1、1某工程取水隧洞施工方案1 工程概述某工程取水隧洞从主坝与副坝（一）间的山体穿过，该取水隧洞长129m（桩号 A0+000.000A+129.270） ，进水口引渠长为 230.8m（桩号Q0+000Q0+230.8） 。其中 A0+037.000A+047.500 为竖井段，隧洞进口底板高程为 33.0m，出口底板高程 32.6m，进口至竖井段坡比为 0.0%，竖井至出口段坡比为 0.489%。隧洞断面为城门型，开挖断面最大尺寸 3.7m(宽)3.9m(高) ，衬砌后洞身尺寸 2.5m(宽)2.7m(高)，直墙高 1.45m，隧洞采用 C25 防渗 (W8)钢筋混凝土衬砌。隧洞采用新奥法施工
2、，钻爆法开挖，机械通风，有轨运输，喷锚执壶，监控量测，台车模筑。2 施工准备2.1 现场准备隧洞钻爆开挖前，现场要达到业主要求的施工条件。水、电管线接入工地，对外交通、运料、出碴道路修通，场地平整，施工、生活设施搭建完成，排水、除污、防洪、防台、防火、通讯设施齐备。施工所用火工材料、钻孔及出渣机械设备齐备并经检查、检修、状况良好。试验仪器、设备、 （监）测量仪器按有关部门要求试验、标定合格后运至现场。2.2 技术准备施工前完成地质勘探，工程测量交接桩；会同业主、设计、监理进行施工图纸会审；技术人员完成实施性施工组织设计，质量计划，作业指导书等技术资料的编制和报审，并对操作人员进行详细的施工技术
3、交底和质量、安全意识教育。3 取水隧洞施工方案3.1 取水隧洞总体施工方法2根据实际地形状况及目前水库施工进度、汛期之际情况，确定整体施工方案为：先从隧洞的进口段（上游段 30m）及引渠段（进口段 28m）进行施工，包括洞脸及其护坡、栏污栅和洞身衬砌的施工，赶在汛期前完成，并且封堵隧洞进口端，在封堵体中敷设 DN1200 钢管，并安装闸阀，封堵长度初定为 10m。最晚在（7 月 15 日）前拆除围堰，闸阀保持关闭状态，继续其它工程项目的施工。在进口段施工的同时，进行竖井、隧洞下游段及检收道路等的施工。隧洞下游段开挖完成后再从封堵端往出口衬砌混凝土。隧洞总体施工程序如下：3.2 取水隧洞开挖方法
4、隧洞开挖主要采用全断面开挖的施工方案，利用气腿式手风钻钻孔，采用光面爆破的钻爆法进行开挖掘进，采用架设木模板、钢管支护等施工手段进行隧洞支护，并利用先进设备加强隧洞量测，指导隧洞施工。对于洞口段和不良地质洞段，采用正台阶弱爆破或无爆破开挖，尽量减小对围岩的扰动，有效控制开挖规格，并利用架设木模板、钢管支护等施工手段进行初期支护。施工中，为避免施工工序间的相互干扰，先进行隧洞的开挖及初期支护施工准备隧洞进、出口明挖洞脸和边坡防护洞内土石方开挖洞身二次砼衬砌洞口段初期支护实施性施工组织设计光面爆破、钻进开挖监控量测 洞内观察，位移量测指导施工3上台阶测量开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风排烟清
5、危排险出 碴初期支护开挖下台阶稳定性安全检查监 控 量 测交叉作业待隧洞贯通后，再进行衬砌混凝土。（1）施工测量控制 1）洞外控制隧洞洞外采用三角测量，每个洞口至少设置三个平面控制点，且三个点互相通视，高程控制采用水准测量进行，每个洞口应布设两个精度水准点，两个水准点以安置一次水准仪即可联测为准。2）洞内控制：洞内控制采用导线法进行控制测量，在开挖面向前推进时，用以进行放样来指导开挖的导线，其边长为 2550m。（2）隧洞进、出口洞脸施工隧洞进、出口洞脸段地层为全风化岩，下伏强风化岩，进、出口洞脸稳定性较差，因此隧洞进、出口洞脸段开挖方法采用明挖施工，明挖长度约58m，施工中采用分段分层阶梯式
