引水隧洞工程施工組織設計方案工程概況**市北線引水工程是為解決**中西部地區的城市缺水問題，供水規模為120萬噸/天，設計流量9.26m3/s，起點為東莞的上埔，終點為**區的石巖水庫，線路全長29.5Km,其中管線長19.9Km,隧道長9.6Km,輸水采用有壓輸水方式。本標段為茜坑水庫~鵝頸水庫隧洞，長4.03Km，斷面為2.2X2.7m。施工場地位置有寬闊的山地，可供布置施工場地用，通過較短交通便道與主路相連，道路交通相對方便。工程內容本工程主要建筑物為隧洞，其余還包括：引水明渠、進口工作閘、出口檢修閘、泵站、啟閉房、控制房、出口消力池、出口明渠、5.5Km茜坑水庫環庫路和檢修支洞等內容。隧洞工程：圍LJ-I巖類型長度初期支護二襯備注II590m邊墻和拱部10cm厚素噴C20砼，拱部設置2.0m長隨機砂漿錨桿，底部設10cm厚C10砼墊層30cm厚C25模注鋼筋砼，拱頂水泥砂漿填ZM-1型錨桿

充注漿邊墻和拱部10cm厚素噴C20砼，30cm厚C25模拱部設置1.2mX1.2m縱模向間注鋼筋砼，拱ZM-1型III2350m距的2.0m長砂漿錨桿，底部設頂水泥砂漿填錨桿10cm厚C10砼墊層充注漿邊墻和拱部10cm厚網噴C20砼，40cm厚C25模拱部設置1.0mX1.0m縱模向間注鋼筋砼，拱ZM-2型IV626m距的2.0m長砂漿錨桿，底部設頂水泥砂漿填錨桿10cm厚C10砼墊層充注漿超前支護米用3.5m長e32注漿小導管，環向間距0.4m，縱向40cm厚C25模間距1.5m;初期支護格柵鋼架注鋼筋砼，拱ZM-2型V464m縱向間距1m,邊墻和拱部20cm頂水泥砂漿填錨桿厚網噴C20砼，拱架設置鎖定錨充注漿桿，底部設20cm厚C20素噴砼隧洞根據檢修和施工需要，隧洞內每400?500m設置避車洞一個，共設置7個；在F2+031.78處設置檢修支洞一個（施工時作施工通道），支洞全長274.66m，與主洞成60度角斜交，縱向成14.6%下坡向主洞，結構同主洞。隧洞進口工程:北線引水工程6標段茜鵝隧洞進口建筑物工程主要包括進口水閘、引渠、閘室、翼墻、護坡、啟閉機房及檢修平臺、交通橋、閘室配電房、管養房、擋土墻以及金屬結構和電氣等工程項目。隧洞出口工程:北線引水工程6標段茜鵝隧洞出口建筑物工程主要包括出口檢修閘、泵站、出口明渠、明溝、消力池以及金屬結構和電氣等工程項目。在隧洞開挖工程全部施工完后，進行方可進行進出口建筑物工程施工，建筑物工程施工前，場地可作為施工場地和臨時道路用地。電氣設備安裝工程：本標段電氣設備安裝工程主要包括：隧洞進口啟閉室電氣工程、進口3#管理房電氣工程、出口檢修閘站電氣工程。標段內的控制閥、流量計、排水閥、起閉機等結構設備的運輸、保管、安裝、埋設及調試。環庫路：茜坑水庫環庫道路沿茜坑水庫老庫側庫邊布置，其中西南角一段因附近已建有道路，環庫檢修時可以利用，因此環庫路分成兩段，南側一段長2559.33m，北側一段長2885.563m。有支溝處設有排置涵管，環庫路段共設27座涵管。環庫路作為檢修道路，按一個車道進行設計，路面寬3.5m,兩側設排水溝，排水溝總寬1m,排水溝上設蓋板。環庫路結構設計為：150mm厚純石粉底基層、150mm厚6%水泥穩定石屑、200mm厚C25水泥混凝土面層。排水溝及截水溝采用M7.5漿砌石。水土保持及防護工程：本標段水土保持及防護工程包括環庫路綠化、防護,隧洞部分主要是洞口施工區,生活區以及渣場的綠化。工程地質、水文及氣象情況本段地貌屬典型的低山丘陵地貌，隧洞地面高程多在56.9?230m,地形被7個主要沖溝所切割，沖溝底高程多在79m以上，但鵝頸水庫尾沖溝底高程僅56.9m（隧洞底高程61.5~52.0m）。地層巖性：地層以殘坡積及風化巖為主，沖洪積地層不發育。有少部分人工填土，主要分布于幾個沖溝的表層，一般干-稍濕，但隧洞不穿該層。