5m，環(huán)向間距30cm）混凝土配合比設(shè)計(jì)（C25泵送混凝土，坍落度160±20mm，摻加粉煤灰20%）2.2現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備測(cè)量控制網(wǎng)：建立四等GPS控制網(wǎng)，進(jìn)出口各設(shè)3個(gè)平面控制點(diǎn)和2個(gè)高程控制點(diǎn)，洞內(nèi)每50m布設(shè)導(dǎo)線點(diǎn)，使用全站儀按二級(jí)導(dǎo)線精度施測(cè)洞口處理：進(jìn)口采用Φ25砂漿錨桿（L=3.5m，間排距1.0×1.0m）+15cm厚C20噴砼進(jìn)行鎖口，出口設(shè)置截水溝（寬×深=0.6×0.8m）和擋渣墻（高2.5m，M7.5漿砌石）棄渣規(guī)劃：劃分進(jìn)口（容量8000m3）、出口（容量12000m3）和支洞（容量5000m3）三個(gè)棄渣場(chǎng)，運(yùn)距分別為150m、240m和550m2.3資源配置人員配置：設(shè)3個(gè)作業(yè)隊(duì)（進(jìn)口隊(duì)、出口隊(duì)、襯砌隊(duì)），總?cè)藬?shù)86人，其中特種作業(yè)人員22人（爆破工6人、焊工4人、特種設(shè)備操作手12人）機(jī)械設(shè)備：配置YT-28氣腿鉆12臺(tái)、20m3/min空壓機(jī)3臺(tái)、PC-60耙渣機(jī)3臺(tái)、12m液壓鋼模臺(tái)車(chē)2套、砼濕噴機(jī)3臺(tái)、注漿泵2臺(tái)材料儲(chǔ)備：初期儲(chǔ)備水泥500t、鋼筋100t、炸藥2t，設(shè)置200m2材料庫(kù)房2座，配備溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)三、總體施工部署3.1施工分區(qū)與流程采用"進(jìn)出口雙向掘進(jìn)、支洞輔助"的施工方案，劃分為三個(gè)作業(yè)區(qū)：進(jìn)口工區(qū)：負(fù)責(zé)0+000～1+467段施工，含支洞37m出口工區(qū)：負(fù)責(zé)1+467～2+880段施工輔助生產(chǎn)區(qū)：集中布置混凝土拌合站（JS750型，產(chǎn)能30m3/h）、骨料加工場(chǎng)、機(jī)械維修車(chē)間等設(shè)施主要施工流程：graphLRA[洞口加固]-->B[超前地質(zhì)預(yù)報(bào)]B-->C[洞身開(kāi)挖]C-->D[初期支護(hù)]D-->E[防水層施工]E-->F[二次襯砌]F-->G[灌漿工程]G-->H[缺陷處理]3.2施工進(jìn)度計(jì)劃關(guān)鍵線路：洞口工程（20d）→洞身開(kāi)挖與支護(hù)（210d）→混凝土襯砌（60d）→灌漿工程（30d）循環(huán)指標(biāo)：Ⅱ～Ⅲ類(lèi)圍巖全斷面開(kāi)挖循環(huán)進(jìn)尺3.0m，循環(huán)時(shí)間12h（鉆孔3h、裝藥0.5h、爆破通風(fēng)1h、出渣5h、支護(hù)2.5h）進(jìn)度保障措施：設(shè)置3個(gè)開(kāi)挖作業(yè)面，配置2套襯砌模板臺(tái)車(chē)，每月計(jì)劃有效工作日25d，雨天及不良地質(zhì)影響系數(shù)按1.2考慮3.3施工平面布置進(jìn)口區(qū)：布置臨時(shí)房屋500m2（含炸藥庫(kù)200m2）、材料庫(kù)房200m2，修建臨時(shí)施工橋（寬5m，8排Φ1200涵管）連接棄渣場(chǎng)出口區(qū)：設(shè)置機(jī)械設(shè)備庫(kù)房500m2、砼拌合站1座，臨時(shí)道路總長(zhǎng)240m（45cm手?jǐn)[片石+20cm泥結(jié)石）洞內(nèi)布置：左側(cè)腰線布設(shè)Φ80供風(fēng)管和Φ100供水管，右側(cè)布置動(dòng)力電纜（YJV22-10kV）和照明線路，每隔10m設(shè)防水防塵燈（100W）四、主要施工方法4.1洞身開(kāi)挖4.1.1開(kāi)挖方法選擇圍巖類(lèi)別開(kāi)挖方法循環(huán)進(jìn)尺支護(hù)方式Ⅱ～Ⅲ類(lèi)全斷面法3.0m噴砼10cm+Φ22錨桿（L=2.5m，1.2×1.2m）Ⅳ類(lèi)臺(tái)階法1.5mI18格柵拱架（間距0.8m）+噴砼15cm+錨桿Ⅴ類(lèi)CRD法0.5～1.0mI20a型鋼拱架（間距0.5m）+管棚+注漿4.1.2爆破施工采用2#巖石乳化炸藥，非電毫秒雷管起爆網(wǎng)路，周邊眼采用Φ32藥卷間隔裝藥，裝藥集中度0.25kg/m。