6、开挖，逐次向下进行，开挖一层则立即按规范要求对坡面进行护坡处理，再进行下一层施工。地表的围岩为全风化岩层，开挖边坡采用 1：1，靠近洞底高程围岩为强风化岩层，开挖边坡采用1：0.75，开 挖时使用挖掘机开挖和装载土方， 配备自卸汽车装运土石方。 （3）隧 洞进、出口段的施工隧洞进、 出口段地层为强风化岩层，围岩稳 定性较差，采用半断面超短台阶法 施工，台阶长 2m 并及时做好初期支 护。施工作业程序如下：4施工方法：手持式风动钻钻孔爆破、人工推胶轮车出渣。施工临时支护采用木模板、钢管支撑支护。进、出口段施工时，采用半断面超短台阶施工，台阶长 2m，以人工配合机械开挖为主，松动爆破开挖为辅，每个
7、循环进尺 1m，每开挖 2m 施作一次初期支护。在断层破碎带，采用半断面拱形开挖，留核心土方法施工，及时进行初期支护，台阶可适当延长。（4）隧洞中间段施工本隧洞仅约 130m 长，长度较短，后期施工由出口设一工作面进行。隧洞中间段地层为弱风化微风化、类围岩，大部围岩稳定性较好，局部较差，施工开挖方法采用全断面光面爆破开挖，支护方法采用木模板、钢管支撑支护。施工作业程序如下：测量开挖轮廓线布炮眼钻 炮 眼装药爆破通风排烟清危排险出 碴混凝土衬砌稳定性安全检查监 控 量 测施工准备53.3 爆破设计隧洞采用的炸药有普通硝酸铵炸药和乳化炸药，药卷直径：周边光爆孔25mm，其它孔为 35mm。线密度为
8、 0.75/m；引爆雷管有非电毫秒雷管、8#纸壳火雷管。 为利于运输和减少仓库的储存量，降低这种危险品的储存风险和仓库的建造成本，决定每次只采购 7 天左右的炸药用量。炮眼成孔采用气腿式风钻机。钻头为合金钻头、直径 42mm。钻杆为直径22、长 2.5m，另配备少量 0.5m、1.0m 及 1.5m 的钻杆以利补炮时用。 1）掏槽眼设计采用相邻两茬炮间左、右布置掏槽眼，如上茬炮在左边，那么本茬炮掏槽眼布置在右边；本工程取水隧洞的掏槽眼的布置，因断面尺寸所限，决定选在洞中心，即最高点在断面的中部靠上方，不增加钻眼的难度。同时亦利周边炮孔的布置。 取水隧洞掏槽孔是二个正四方形布置，面积为 0.64
9、，中间点和外四角点共装药 5 个，另 4 个空孔组成的四方形在中间，这种布置能增加爆破临空面， 注 ： 1.实 心 孔 为 装 炸 药 孔 ， 空 心 孔 为 不 装 炸 药 的 孔 。 2爆 破 顺 序 为 ： 掏 槽 眼 ， 2-345， 周 边孔 67-890， 16， 7890图 掏 槽 眼 及 周 边 钻 炮 设 计 简 图 单 位 ： m5310428506.28079690.85.750.3610.36掏槽眼深度取 2.2m，角度取 87，掏槽眼线装药系数取 0.818，掏槽眼单孔装药量为 1.35，掏槽眼总装药量为 6.2，掏槽眼方向不得与层理或节理平行，必需时可适当调整掏槽位
10、置。如图 1 示。2） 除掏槽眼外，隧洞端面上的其他炮眼应尽量使其在无夹制的情况下起爆。这不仅可获得良好的爆破效果，且对围岩的破坏也减低到了最小限度。为此采用矩形原理设计爆破的破裂线。3) 测量放样：采用全站仪和水准仪进行放样。每次放样时，测量人员、现场技术人员及钻手一起于掌子面布孔放样，确保钻孔布孔质量，保证爆破效果。4) 手风钻钻孔a、钻孔方法：采用简易的作业平台车钻孔，装 2 把手风钻，水压由洞外水池提供，风压由气压系统提供。b、钻孔顺序：先底孔、再掏槽孔、然后周边孔、最后是崩落孔。c、配合工作：底孔钻孔时，有时需要人工扒碴，以保证孔位的准确。工作面利用潜水泵排除钻孔的污水和地下水。5)
11、 装药起爆7a、装药：采用人工装药，掏槽眼和周边孔的装药如图 2 示。b、堵塞：炮孔堵塞采用 1:3 粘土和砂预先制作好的炮泥卷，严格按要求堵塞。c、联网起爆：联网前仔细检查有无错装雷管（段位） 、漏装炮孔,严格按要求联结。检查网络无误、设备、器材、人员等转移到安全地点后起爆。3.4 进尺长度的确定隧洞的爆破进尺受到隧洞洞的断面尺寸影响（即围岩的约束）很大，它不同于大断面隧洞，爆破进尺可以为较大值；小断面隧道的爆破进尺控制在隧洞的最大尺寸的 1.1 倍以内，这样的耗药量是最省和最经济的。如超过此进尺，单位药耗量就增大，岩渣成粉状较多，说明很多能量消耗在此。本隧洞每次爆破进尺为 3m。3.5 取