隧洞前段（F0+000?F1+019）為高潭超單元花崗巖，全-微風化，巖性為中粗粒黑云母花崗巖，風化程度較深，隧洞圍巖多為弱風化巖，但完整性較差，隧洞進口及洞身局部少量為全~強風化巖；隧洞中段（F1+019?F3+719）為早侏羅世金雞組和晚三疊世小坪組的沉積巖，前者巖性為細粒長石石英砂巖與粉砂巖、粉砂質泥巖，局部夾砂礫巖后者巖性為一套中厚層狀砂礫巖、含礫砂巖、中細粒石英砂巖、長石石英砂巖等，由于地形較高，隧洞埋深較大，多為弱-微風化巖，一般較完程，局部裂隙發育巖石較破碎。隧洞末段（F3+719?F4+030）為震旦紀黃波山片巖，巖性以片巖、片麻巖為主，由于地質年代久遠，圍巖的風化一般較深，隧洞洞線經過處多為全-強風化，局部有弱風化巖但較破碎。地質構造：本段的地質構造主要是斷裂構造，與隧洞線相交的斷層主要有1條，為北西向斷層，該斷層在F1+910附近與隧洞相交，交角38度左右，對隧洞圍巖的影響較大。此隧洞F3+570位置有花崗巖以巖針、巖株狀侵入沉積巖體的現象，應與構造運動有關。水文氣象：工程所在區域屬亞熱帶季風氣候區，氣候溫和，雨量充沛多年平均降雨量約1800mm。本地區年降雨在時間上分配不均，汛期占全年80%以上，且多以暴雨形式出現，多年平均降雨日數140天，多年平均氣溫22°C,極端最高氣溫38.7°C,極端最低氣溫0.2°C,多年平均相對濕度79%。常年盛行風向為南東東和北北東，夏季盛行東南和西南風，多年平均風速為2.6m/s，夏秋季的臺風，是區內的災害性天氣，年平均4.8次，且多發生在7-9月，極端最大風速大于40m/s。水文地質：地下水以基巖裂隙水為主，由于斷裂構造不太發育，但局部裂隙發育，易于儲水導水，幾條主沖溝中旱季也有水流，表明基巖裂隙水較豐富，地下水可通過斷層、裂隙接受補給，并向地勢低處排泄，或出露于地表形成泉水。本段的地下水會對隧洞施工產生一定影響，并且一般砂巖區的涌水量會明顯大于花崗巖區的涌水量，地下水對混凝土無腐蝕或具有弱腐蝕性。施工總體規劃及安排一、工期的安排根據施工合同要求，本工程計劃總工期為970日歷天。及早開工，盡早完成前期的施工準備工作即完成四通（水、電、路、通訊）一平（平整場地）和臨時建筑工程，施工設備與人員進駐工地，為工程提前施工隧洞進出口、支洞及整過工程的有序開展提供有利條件。主體工程工期安排情況為：主洞開挖16個月、模注二次襯砌9.5個月、鋪底2個月，各工序科學合理的安排，現場各工序施工形成流水平行作業。確保工期在2008年9月15日前完成。本工程茜鵝隧洞工程施工按設計規劃分三個作業工區點，即隧洞進口一工區、支洞口二工區、隧洞出口三工區。三個工區點，交通便利，隧洞進出口及支洞施工點均有道路。根據本工程規模、工期要求、工程特點、施工工藝及其地質條件，合理統籌安排隧洞工程開挖、噴射混凝土、錨桿、鋼筋網、鋼拱架以及隧洞二次襯砌等各工序有序施工；同時環庫路路基挖填方工程分段同時進行施工。隧洞出入口建筑物：明渠、進口建筑物、放水渠、檢修建筑物、3#管養房、泵房等建筑物結構工程除明渠及放水渠外其余待隧洞主體工程完成后，再進行基礎開挖作業，以及金屬結構物和電氣設備的安裝施工。多工序立體交叉和平行流水作業，充分利用時間、空間相互配合，見縫插針，爭取主動，確保按期優質完成本標段工程任務。本標段根據工程量劃分主要分為隧洞工程部分、建筑物結構工程部分環庫路工程部分、綠化及防護工程部分，多工序同時進行施工。隧洞主體工程成立3個土建作業隊、1個設備安裝作業隊、1個電氣作業隊；環庫路工程分南北段同時施工，成立南北項目隊，各作業隊根據地形及工期要求合理組織和安排，可多段多個工點同時開工作業進行路基挖填方作業。正洞施工根據圍巖分類而采用不同的施工工藝和支護結構，隧洞內采用液壓反鏟挖掘機裝渣，洞內運輸采用礦車有軌運輸，洞外轉運由裝載機配合DP205自卸汽車運渣作業。