掏槽形式：Ⅱ類(lèi)圍巖采用楔形掏槽（掏槽眼深度3.5m），Ⅳ類(lèi)圍巖采用環(huán)形掏槽。爆破參數(shù)通過(guò)試爆優(yōu)化，控制最大段藥量不超過(guò)150kg，確保振動(dòng)速度＜15cm/s。4.1.3出渣運(yùn)輸采用"耙渣機(jī)+梭式礦車(chē)+自卸汽車(chē)"運(yùn)輸系統(tǒng)：Ⅱ類(lèi)圍巖段：PC-60耙渣機(jī)裝渣，3臺(tái)8m3梭式礦車(chē)（軌距900mm）轉(zhuǎn)運(yùn)至洞口長(zhǎng)距離運(yùn)輸段（＞1km）：設(shè)置錯(cuò)車(chē)道（每300m一處），采用蓄電池機(jī)車(chē)牽引棄渣處理：利用30%洞渣加工骨料（經(jīng)顎式破碎機(jī)+反擊破加工），其余棄渣分層碾壓堆放（壓實(shí)度＞0.85）4.2初期支護(hù)噴射混凝土：采用濕噴工藝，配合比水泥:砂:碎石=1:2:2，水灰比0.45，摻加速凝劑（摻量3%）。噴射順序自下而上，分層噴射厚度5～7cm，終凝后噴水養(yǎng)護(hù)7d錨桿施工：系統(tǒng)錨桿采用Φ22×2500mm螺紋鋼，梅花形布置，鉆孔直徑42mm，采用M30水泥砂漿（水灰比0.5）全長(zhǎng)粘結(jié)，注漿壓力0.3～0.5MPa鋼支撐安裝：格柵拱架采用工廠預(yù)制，安裝偏差控制：高程±50mm，中線±30mm，傾斜度≤2°。拱架間設(shè)Φ22縱向連接筋（間距1.0m），與錨桿焊接形成整體4.3超前地質(zhì)預(yù)報(bào)與災(zāi)害防治預(yù)報(bào)體系：采用"地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探"綜合預(yù)報(bào)，長(zhǎng)距離預(yù)報(bào)（30～50m）使用SIR-4000地質(zhì)雷達(dá)，短距離驗(yàn)證（5～10m）采用Φ76水平鉆機(jī)，每循環(huán)預(yù)報(bào)一次突水防治：富水段采用Φ42×3.5mm小導(dǎo)管注漿，長(zhǎng)4.5m，環(huán)向間距30cm，注漿材料為水泥-水玻璃雙液漿（水灰比1:1，初凝時(shí)間30～60s），注漿壓力1.0～1.5MPa巖爆預(yù)防：對(duì)高應(yīng)力段（埋深＞300m）采用超前應(yīng)力解除爆破，掌子面噴灑高壓水（壓力20MPa），安裝應(yīng)力傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)（預(yù)警值＞150MPa）4.4混凝土襯砌模板系統(tǒng)：采用12m長(zhǎng)液壓鋼模臺(tái)車(chē)，面板厚度12mm，支撐間距60cm，設(shè)計(jì)行走速度1.5m/min。模板安裝前進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)（加載1.2倍設(shè)計(jì)荷載），檢查撓度值（允許偏差＜3mm）混凝土施工：C25泵送混凝土，坍落度160±20mm，摻加粉煤灰（20%）和緩凝劑。澆筑采用分層布料（厚度50cm），插入式振搗器振搗（振搗半徑30cm），兩側(cè)對(duì)稱(chēng)澆筑（高差＜50cm）施工縫處理：環(huán)向施工縫設(shè)置300×8mm橡膠止水帶，縱向施工縫設(shè)置300×3mm鋼板止水帶?？p面鑿毛深度≥5mm，涂刷界面劑（水泥基滲透結(jié)晶型）后澆筑4.5灌漿工程回填灌漿：在襯砌混凝土強(qiáng)度達(dá)70%后進(jìn)行，采用風(fēng)鉆造孔（孔深30cm），間距2×2m，分Ⅱ序施工。灌漿材料為水泥漿（水灰比0.5:1～1:1），壓力0.3～0.5MPa，結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：吸漿量＜0.4L/min持續(xù)30min固結(jié)灌漿：在回填灌漿完成7d后進(jìn)行，孔深3.0m，梅花形布置。