红土电站隧洞施工方案

红土电站隧洞施工方案施工1031寝室3122寝室成员:何锡雯(施工1033)朱雪利罗婷张霞高梅姚青曹惠一、工程简介工程建设区属深切割的高山峡谷区，山高谷深山岭海拔高度均在3000m以上，河谷深切，相对高差一般在500～1000m，地貌的发育形态主要受地质构造控制，按其成因类型，可分为构造剥蚀地貌和浸蚀堆积地貌两类。属于前者的主要有构造剥蚀高山，当地形坡度为45°～85°时，常构成悬崖绝壁；当地形坡度小于45°时，冲沟较为发育，前者分布于河流两岸的广阔地区，后者则为河谷地貌。小姓河两岸悬崖绝壁山势高耸，河流其流向由北西向南东流入岷江，河床宽18～50m，工程建设区内河床坡降达12‰，急滩跃水，河流弯曲，河谷多呈“V”字型。其形态受构造、岩性和物理地质作用控制。在基岩裸露的地方形成陡崖峡谷，河床蜿蜒，边滩交错，沿岸的阶地呈零星状分布，宽窄不一，多在30～200m之间，谷底堆积物深厚，多为河流冲积之漂卵砾石夹砂组成，估计覆盖层厚度大于20m。引水隧洞穿越区，山体浑厚，地形陡峻，属深切割的高山峡谷区，山高谷深山岭海拔高度均在3000m以上，河谷深切，相对高差一般在500～1000m，地貌的发育形态主要受地质构造控制。区内汇水面积较大、切割较深且常年流水的冲沟，左岸有瓦洛都沟。引水隧洞区围岩主要为变质钙质石英砂岩、凝灰质砂岩、结晶灰岩、粉砂质板岩、板岩、粉砂质、钙质和少量炭质岩板（或千板岩）。区内构造单一，不存在大的断裂，岩体中以节理裂隙为主，小断层、挤压破碎带等小型软弱结构面出现机率低，且分布随机，地下水有一定的活动性。因此，隧洞围岩条件和围岩的稳定性主要受控于地层岩性、岩石强度、岩体完整性、结构面组合、风化卸荷程度、上覆基岩厚度，以及岩层走向与隧洞轴线交角等条件。调查统计时，在诸多因素中，工程区围岩稳定性主要取决于岩体强度、岩层走向与洞轴线夹角，按《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）围岩工程地质分类标准，并综合考虑上述，将隧洞区围岩分为Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ四类二、施工技术措施1、施工导流围堰及抽排水方案（1）施工导流方案本工程施工受到水库水位上升的影响，主要水源是从水库上游流入，因此，隧洞工程施工时必须考虑施工导流。进行新建输水隧洞施工。（2）施工围堰方案新建放隧洞施工须在其进口及出口处设置施工围堰，完工后拆除。围堰基础及覆盖层要采取防渗处理，以防渗水流入基坑。围堰施工方法根据实际情况采用两种方案。第一：在水位较深的位置，采用人工配合机械，人工编织袋装土筑围堰，填筑粘土心墙闭气，编织袋粘土用农用车和人力两轮翻斗车运至工作面，用人工堆叠。各段围堰的高度根据现场情况确定，堰顶高出水面1m，围堰的顶宽2.5~3m，底宽3.5～4m，坡度为1:0.8；第二：坝脚及基础有大量土方开挖的位置，利用开挖土在距坡脚建筑物边线2m垂直水流方向筑一道临时土围堰，围堰顶高出水面1m。(3)抽排水方案1）在围堰内设排水沟和集水井，挖一排水沟把水统一引至集水井处用潜水泵抽排，采用4-6寸潜水泵抽水，用橡胶软管接至围堰3m以外。2)隧洞内渗水的抽排方案工作面在出口处的向上坡方向侧开挖隧洞时，在洞室两侧开设排水沟，利用排水沟自流排水，排水沟随工作面的掘进开凿，并经常清理，必要时，设置水沟盖板。工作面在进水口处的向下坡方向开挖隧洞时，在工作面前方设置集水井或集水箱，将洞室内渗水自流至集水井，再用水泵抽排至洞外。抽水泵的容量比最大渗水量大30%～50%，并保证有100%的备用量，重要部位设备用电源。开挖工作面和局部地段的集水，用潜水泵抽排至集水井。2、隧洞支洞施工在修主隧洞前，需要先修8个支洞，根据现场实际的地形地质条件，结合施工进度安排，施工支洞开挖和支护同步进行，施工支洞施工总体程序和洞身开挖支护循环程序如分别如下：1)施工支洞施工总体程序：施工准备→支洞进口测量→洞口明挖及洞脸支护→施工支洞洞身开挖→施工支洞地质素描→施工支洞支护2)明挖主要施工程序：岩面清理→初喷混凝土→锚杆施工→挂钢筋网→喷混凝土施工→下层开挖。