進出口建筑物以及相關井室和部分檢修道路的施工在隧洞主體開挖工程完后在不影響隧洞正常施工的情況下即可進行施工。環庫路工程與隧洞工程互不干擾，合理組織采用多段多工點挖填作業，邊坡防護及綠化工程隨路基工程同時進行。其引水隧洞工程總體施工順序為：進出口及支洞三個洞門工程施工T隧洞主體開挖初期支護T隧洞二次襯砌T進出口建筑物結構施工T金屬結構設備安裝T電氣工程安裝T進出口防護及綠化工程；其環庫路工程總體施工順序為：施工便道的修建T路基的挖填方施工及土石方調配T管涵施工T路基邊坡防護及綠化T路面各結構層施工T路面排水工程T道路防護及綠化工程。各分部分項工程的主要施工方案1.2.1隧洞施工方案：隧洞采用新奧法施工，主體隧洞從進口、出口、支洞口三個方向單向掘進，開挖采用自制多功能鉆爆臺架，人工手持風鉆打眼，開挖III類圍巖地段采用全斷面法，光面爆破開挖；不穩定的IV、V類圍巖地段采用半斷面微臺階法開挖施工，臺階長度在1?2m,弱爆破或人工開挖法施工。洞內有軌運輸，液壓反鏟挖掘機出渣。開挖后緊跟初期支護作業，初期支護有噴、錨、網、鋼拱架組成，配合超前鋼插管注漿加固地層措施，噴射砼采用TK961濕噴機濕噴作業。二次襯砌采用模板臺車進行模筑襯砌施工，在洞口設砼輸送泵接力輸送。鋪底砼在二次襯砌完成前分段進行，分段長度不小于50m。隧洞施工給水：在洞外山坡適當位置修建高位水池，其容量為50立方，向洞內工作面鋪設eioo供水管，進行施工供水。隧洞施工供風供電：供風系統在洞口設3臺20立方空壓機提供高壓風；供電則采用市網供電系統高壓供電，另設iookw發電機三臺備用。隧洞內排水：洞內水以潛水泵接力方式抽水排入洞口儲水池，經三級沉淀后過濾后排入指定的排水溝內。隧洞內施工通風：采用PVC軟風管，通風采用風管混合式通風，施工通風各配三臺軸流式風機作抽、壓式通風。1.2.1.1施工通風、排水、供風、供水、供電一、施工通風本工程特點是引水隧洞斷面小,獨頭通風長度長，是正洞開挖中的重點和難點。本標段隧洞單口獨頭掘進隧洞超過1000m，施工時通風采用長抽短壓的方式通風。主扇使用軟風管，風管直徑采用e800，通風機主扇選用KJ66-11系列，為保證良好的通風效果，提高風管的安裝和維護質量，減少風管接頭漏風率，控制在2%以內。當隧洞掘進很長，主機通風已不能保證隧洞施工通風要求時，設置局部通風系統或風機間隔串連或加設另一路風管增大風量進行施工通風。隧洞內風管、電纜、照明、水管等布置示意圖解決通風問題的措施1）主洞出碴采用有軌運輸，使用電氣設備，減少廢氣。2）分兩期通風：一期掘進500m以下時，通風采用壓入式通風；二期掘進長度在500m以上時通風采用混合式通風，長抽短壓，抽風距離過長時，采用接力風機布置（通風管連續）排風，因使用軟風管，要求風機洞內布置，由里向外排氣，風機隨掘進工作面推進。3）通風組織：組織專業通風管理班負責。通風管，通風風機安裝、拆除嚴格按要求進行，并作好設備調試工作。通風管維修、修補，確保風管不漏風。通風管理，嚴格禁止燃油車進入，同時嚴格保證通風時間。通風管安裝，必須保證平、直、順，盡量緊靠拱頂，盡量不使下托，以免影響運輸凈空。4）爆破使用水封炮泥，減少爆破廢氣及塵土，出碴前灑水噴霧。二、施工給排水施工給水：根據施工圖要求，施工用水就近市政供水網接口，全部采用e100供水鋼管，其中進水口段為3500m管路，支洞處鋪設管路1500叫出口鋪設管路3000m，進各工區在洞口外山坡適當位置修建高位水池，共3個，其容量為30m3，向洞工作面鋪設ei00供水管，水壓0.3?0.5Mpa。施工排水：隧洞進出口及支洞施工隧道底板坡度過小，且受底板淤泥或積碴影響，洞內水不能自流方式排入水倉，計劃每400m設一處集水坑，安裝潛水泵排水管道排出隧洞；隧洞進口及支洞向終點方向施工，為下坡施工，在洞內設置集水坑，用潛污泵將洞內水排入支底井底水倉，水倉上部設排水泵房，采用多級泵排出洞外，井底工作泵的排水能力按20小時排完擔負地段地層24小時正常涌水量，設備兩套一用一備。