12、水隧洞的施工通风本取水隧洞断面尺寸不算小，长度不大，隧洞的施工通风可在隧洞顶部设置一硬质风管（管径为 500） ，采用洞口集中送风（压入式）和中间接力加压的串联送风方式。通风管全线密封，管接口是用透明胶纸封口加胶水粘接，进行双重密封，防止出现漏风现象。如图 3 示。图 2掏 槽 眼 、 周 边 孔 装 药 示 意 图底 板 及 掘 进 眼 装 药 图周 边 孔 装 药 图竹 片 炸 药导 爆 索 竹 片 炸 药炸 药竹 片掏 槽 孔 装 药 图 单 位 ： cm8这种通风方法能满足通风的安全施工要求。同时合理节省空间优势，而且因为是硬质管，使中间接力加压的串联送风方式能得以采用。4 竖井施工方
13、案4.1 竖井施工方案在隧洞桩号 A0+037.000A+047.500 为竖井段，竖井底高程为 31.5m，检修平台高程为 62.0m，竖井高 29m，井深 011m 围岩为残坡积土，井深1114m 为全风化花岗岩，井深 1426m 为强风化花岗岩，井深 26m 以下为弱风化花岗岩。因本项目工期极紧，为加快施工进度，我司组织分别在取水隧洞进口、竖井及出口三处同时施工，因隧洞未贯通前进行竖井施工，结合设计图纸结构形式，本取水隧洞竖井开挖采用全断面开挖（即正井法） ，其施工程序如下：图 3隧 洞 通 风 系 统 布 置 示 意 图 H=30(5)12B=)5068?50硬 质 风 管井口明挖9井
14、口段开挖锁 口井架及提升设备安装井身开挖 导轨安装钢衬安装灌 浆交替进行竖井采用全断面开挖，先井口明挖，后自上而下进行，开挖一段，支护一段，开挖弃渣采用卷扬机提升吊桶从井口运出。闸室混凝土浇筑时采及满堂红支架，浇筑混凝土前必须对模板支架的底部地基根据具体做加固处理，并对支架进行预压，以消除支架变形对结构的影响。混凝土采用商品砼，分段浇筑，人工插入式振捣器平仓振捣密实。泵送砼，插入式振捣器振捣。井身混凝土 混凝土回填井身开挖一段初砌一段 1-井 架 ； 2卷 扬 机 ； 3吊 桶 ； 4-井 盖 图 竖 井 全 断 面 开 挖 示 意 图104.2 竖井施工注意事项竖井施工宜采用自上而下单行作业
15、法施工，应符合下列要求：(1).应采用分段作业,完成一段后再进行下一阶段作业；各段内的工序为顺序作业。(2).各段内应按竖井开挖尺寸进行钻眼爆破作业、通风和抽水。(3).视地质条件进行施工支护。(4).提升出渣，灌筑井壁混凝土衬砌。(5).随着开挖深度的增加，井室内应加强通风或补充氧气。竖井开挖施工应符合下列要求：(1).开挖宜用直眼掏槽，炮眼深度要一致。有地下水时，应采用立式梯台超前掏槽法。(2).钻眼前应清除开挖面的石碴并排除积水。每钻完一孔眼后，应将眼口临时堵塞。(3).每次爆破作业后应检查断面，不得欠挖。每掘进 510m 应核对中线，及时纠正偏斜。竖井装碴宜用抓岩机。爆破的石碴宜大小均匀，以提高出碴效率。当出碴采用三角架或龙门架作井架时，出碴时应有稳绳装置和其他保证安全措施。竖井采用喷锚支护时，每次支护高度视围岩稳定程度而定；竖井采用构件支撑时，预制的井圈构件按水平位置架设，其与岩壁间用木塞塞紧；支撑架设不得侵入竖井有效断面。井口段、马头门及地质较差的井身地段，当采用混凝土衬砌时，应按需要设置壁座或安设锚杆。竖井运输应遵守下列规定：(1).井口的锁口圈应配置井盖。只有在升降人员、物料时，井盖才可开启。(2). 井口周围应设置安全栅栏和安 全门。通向井口的轨道中心应设阻车