3)一般洞段开挖施工程序：测量放样→钻孔→装药→联网起爆→通风排烟→安全检查→出碴→安全处理→支护→掌子面清理→下一循环。4)穿过断层破碎带等不良地质洞段开挖施工程序：测量放样→钻孔→装药→联网起爆→通风排烟→安全检查→安全处理→顶拱初喷混凝土→系统锚杆→出碴→钢支撑、顶棚、喷射混凝土（必要时）→掌子面清理→下一循环。3、不同类围岩开挖方法Ⅲ类围岩，岩性主要为薄～中层状间夹层～块状之钙质石英砂岩、凝灰质砂岩、结晶灰岩、粉砂质板岩、板岩、粉砂质、钙质和少量炭质岩板（或千板岩），岩石中等坚硬，岩体微风化~新鲜，岩体较完整，节理裂隙不发育，层间结合力较强，具块状~次块状结构，地下水活动轻微，局部有小断层、挤压破碎带等出露，围岩稳定性局较差，隧道开挖过程中，可能出现一定规模的掉块或塌划等号，施工中需采取适当的支护处理措施。Ⅲ类围岩采用钻爆法全断面掘进施工，利用自制自行式平台车，人工手持YT-28型风钻成孔，人工装药，毫秒非电雷管起爆，2#岩石硝铵炸药小药量爆破，周边实施光面爆破。石碴采用ZL50侧翻式装载机和5t自卸汽车装运至碴场。Ⅲ类围岩洞挖作业循环时间表=序号项目名称时间(min)606060606060606060601施工准备60含齐头清理等2测量放线303钻孔1804装药爆破605通风散烟306安全处理607出碴180每循环时间10小时Ⅳ类围岩，岩性主要为薄板～叶片状粉砂质、钙质和少量炭质岩板（或千板岩）为主，间夹少量钙质石英砂岩或凝灰质砂岩，岩层走向与同洞线近于平行；弱风化、卸荷岩体，如隧洞进、出口弱化风、弱卸荷岩体，岩性软弱，完整性差，节理裂隙很发育，部分裂面锈染微张，岩体松弛，碎裂结构，地下水活动较强，属不稳定围岩，施工中必须采用钢支撑或喷砼、系统锚杆加网等支护。Ⅴ类围岩，主要为强风化、强卸荷岩体和构造破碎带，或岩质及千枚岩集中分布洞段，岩性软弱地体完整极差，碎裂~散体状结构，以及隧洞过沟浅埋段，地下水活动中等~强烈，围岩极不稳定，施工中必须加强支护。分部开挖、短进尺、钢支撑与网喷结合跟进4、不良地段施工方法施工中若遇到断层、裂隙发育地带，应时报告现场监理工程师或业主，并及时修改钻爆开挖设计，采取超前锚固，“弱爆破、短进尺、快循环、勤观测、强支护”等措施进行掘进。超前锚固在征求监理工程师同意后，在作业面的顶拱设计轮廊线临时增设一排或二排超前锚杆，锚杆间距0.4m，锚杆长2.5-3.5m，锚杆直径φ25mm，水平向上倾斜，采用速凝锚固剂快速锚固。弱爆破采取限进尺、快循环，孔深不超过1.5m，控制单段起爆药量，尽可能减少对围岩的扰动。勤观测在顶拱和腰线设置变形观测点，定期进行变形观测，如发现特殊情况应及时将观测值反馈给现场技术人员和监理人员，以便及时调整洞挖方式和支护形式。强支护爆破后立即对顶拱喷护砼，将岩体进行整体加固及时闭合原生及爆破裂破裂隙，防止扩张和掉块。出完渣后及时对破碎及移动地带岩体进行必要的钢支撑支护，并对其他部位全面锚、喷、挂网等支护处理隧洞涌水处理方案:渗水量不大时，采用堵排结合的方法，即加强拱墙衬砌结构，在拱部衬砌厚度外设透水软管与边墙盲沟接通，引水至隧洞两侧沟水；在拱墙衬砌工作缝设纵横向止水条。为防止发生涌水等异常情况，对涌水现象较为严重地段拟采用我集团公司成熟工艺劈裂注浆为基础的综合整治施工技术，即劈裂注浆固结法施工。5、隧洞施工措施隧洞施工流程简示如下：开挖前的准备首先清除地表草木植被等影响施工的地面植物。第二步，按设计图纸的坡度进行施工测量，精确测设出边、仰坡开挖轮廓线。第三步，履带式挖掘机进入施工场，并沿路修筑车辆通行的道路。第四步，进行开挖作业。对坡积亚粘土、残坡积砂质粘性土等土质直接用挖掘机开挖，从坡顶开始自上而下进行刷坡，用装载机装土，汽车运输。岩石爆破开挖地段，采用密眼、少药光面爆破，以减小对洞口围岩的扰动。第五步，清理坡面上的浮泥、虚碴，并修整坡面凹凸不平的地方。