采用循環(huán)式灌漿法，壓力1.0～1.5MPa，合格標(biāo)準(zhǔn)：透水率q≤1Lu帷幕灌漿：斷層帶設(shè)置防滲帷幕，孔距1.5m，孔深10m，采用自上而下分段灌漿（段長(zhǎng)2～5m），壓力2.0MPa，檢查孔合格率≥90%五、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1通風(fēng)排煙系統(tǒng)采用"壓入式為主、巷道式為輔"的通風(fēng)方案：設(shè)備配置：進(jìn)出口各設(shè)2×110kW軸流風(fēng)機(jī)1臺(tái)，風(fēng)筒直徑1.2m（百米漏風(fēng)率≤2%），風(fēng)機(jī)距洞口≥30m布置風(fēng)量計(jì)算：按洞內(nèi)同時(shí)作業(yè)人數(shù)（60人）和爆破排煙量計(jì)算，需風(fēng)量1800m3/min，風(fēng)速控制在0.25～0.5m/s通風(fēng)管理：爆破后通風(fēng)時(shí)間≥30min，每100m設(shè)風(fēng)筒剛性支撐架，定期檢測(cè)風(fēng)量（每周2次）5.2排水系統(tǒng)掌子面排水：設(shè)置集水坑（1.5×1.0×1.0m），配置2臺(tái)11kW潛水泵（一用一備，揚(yáng)程≥30m）洞內(nèi)排水：沿邊墻設(shè)置排水溝（30×30cm，坡度1‰），每500m設(shè)中轉(zhuǎn)集水池（5m3），配置55kW多級(jí)離心泵2臺(tái)排水能力：系統(tǒng)設(shè)計(jì)排水能力200m3/h，滿(mǎn)足最大涌水量150m3/h的排水需求，雨季增設(shè)2臺(tái)備用泵5.3供電與照明供電系統(tǒng)：采用三相五線制，洞內(nèi)干線選用YJV22-10kV電纜，照明線路采用BV-500V電線，設(shè)置三級(jí)漏電保護(hù)（動(dòng)作電流≤30mA）負(fù)荷配置：開(kāi)挖作業(yè)面功率180kW，襯砌作業(yè)面功率120kW，輔助系統(tǒng)功率200kW，總視在功率500kVA應(yīng)急照明：每100m設(shè)應(yīng)急照明燈具（連續(xù)照明時(shí)間≥90min），掌子面采用36V安全電壓照明六、質(zhì)量安全控制6.1質(zhì)量管理體系控制標(biāo)準(zhǔn)：執(zhí)行《水工建筑物地下開(kāi)挖工程施工規(guī)范》（DL/T5099-2019），關(guān)鍵指標(biāo)：洞軸線偏差：≤150mm（貫通誤差）斷面尺寸：允許偏差+100mm/-50mm混凝土強(qiáng)度：合格率100%，優(yōu)良率≥85%檢測(cè)方法：每50m進(jìn)行斷面掃描（采用三維激光掃描儀），混凝土試塊每100m3留置3組，錨桿抗拔力抽檢1%（最小值≥設(shè)計(jì)值90%）6.2安全防護(hù)措施爆破安全：設(shè)置爆破警戒區(qū)（半徑300m），采用電爆網(wǎng)絡(luò)時(shí)與市電保持50m安全距離，爆破后檢查等待時(shí)間≥15min高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)：高空作業(yè)（＞2m）設(shè)置安全網(wǎng)，腳手架搭設(shè)間距≤1.2m，使用防墜器（承載力≥15kN）應(yīng)急管理：編制突水、巖爆、火災(zāi)等專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，配備應(yīng)急物資（擔(dān)架2副、急救箱3個(gè)、自救器20臺(tái)），每月組織1次應(yīng)急演練6.3環(huán)保與文明施工揚(yáng)塵控制：出洞口設(shè)置洗車(chē)平臺(tái)（高壓水槍2臺(tái)），棄渣場(chǎng)周邊種植防護(hù)林帶（寬度10m）噪聲管理：破碎機(jī)、空壓機(jī)設(shè)置隔音棚（降噪量≥20dB），夜間施工噪聲≤55dB水土保持：施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（總?cè)莘e50m3）處理后排放，沉淀池定期清淤（每月1次）七、施工進(jìn)度計(jì)劃序號(hào)工作內(nèi)容起止時(shí)間工期（d）關(guān)鍵線路1施工準(zhǔn)備第1-20d20否2洞口工程第21-40d20是3洞身開(kāi)挖與支護(hù)第41-250d210是4混凝土襯砌第221-280d60是5灌漿工程第281-310d30是6缺陷處理與驗(yàn)收第311-320d10否注：計(jì)劃總工期320日歷天，其中洞身開(kāi)挖與襯砌平行作業(yè)，關(guān)鍵線路工期310天，設(shè)置1