各工點洞外設污水處理系統，包括沉淀池、過濾池、凈化池，三池在布置時集中安排，三池合并，三池設計尺寸為3X9X2m，采用半地下式，地下深1.5m地面高0.5m,池外壁設計為380磚墻，池內墻設為240墻，池表面1:2水泥砂漿抹面,沉淀池從池中部進水,上部出水,出水上部進入過濾池過濾池內從上到下分層鋪設廢紙、河砂、細石、碎石，過濾池下部出水，通過專用排水PVC管進入凈化池上部，凈化池內種植水生植物，對污物再次凈化。經沉淀、凈化處理后排放至自然溝渠。仰拱施工后在隧洞兩側設置臨時排水溝，遇特殊地段采用管路過渡。設專人三班制對排水溝進行巡視，及時清理疏通排水溝。三、施工供風在本標段洞口各設置1臺20rw/min的電動空壓機，高壓風管采用e150鋼管，設置在隧洞一側，距掌子面距離控制在30m以內，供風管采用角鋼托架在邊墻頂與拱角相交位置，具體見上隧洞風管、水管、照明、電纜等布置圖。四、施工供電1）電路布置在洞口設置1臺315KVA變壓器，洞內設動力線路和照明線路。動力線路和照明線路設在不同兩側，采用分層架設布置。動力線采用380V三相五線制架空線進洞，成洞地段采用絕緣良好120m2銅芯的膠皮線，施工地段100m范圍內臨時線路采用16m2橡膠套電纜。電源按三級控制并設防漏電裝置，從變壓器出線設一級分電箱，將電源線分設為洞外動力電源與洞內動力電源，在洞口設二級電源控制箱，在用電設備分線處設第三級設備用電控制箱，要求做到一機一閘一漏，從下向上，每一控制箱的漏電保護容量分級增加。2）洞內照明：洞內照明采用安全標準規定的低壓照明方式：照明線分兩個部分，已成洞并不受鉆爆作業面影響，使用200V通用電壓燈具照明，鉆爆作業面100m范圍內移動照明采用36V安全電壓照明，已施工襯砌地段按永久線路架設標準架設，采用60W的白熾燈照明，未成洞地段白熾燈間距為6m,成洞地段白熾燈間距為10m。照明線電源分段從動力電源線上分取，設計每300m一段，分別從動力線的A、B、C相上選取，分線處設分段照明線控制箱，并增設防漏電開關。六、施工運輸根據本標段總體施工方案，洞內運輸采用有軌運輸方式。1、材料選擇：為保證運輸安全，提高運輸速度，鋼軌采用12Kg/m鋼軌，枕木采用12cmX15cm混凝土預制軌枕，枕木布置間距為0.7m，每根枕木長為1.2m。2、軌道布置方案：1）單線布置：軌距600mm,洞內設置每400m左右設置一段長40m長的加寬段。加寬段內雙軌道中心間距為1.8m，距洞壁為1.3m。2）距作業面30?80m開始設置菱形浮放道岔，以利礦車調度使用。3、運輸保證：1）加強洞內調度，減少運行車輛的交會時間。2）每組道岔均設置專人看守。3）設置整道維護作業班，隨時檢查軌道平整度，保證軌道運輸暢通。1.2.1.2各類圍巖工程施工順序：一、III類圍巖開挖施工順序測量放線T鉆爆臺車就位T全斷面鉆眼T裝藥爆破T通風排煙T排險石T出碴T初期支護T軌道接長T進入下一循環二、IV類圍巖開挖施工順序測量放線T上導坑鉆眼T裝藥爆破T通風排煙T初噴砼T出碴T初期支護T下部開挖T初期支護T軌道接長T進入下一循環三、V類圍巖開挖施工順序測量放線T超前支護T上部環形開挖、支護T下部分開挖T下部初期支護T軌道接長T進入下一循環四、隧洞初期支護施工順序欠挖處理T初噴砼T系統錨桿（鎖定錨桿）T掛鋼筋網T安設鋼拱架T復噴砼五、隧洞洞口開挖施工順序施工準備T測量放線T洞頂防排水系統T邊仰坡刷坡T邊仰坡加固T明洞土石方T洞口鎖口加固T進入暗洞開挖支洞施工茜鵝隧洞在F2+031.78處設置了一個施工支洞，支洞形式為城門洞型，寬2.5m、高2.7m,長度275m,坡度為14.68%,主隧洞建成后施工支洞改造為永久性檢修通道。1.2.