本项目的隧洞开挖施工拟从出口侧向上游开挖施工：开挖→支撑(边开挖边支撑)→绑扎钢筋→安装模板→浇筑砼→拆模→灌浆。隧洞施工时，要注意做好如下工作：首先，组合钢模板，角钢支架要提前加工。其次，因为隧洞为城门形，洞径又较小，在中部岩体较完整的部位挖出一段底部平整的作为错车道。再次，做好爆破安全工作：根据岩性精确计算出布孔参数和装药量，并根据实际情况进行适当调整，严格按参数钻孔和装药；爆破工必须持证上岗，严格按《爆破安全规程》规定进行起爆和瞎炮处理；爆破前将施工机具撤出洞外并离开爆破工作面100m外，人员必须全部撤出洞外；加强爆破材料管理，每批爆破材料使用前都必须进行性能检验，完善爆破器材领用手续；爆破后做好通风散热工作；进洞前，要将周边松动岩石撬挖脱落。特别地做好支撑工作：采用木支撑，开挖后及时支撑；为防止出现塌方现象，在岩石非常破碎的地方和洞口还采用钢管架加固支撑。最后，做好抽排地下渗水工作。(1)隧洞施工测量定位根据设计隧洞轴线，在洞口外轴线延长线上埋设一个中线点，一个控制桩，用中线法控制，开挖前，将经纬低度转置在中线点上，照准后控制桩，然后倒转照准开挖面，通过水准测量定出开挖面中点高程得出该截面中心点，据此可画出开挖边线，随着开挖面向前推进，观测时用正倒镜方法继续标定出中线方向，再配合水准仪定出开挖面中心点。中线点之间的距离保持在50m以内，每沿伸中线点都进行复核。(2)隧洞开挖和支撑因为隧洞为城门形，洞径又较小，在中部岩体较完整的部位挖出一段底部平整的作为错车道。隧洞开挖，采用人工打孔，浅孔爆破，从两端往中间开挖，开挖前先衬砌渐变段，然后加固洞脸，洞口5cm范围内采用人工开挖，不爆破，边开挖边支撑；5m～10m范围采用少药量爆破，10m以后按正常开挖。做好爆破安全工作：根据岩性精确计算出布孔参数和装药量，并根据实际情况进行适当调整，严格按参数钻孔和装药；爆破工必须持证上岗，严格按《爆破安全规程》规定进行起爆和瞎炮处理；爆破前将施工机具撤离至距工作面不少于100m的安全地点，或撤出洞外，人员必须全部撤出洞外；加强爆破材料管理，每批爆破材料使用前都必须进行性能检验，完善爆破器材领用手续；爆破后做好通风散热工作；进洞前，要将周边松动岩石撬挖脱落。特别地做好支撑工作：采用木支撑，开挖后及时支撑，砼衬砌时拆除支撑；为防止出现塌方现象，在岩石非常破碎的地方和洞口采用钢管架加固支撑。(3)通风、散热、排水和照明其一、采用机械通风和散热。在洞口装一台37kw压入式风机，洞顶安装风管，使新鲜空气，经过风管送入洞内工作面，达到通风、散热的目的。其二、排水。进口段用2台潜水泵排水，出口段利用隧洞斜坡自流排水。做好抽排地下渗水工作。其三、洞内施工照明用电电压为24伏，照明线与动力线分别架设，应使用防水与绝缘性能良好的胶质电缆。(4)出碴进口段人工挑运出碴，弃碴在水库内，出口段采用斗车出碴，弃碴堆放在出口外两侧的坡地上。本工程由于出口处现场地比较狭小，洞口又处于路面以下，故洞口的出碴需及时用机构转运。隧洞开挖时，在岩石较完整部位将底部挖平，用作错车道。(5)隧洞衬砌砼隧洞衬砌分段进行，和开挖工作面保持不少于30米的距离。在横断面上分块浇筑，先底拱，后边拱和顶拱。隧洞衬砌砼之前，应作好修整、清碴、清洗、立模、预埋灌浆管和绑扎钢筋等工作，钢筋绑扎按设计要求在洞外加工成型，然后运至仓面焊接。砼在洞外就近用拌和机搅拌，用斗车人工运至浇筑仓面，人工送料入仓，以机械振捣为主，辅以铁楸等手工工具，振捣砼按顺序低次进行，以防漏振，每一位置的振捣时，以砼不再显著下沉，不出现气泡，并开始泛浆时为准。在振捣模板附近和预埋灌浆管附近的砼，应仔细谨慎,保证埋件不受损坏,且与砼之间不出现任何孔隙。隧洞衬砌砼采用定型钢模板，角钢支撑。组合钢模板用木龙骨，钢模板拼装，一组六块，两侧中部留有活动板，浇筑砼时可取下作为进料口和插入振动棒，支撑角钢架也制造成定型的，使用时通过连接杆拼装在一起即可撑起。为避免砼振捣压力将模板托起，在底部每隔1米埋设一根抗浮拉杆。模板通过三个钢筋马